大气污染控制答案

1、第一章概论一、填空题1、大气是由多种气体混合而成，其组成可以分为、和各种杂质。【答】干洁空气，水蒸气（pl）2、 全球性大气污染问题包括、和o【答】温室效应，臭氧层破坏和酸雨（p3）3、 大气污染物按其存在的状态可以分为和。【答】气溶胶状态污染物和气体状态污染物（p4）4、 根据粉尘颗粒的大小，将其分为和o【答】总悬浮颗粒物；可吸入颗粒物。（p5）5、大气污染物的来源可分为 和。【答】自然污染源；人为污染源。（p7）6、 人为污染源按污染物的空间分布可分为、和线源。按照人们的社会活动功能不同，可将 人为污染源分为、和交通污染源三类。【答】点源、面源；生活污染源、工业污染源（p7）7、 大气污染

2、综合防治的基本点是的综合。【答】防与治（pl9）8 环境空气质量控制标准按其用途可以分为、和警报标准。【答】环境空气质量标准、大气污染物排放标准、大气污染控制技术标准（p22）9、 大气污染物综合排放标准规定，任何一个排气筒必须同时遵守最高允许排放浓度和最高 允许排放速率两项指标，超过其中任何一项均为超标排放。【答】最高允许排放速率 （p24）10、 大众城市空气污染指数 （API）的项目包括、二氧化氮、一氧化碳和臭氧。【答】可吸入颗粒物、二氧化硫（p25）11、 在计算API时，各项污染物的污染分指数都计算出来后，取为该区域或城市的空气污染指数，则该污染物即为该区域或城市空气中的，APK50

3、,则不报告首要污染物。【答】最大者；首要污染物 （p27）12、大气污染指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。大气污染主要是 造成的。【答】人类活动（p3）:二、选择题1、下列哪种情况属于广域性的大气污染（）o C, P3A、一个工厂的污染B、一个城市的污染 C、跨行政区划的污染D、全球性的污染2、S02日平均浓度为0.0525ppm换算为()mg/m3. CA、 1.5 B、 0.10 C、 0.15 D、 025三、名词解释1、环境空气 (pl)： 指人类、植物、动物和建筑物暴露于其

4、中的室外空气。2、 大气污染(p3):指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。所谓人类活动不仅包括生产活动，而且还包括生活活动。大气污染主要是人类活动造成的。3、温室效应 (p3): 大气中的二氧化碳和其它微量气体如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯碳、水蒸气等，可以使太阳短波几乎无衰减的通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象，成为温室效应。4、气溶胶(p4):在大气污染中，气溶胶是指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。5、 总悬浮颗粒物(T

5、SP) (p5):指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径v 100pim的颗 粒物。可吸入颗粒物:6、 可吸入颗粒物 (PM10) ( p5): 指悬浮在空气中，空气动力学当量直径 WlOpm 的颗 粒 物。7、一次污染物 ( p5): 从污染源直接排放到大气中的原始污染物质。8、二次污染物 ( p5): 由一次污染物与大气中原有成分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物。9、大气污染综合防治 ( pl9) :为了达到区域环境空气质量控制目标，对多种大气污染 控制方案的技术可行性、经济合理性、区域适应性和实施可能性等进行最优化选择和评价，从而得出最优

6、的控制技术方案和工程措施，并加以实施，以期达到区域大气环境质量控制目标。10、环境空气质量标准 ( p22): 以保护生态环境和人群健康的基本要求为目标而对各种 污染物在环境空气中的允许浓度所作的限制规定。它是控制大气污染物的排放量和进行净化装置设计的依据。11 、 大气污染物排放标准 ( p22): 以实现环境空气质量标准为目标，对从污染源排入大气的污染物浓度(或数量)所作的限制规定。是控制大气污染物的排放量和进行净化装置设计的依据。12、 大气污染控制技术标准 ( p22): 是根据污染物排放标准引伸出来的辅助标准，如燃 料、 原料使用标准、净化装置选用标准、排气筒高度标准及卫生防护距离标

7、准等。他们都是为保证达到污染物排放标准而从某一方面做出的具体技术规定，目的是使生产、设计和管理人员容易掌握和执行。四、简答题1、简述硫酸烟雾的形成机理。【答】（p7）硫酸烟雾是由大气中的 S02等硫氧化物，在有水雾、含有重金属的飘尘或氮氧化物存在时，发生一系列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。2、简述光化学烟雾的形成机理。【答】（p7）光化学烟雾是在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物与氧化剂之间发生一系列光化学反应所生成的蓝色烟雾（有时带紫色或黄褐色），其主要成分有臭氧、过氧乙酰 基硝酸脂（PAN）、酮类及醛类等。五、论述题1、简述大气污染综合防治的措施有哪些？【答】（pl9

8、-p21）大气污染综合防治的基本点是防与治的综合。这种综合是立足于环境问题的区域性、系统性和整体性之上的。大气污染综合防治的措施有：1） 全面规划、合理布局：在进行区域性经济和社会发展规划的同时，做好全面环境规 划，采取区域性综合防治措施。2） 严格环境管理：运用法律、经济、技术、教育和行政等手段，对人类的社会和经济 活动实施管理，从而协调社会和经济发展与环境保护之间的关系。3）控制大气污染的技术措施：实施清洁生产；实施可持续发展的能源战略；建立综合性工业基地等。4） 控制污染的经济政策：保证必要的环境保护投资，并随着经济的发展逐年增加；实 行“污染者和使用者支付原则”等。5）绿化造林6）安装

9、废气净化装置集二章燃烧与大气污染一、填空题1、燃料按照物理状态可以分为、和气体燃料。【答】固体燃料，液体燃料（p29）2、 煤的工业分析包括测定煤中、和固定碳，以及估测硫含量和热值，这是评价工业用煤 的主要指标。【答】水分、灰分、挥发分 （p30）3、灰分是煤中 矿物物质的总称。【答】不可燃（p30）4、元素分析是用化学方法测定 的煤中主要组分碳、氢、氮、硫和氧等的含 量。【答】 去掉外部水分 （p31）5、煤中含有四种形态的硫：黄铁矿硫、硫酸盐硫、和兀素硫。【答】 有机硫 （ p31）6、石油是液体燃料的主要来源，它是多种化合物的混合物，主要由 、环烷炷和芳香炷等碳氢化合物组成的。【答】 链

10、烷炷 （p35）7、天然气是典型的气体燃料，它的组成一般由 85%、乙烷 10%和丙烷 3%等组成。【答】 甲烷 （p36）8 燃料燃烧过程中的“三 T”指的是、和o【解答】温度；时间；燃料与空气的混合条件（p39）9、 低位发热量可由高位发热量减去 求得。【解答】水蒸气的凝结 （p39）10、是由于气态燃料燃烧形成的颗粒污染物为积碳。是由于在 液态燃料燃烧过 程中由于高温分解而形成的颗粒污染物。【解答】积碳，结焦和煤胞 （p54）11、固体燃料燃烧产生的颗粒物称为烟尘，它包括 两部分。 【解答】黑烟和飞灰 （p55）12、黑烟主要是 , 飞灰主要是燃料所含的 。【解答】未燃尽的碳粒，不可燃矿

11、物质微粒（p55）13、包括燃料燃烧生成物中水蒸气的气话潜热称为 。【解答】高位发热量 （ p44）二、选择题1、 关于煤的成分表示方法，下列说法不正确的是（B ）0 （P33）A、 收到基指包括全部水分和灰分的燃料作为100%的成分，即锅炉燃料的实际成分。B、 空气干燥基指以除掉内部水分的燃料作为100%的成分，即在实验室内进行燃料分析时的试样成分。C、 干燥基指以去掉全部水分的燃料作为100%的成分。D、干燥无灰基指以去掉水分和灰分的燃料作为 100%的成分。2、单位质量燃料完全燃烧所需的空气质量称为（）。 D, p41A、理论空气量B、实际空气量C、空气过剩系数D、空燃比名词解释把实得。

12、烟气结果。热损1.0%,试计1)2)1、空气过剩系数（p41）: 般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剩空气量，并 际空气量Vn与理论空气量虬。之比定义为空气过剩系数a。2、空燃比（p41）:单位质量燃料燃烧所需要的空气质量，它可以由燃烧方程式直接求 随着燃料中氢相对含量的减少，碳相对含量的增加，理论空燃比随之减小。3、 理论烟气体积（p45）:在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的烟气体积称为理论体积，以V*表示。烟气成分主要是 C02、S02、刈和水蒸气。4、有机污染物（p59）:有机污染物常常指未燃尽的碳氢化合物，是燃料燃烧不完全的四、简答题1、燃料完全燃烧须具备的条件是什么？【答】（p

13、37-p39）空气条件：提供充足的空气；但是空气量过大，会降低炉温，增加 失 温度条件：达到燃料的着火温度 时间条件：燃料在高温区停留时间应超过燃料燃烧所需时间 燃料与空气的混合条件：燃料与氧充分混合五、计算1、例2-3。内容有所改动。2、 课后题：2-1、2-2、2-3o内容有所改动。2.1已知重油元素分析结果如下：C： 85.5% H： 11.3% 0: 2.0% N： 0.2% S：算： 燃油1kg所需理论空气量和产生的理论烟气量; 干烟气中S02的浓度和C02的最大浓度；3）当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。解:1kg燃油含：重量（g）摩尔数（mol）需氧数（mol

14、）C85571.2571.25H11356.528.25S100.31250.31250200.625-0.625N元素忽略。1)理论需氧量 71.25+28.25+0.3125-0.625=99.1875mol/kg设干空气。2: N2体积比为1:3.78,则理论空气量99.1875x4.78=474.12mol/kg重油。即 3N/kg 重油。烟气组成为CO2 71.25mol,H2O 56.50mol,SO2 0.1325mol,N2 3.78x99.1875=374.93moL理论烟气量71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg 重油。即 重油。2）干

15、烟气量为 502.99-56.50=446.49mol/kg重油。0 3125SO2百分比浓度为 x 100% = 0.07% ,446.4971 25空气燃烧时CO2存在最大浓度 一:一xlOO% = 15.96%。446.493） 过剩空气为10%时，所需空气量为1.1x10.62= 11.6811A/1能重油，产生烟气量为 11.267+0.1x10.62=12.33 m?N/kg 重油。【2.2】普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%； S1.7%； H3.2%；水分9.0%；02.3%。（含N量不计）1）计算燃煤1kg所需要的理论空气量和 SO2在烟气中的浓度（以体积分数

16、计）；2） 假定烟尘的排放因子为 80%,计算烟气中灰分的浓度（以 mg/n?表示；3） 假定用硫化床燃烧技术加石灰石脱硫。石灰石中含Ca35%o当Ca/S为1.7 （摩尔比）时，计算燃煤It需加石灰石的量。解：相对于碳元素作如下计算：% （质量）mol/100g 煤mol/mol 碳C65.75.4751H3.23.20.584S1.70.0530.01002.30.1440.0263.306g/mol 碳1.644g/mol 碳燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为=iS.26g/molC燃烧方程式为5.475CH0584*A0oioAoo96 + "( °。+ 3.78N

17、,) > COj + 0.292/。+ 0.01050, + 3.78nN,n=l+0.584/4+0.010 0.026/2=1.1431)理论空气量 1-143 X(1 + 3-78) x 1000 x 22.4 x IQ3m3 / kg = 6.7023/n3 /kg ;18.26SO2在湿烟气中的浓度为0.010 _ _竺二I 644一1 + 0.292 + 0.010 + 3.78 xl.143 + -18FT X100% = 0.175%2)产生灰分的量为18.1xH丝x80% = 144.8g/Ag100烟气量：(1+0.292+0.010+3.78x1.143+1.644

18、/18) xl000/18.26x22.4xl0'3=7.009m3/kg灰分浓度为 x 103mg/m3=2.066x 104mg/m33）需石灰石1000x1.7%32.00x 1.7x4035%=103.2Ug/t 煤灰分 18.1水分9.0故煤的组成为 CHo.584So.01oOo.026>O 4.7%;灰分【2.3】煤的元素分析结果如下 S 0.6%; H 3.7%; C 79.5%; N 0.9%;10.6%。在空气过剩20%条件下完全燃烧。计算烟气中 SO?勺浓度。 解：按燃烧1kg煤计算C重量（g）795摩尔数（mol）66.25需氧数（moD 66.25H37

19、18.59.25S60.18750.18750471.46875-1.46875设干空气中N2: 02体积比为3.78:1所需理论空气量为 4.78x (66.25+9.25+0.1875-1.46875) =354.76mol/kg 煤。理论烟气量C02 66.25mol, S0 0.1875mol, H,0 18.50mol, N2= 3'78x 354-76 = 28 0 54m况 4.78总计 66.25+8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤 n i X7S实际烟气量 365.48+0.2x354.76=436.43mol/kg煤，SO?浓度为 Ax

20、lOO% = 0.043%。理论烟气量 CO2 66.25mol, SO2 0.1875mol, H2O 15.5625+2.94=18.50molN 3.78x354.76 non _.,N2= 280.54/noZ4.78总计 66.25+8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤0 1X75实际烟气量 365.48+0.2x354.76=436.43mol/kg煤，SCh 浓度为商商 x 100% = 0.043%。第五章颗粒污染物控制技木基础一、填空题1、和 是除尘技术中应用最多的两种直径。【答】斯托克斯直径；空气动力学直径（P118）2、 自然堆积状态下的粉尘，

21、由于粉尘间存在空隙，将包括粉尘粒子间气体空间在内的粉尘 密度称为。【答】堆积密度（pl32）3、 粉尘颗粒能否与液体相互附着或难易程度的性质称为粉尘的。【答】润湿性（pl36）4、粉尘的是选用湿式除尘器的主要依据之一。【答】润湿性（pl36）二、选择题1、关于个数分布，下列说法错误的是（D ）。（P119）A、 个数频率为第i间隔中的颗粒个数玷与颗粒的总个数由，？之比值。B、个数频率f. =a,并有£九=1。C、 个数筛下累积频率为小于第 i间隔上限颗粒的所有颗粒个数与颗粒总个数之比值。D、 F曲线拐点发生在频度 p为最大值时对应的粒径处，这一粒径称为中位粒径，累积频率 F=0.5时

22、对应的粒径 CI50称为个数众径（NMD）。2、 最适宜电除尘器运行的粉尘比电阻为(C ) Qcm。(P138)A、103-10nB、 104-10n C、 1O4-1O10 D、 104-1093、 粒子荷电有两种不同的机制：一种是由于在电场中沿电力线运动的离子或电子与粉尘颗粒， 使其荷电，称为 (D )o (P138)A、摩擦荷电B、扩散荷电C、布朗荷电D、电场荷电三、名词解释1、 斯托克斯直径(pll8):斯托克斯(Stokes直径ds,为在同一流体中与颗粒的密度相同和沉 降速度相等的圆球的直径。2、 空气动力学直径(pll8):空气动力学当量直径 da,为在空气中与颗粒的沉降速度相等的

23、单 位密度(pp=lg/cn?)的圆球的直径。3、 安息角(pl34):粉尘从漏斗连续落到水平面上，自然堆积成一个圆锥体，圆锥体母线与水 平面的夹角称为粉尘的安息角。四、简答题1、简述粉尘荷电的两种机制。【答】(pl38)粉尘的导电机制有两种，取决于粉尘、气体的温度和组成成分。在高温区(>200 °C),粉尘层的导电主要靠粉尘本体内部的电子和离子，这种本体导电占优势的粉尘比电阻称为容积比电阻；在低温区(<100 °C)，粉尘层的导电主要靠粉尘表面吸附的水分或其他化学物质中的离子进行，这种表面导电占优势的粉尘比电阻称为表面比电阻；中间温度，两种导电机制同时起作用。

24、2、评价除尘装置性能的技术指标有哪些？【答】(pl41)评价净化装置性能的指标，包括技术指标和经济指标两方面。技术指标主要有处理气体的流量、净化效率和压力损失等；经济指标有设备费用、运行费用和占地面积等。此外，还要考虑装置的安装、操作、检修的难以程度等因素。3、简述除尘装置总效率的表示方法。【答】(pl42)总效率指在同一时间内净化装置去除的污染物数量与进口装置的污染物数量之比。假定装置进口的气体流量为 QiN(m3/s)、污染物流量为 Si (g/s)、污染物浓度 为Pin(如)，装 置出口的相应量为 Q2N(m3/s)> S2(g/m3)> p2N (g/m3),装置捕集的污

25、染物流量为S3 (g/s),则有:S1 = S2 + S3,SI = PINQ1N， S3 = P2NQ2N总净化效率 n 可表示为： =里=1里=1国冬Si S PINQIN若净化装置本体不漏气，即 Q 1N=Q2N,则上式可简化为：7 = 1-PIN4、什么是分级除尘效率？分级除尘效率与频度分布、除尘器入口的粉尘质量流量和被除尘器捕集的粉尘质量流量之间有何关系？【答】(pl43-pl44)除尘装置的总除尘效率的高低，往往与粉尘的粒径大小有很大的关系。分级除尘效率指除尘装置对某一粒径dpi或粒径间隔Adp内粉尘的除尘效率，简称 分级效率。若设除尘器进口、出口和捕集的dp】颗粒质量流量分别为

26、SgS2i和S3则该除尘器对dpi颗粒的分级效率为：=w=l 一业。5、串联运行时的总除尘效率与各级除尘器的除尘效率有何关系？【答】（pl44）在实际工程中，有时把两种或多种不同型号的除尘器串联起来使用，构成两级或多级除尘系统。若多级除尘器中每一级的运行性能是独立的，净化第i级粉尘 的分级通过率分别为Pil，玲，Pin,或分级效率分别为邛1,布2,J ，则此多级 除尘器净化第i级粉 尘的总分级通过率为：PiT = PR或分级效率为街=1 一乌=1 （ 1 一 Q（ 1 一缶）？?？（ 1 一 况）按上式计算出总分级效率后，由除尘系统总进口的粉尘粒径分布数据，即可以按式=£粉,等计算出

27、多级除尘器系统的总除尘效率：仍=i- （1jo-%） ?（1 一“）6、如何由分级除尘效率求解总除尘效率？【答】（pl45）根据某种除尘器净化某种粉尘的分级效率数据和某粉尘的粒径分布数据，计算该种除尘器净化粉尘时能达到的总除尘效率。由分级效率计算式亿=公登=色L有 g3,.=仇卜等式两端对各种粒径间隔求和，并考虑到2>3,=1,便得到计算总除尘效率的公式：=£的ii五、计算1、课后题：5-5、5-7o内容有所改动。【5.5】根据对某旋风除尘器的现场测试得到：除尘器进口的气体流量为lOOOOnAyh,含尘浓度为Qg/m No除尘器出口的气体流量为 12000 nAj/h,含尘浓度

28、为340mg/m3No试计算该除尘 器的处理气体流量、漏风率和除尘效率（分别按考虑漏风和不考虑漏风两种情况计算）。解：气体流量按 P141 （5-43）=!（0 n+0n）T1OO 就/$ ；漏风率 P141 （5-44） $Qw一一 _| * I。 = 2°° x 100% = 20% ;Qin10000除尘效率：考虑漏风，按 P142 （5-47） = 1 一代"。2、=1_ 0.340x12000 =90 3%PinQin 4.2x10000不考虑漏风，按 P143 (5-48) = 1-性=1-归叩=91.9% pin 4.2【5.7】有一两级除尘系统，已

29、知系统的流量为2.22m3/s,工艺设备产生粉尘量为22.2g/s,各级除尘效率分别为80%和 95%。试计算该除尘系统的总除尘效率、粉尘排放浓度和排放量。解:按大气污染控制工程P145 (5 58)% = 1 - (1 一 m )(1 %) = 1 - (1 一 95%)(1- 80%) = 99%粉尘浓度为 |回7朋=10g/m3,排放浓度 10 (1-99%) =0.1 g/m3；排放量 2.22x0. l=0.222g/s第六章除尘装置一、填空题1、 机械除尘器是利用的作用使颗粒物与气流分离的装置。【答】质量力(重力、惯性力、离心力等)(pl61)2、普通旋风除尘器是由进气管、筒体、和

30、排气管组成的除尘装置。【答】锥体(pl67)3、 粉尘颗粒能否与液体相互附着或难易程度的性质称为粉尘的。【答】润湿性(pl36)4、粉尘的 是选用湿式除尘器的主要依据之一。【答】润湿性(pl36)5、 按照除尘设备阻力的高低，把压力损失为的称为低能除尘器，包括 和o把压力损失为2.59.0kPa的称为高能除尘器，女口【答】喷雾塔；旋风洗涤器；文丘里洗涤器(p200)6、袋式除尘器的压力损失 Ap由通过的压力损失和的压力损失之和组成。【答】清洁滤料 Apf ；颗粒层 pp (p215)7、按清方式，袋式除尘器的清灰方式可以分为：清灰、清灰和清灰。【答】机械震动；逆气流；脉冲喷吹(p218)二、选

31、择题1、分级除尘效率为50%的尘粒粒径被称作旋风分离器的( C )。( pl70)A、算术平均径B、中位径C、分割粒径 D、众径2、 对于旋风除尘器的压力损失，下列说法中正确的是(A)0 (pl69)A、减小进口面积，除尘器的压力损失增大B、气体密度越大，除尘器的压力损失减小C、减小出口管直径，除尘器的压力损失减小D、减小入口气速，除尘器的压力损失增大3、 当除尘器结构型式相同时，几何相似放大或缩小，压力损失（C ）o （pl69）A、减小B、变大 C、基本不变 D、无法确定4、 在电除尘器除尘时，下列哪种方法不可以降低比电阻值（）。 （pl96）A、保持电极表面清洁B、改进供电系统C、升高烟

32、气温度在 423K以上D、增加烟气湿度三、名词解释1、 二次效应 （pl71）： 在较大粒径区间，实际效率低于理论效率，这是因为理应沉降人灰斗的尘粒却随净化后气流一起排走，其起因主要为粒子被反弹回气流或沉积的尘粒被重新吹起。即被捕集粒子的重新进入气流。2、 分割直径（pl70）:由于各种随机因素的影响，处于这种平衡状态Fc=Fd的尘粒有 50% 的可能性进入内涡旋，也有 50%的可能性移向外壁，它的除尘效率为 50%。此时 的粒径即为 除尘器的分割直径 （ V3、起始点晕电压 （pl70）: 开始产生电晕电流时所施加的电压，也称临界电压。4、电晕闭塞 （ pl86）: 当含尘量大到某一数值时，

33、电晕现象消失，颗粒在电场中根本得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失去除尘作用，这种现象称为电晕闭塞。5、粉尘初层 （ p213）: 颗粒因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作用，逐渐在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉尘初层。初层形成后，它成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率。6、气布比 （ p214）: 烟气实际体积流量与滤布面积之比，称为气布比，也叫过滤速度。7、湿式除尘器 （ 199）: 使含尘气体与液体（一般为水）密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒或使粒径增大的装置。8 过滤式除尘器 （ p213）: 又称空气过滤器，是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置，采用滤纸或

34、玻璃纤维等填充层做滤料的空气过滤器，主要用于通风及空气调节方面的气体净化。9 电除尘器 （ pl78）: 含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉淀在积尘板上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。10、机械除尘器 （ pl61） :指利用质量力（重力、惯性力和离心力）的作用使颗粒物与气体分离的装置。四、简答题1、 简述旋风除尘器的工作原理。（ pl67）【答】旋风除尘器的工作原理是:含尘气体从除尘器筒体上部切向进入，向上向下作螺旋形旋转运动，这股向下的气流形成外涡旋，外涡旋逐渐到达底部，气流中的尘粒在离心力的作用下被甩向筒壁，由于重力和气流的带动作用

35、，尘粒沿壁面落入底部灰斗，经排灰口将尘粒排出，向下的气流到达锥体底部后，沿除尘器的轴心部位转而向上，形成 上升的内涡旋，最后 由上部出口排出净化后的气体，向下的外涡旋和上升的内涡旋二者旋转方向相同，旋风除尘器通常由以下几部分组成：筒体和锥体；含尘烟气进口；净化气体出口；排灰口。2、简述电除尘器的工作原理。 （pl79）【答】其原理涉及悬浮粒子荷电，带电粒子在电场内迁移和捕集，及将捕集物从集尘极表面清楚三个基本过程。3、粉尘荷电机理包括哪两种？ （pl82）【答】含尘气体中的尘粒，在电除尘器（电场）内的荷电机理，一般分电场荷电和扩散荷电两种。（ 1） 电场荷电。它是指由于在电场中沿电力线运动的离

36、子或电子通过对粉尘颗粒的碰撞， 使粉尘荷电的现象。（ 2） 扩散荷电。它是指由于离子或电子的热运动而导致的粉尘荷电现象。一般对于粉尘粒径dpV0.2|im的粉尘以扩散荷电为主，对于粉尘粒径dp>l|im的 粉尘以电场荷电为主，对于中间的粉尘，则上述两种荷电机理都需要考虑。4、导致电除尘器异常荷电的原因有哪些？【答】（pl86）出现异常荷电的情况有三种： 沉积在集尘极表面的高比电阻粒子导致在低电压下发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象。通常当比电阻高于 2xlOloQ-cm 时，较易发生火花放电或反电晕，破坏 了正常电晕 过程； 当气流中微小粒子的浓度高时，虽然荷电尘粒所形成的电晕电流不大

37、，可是所形成的空间电荷却很大，严重地抑制着电晕电流的产生，使尘粒不能获得足够的电荷。因此，电除尘器的除尘效率显著降低，颗粒直径在 1pm左右的数量越多，这种现象越严 重； 当含尘量大到某一数值时，电晕现象消失，颗粒在电场中根本得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失去除尘作用，即电晕闭塞。由于气流分布不当，气流速度过高或不适当的振打等原因，导致沉积在集尘极表面的粒子重新进人气流。这些粒子往往带有正电荷 （对于负电晕电极 ） ，致使它们不能重新荷电，或仅部分荷电。在电除尘器的运行中应尽量避免出现这些情况。5、 在电除尘器除尘时，对于比电阻值偏高的粉尘如何提高其除尘效率？（pl96）【答】 （ 1 ）

38、保持电极表面尽可能清洁。（2）改进供电系统包括采用脉冲供电和有效的自动控制系统。（3）改变烟气的温度或湿度对于比电阻值偏高的粉尘，往往可以通过改变烟气的温度或湿度来加以调节，以使其达到电除尘器的捕集范围。（4）烟气调质。烟气调质是指在烟气中混入适量S03 （一般为20-30mg/m3）、三乙胺或 NH3等化学试剂，以增强粉尘颗粒表面的导电能力来加以调节其比电阻值6、袋式除尘器的除尘机理主要有哪些？（ p213）【答】通常认为袋式除尘器对尘粒的捕集分离包括以下两个过程。（1）过滤材料对尘粒的捕集。当含尘气体通过过滤材料时，滤料层对尘粒的捕集是多种效应综合作用的结果。这些效应主要包括惯性碰撞、截留

39、、扩散、静电和筛滤等效应。 惯性碰撞效应。一般粒径较大的粉尘主要依靠碰撞效应捕集。当含尘气流接近滤料的纤维时，气流流线围绕捕集纤维迅速拐弯，其中较大的粒子由于惯性力的作用，偏离了流线，继续沿着原来的运动方向前进，同捕集纤维发生碰撞而被捕集。 截留效应。截留效应也称作直接截留。对于具有一定尺寸 d 且质量较轻的尘粒， 如 果它们所依循的流线把它们带到距捕集纤维表面d/2 以内的距离就会被捕集。 扩散效应。在气流中对于粒径小于 Ipim 的尘粒由于气体分子的运动撞击，使其 产生 布朗运动。这种尘粒无规则的运动，除了可能产生尘粒之间的凝集外，还有向低浓 度区扩散 的趋势。由于捕集纤维表面的浓度较低，

40、所以小尘粒向着纤维表面扩散，并与纤维碰撞而被捕集。当过滤速度较高时，扩散效应就会显著下降。 静电效应。有许多人造纤维编织的滤料，当气流穿过时，由于摩擦产生静电现象 , 同 时有许多粉尘在输送过程中也会由于摩擦或其他机制使其带有荷电，这样就可能在滤 料和尘 粒之间形成一个电位差，当尘粒随着气流趋向滤料时，由于库仑力作用，促使粉尘和滤料纤维碰撞并增强滤料对粉尘的吸附力而被捕集，从而提高过滤效率。 筛滤效应。当尘粒的粒径大于滤料孔隙时，尘粒即被滤料孔隙筛滤下来，因此筛 滤效 应能捕集粒径大于孔隙的粉尘。（ 2）粉尘层对尘粒的捕集。在过滤操作一定时间后，由于黏附等作用，尘粒在滤料网孔 间产 生架桥现象

41、，使气流通过滤料的孔径变得很小，从而使滤料网孔及其表面迅速截留 粉尘形成 粉尘层。在清灰后依然残留一定厚度的粉尘，称为粉尘初层。由于粉尘初层中 粉尘粒径通常 都比纤维小，因此筛滤、惯性、截留和扩散等作用都有所增加，使除尘效率显著提高。由此可见，袋式除尘器的高效率，粉尘初层起着比滤料本身更为重要的作 用。7、影响旋风除尘器的因素有哪些？（pl71）【答】 1） 二次效应：在较小粒径区间内，实际效率高于理论效率（理应逸出的粒子由 于聚集 或被较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集）；在较大粒径区间，实际效率低于 理论效率（理 应沉降入灰斗的尘粒却随净化后气流一起排走，其起因主要为粒子被反弹 回气流或沉

42、积的尘 粒被重新吹起）。通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，能 有效控制二次效应。2）除尘器的结构尺寸：筒体直径 D 愈小，粒子受到的惯性离心力愈大，除尘效率愈高 , 但若 筒体直径过小，粒子容易逃逸，使效率下降。筒体和锥体长度适当加长（筒体和椎 体长度以不 大于 5 倍筒体直径为宜，否则会是阻力增加），即增加气流在除尘器内的旋 转圈数，对提高除 尘效率有利。排出管直径愈小则分割直径愈小，即除尘效率愈高。但 直径过小，会导致压力 降的增加，一般取排出管直径 de=（0.40.65）Do3）烟尘的物理性质： dp 增大则效率增大 （尘粒所受离心力与粒径的三次方成正比，而 所受径向气体阻力仅

43、与粒径的一次方成正比）；Pp小，难分离，影响捕集效率；除尘效率还随着尘粒真密度的增大而提高；分割直径 &P增大，效率减小；对于气体而言，卜增大对除尘不利；温度增大，则四增大，而分割粒径又与粘度的平方根成正比，温度高或增大都会使效率减小。4） 工作条件：提高烟气入口流速，旋风除尘器分割直径变小，使除尘器性能改善。若入口流速过大，已沉积的粒子有可能再次被吹起，重新卷入气流中，导致除尘效率的下降。5）分离器的气密性第八章硫氧化物的污染控制一、填空题1煤炭转化主要是，即对煤进行脱碳或加氢改变其原有的碳氢比，把煤转化为清洁的二次燃料。【答】气化和液化（p307）二、选择题1流化床脱硫的床层温度一

44、般控制在（ C ）。（ p310）A、750850°C B、750950°C C, 850950CD、550750°C三、名词解释1、钙硫比（p312）:脱硫剂所含钙与煤中硫之摩尔比称为钙硫比，它是表示脱硫剂用量的一个指标。四、简答题1、简述流化床脱硫的工作原理。【答】（p310） o当气流速度达到使升力和煤粒的重力相当的临界速度时，煤粒将开始浮动流化。流化床为固体燃料的燃烧创造了良好的条件。首先，流化床内物料颗粒在气流中进行强烈的湍动和混合，强化了气固两相的热量和质量交换；其次，燃料颗粒在料层内上下翻滚，延长了它在炉内的停留时间。燃烧过程中，处于沸腾状的煤粒和灰

45、渣粒子相互碰撞，使煤粒不断更新表面，再加上能与空气充分混合并在床内停留较长时间，促进了它的燃尽过程。广泛采用的脱硫剂主要有石灰石（CaCO3）和白云石（CaCO3?MgCO3）,它们大量 存在于自然界中，而且易于采掘。当石灰石或白云石脱硫剂进入锅炉的灼热环境时，其有效成分CaCO3遇热发生锻 烧分解,锻烧时C02的析出会产生并扩大石灰石中的孔隙，从而形成多孔状、富孔隙的CaO,随后，CaO通过以下方式与 S02作用形成CaSCh,从而达到脱硫的目的。2、流化床脱硫的主要影响因素有哪些？【答】 （p312）1）硫钙比： 钙硫比（脱硫剂所含钙与煤中硫之摩尔比）是表示脱硫剂用量的一个指标。2）锻烧温

46、度：最佳的脱硫温度范围，约在 800? 850°C。温度较低时，脱硫剂锻烧 产生的孔隙量少、孔径小，反应几乎完全被限制在颗粒外表面。当床温超过CaCO3 缎 烧的平衡温度约 85O° C 以上时，烧结作用变得越来越严重，其结果是使缎烧获得的大量孔隙消失，从而造成脱硫活性降低。3）脱硫剂的颗粒尺寸和孔隙结构： 由于脱硫剂颗粒形状、孔径分布不一，又存在 床内 颗粒磨损、爆裂和扬析等影响。4）脱硫剂种类： 目前普遍采用天然石灰石和白云石作脱硫剂。与石灰石相比，白云石的孔径分布和低温锻烧性能好，即使在增压运行条件下，部分锻烧也能顺利进行。但运行压力低时，更易于爆裂成细粉末，在吸收更

47、多的硫之前遭到扬析。3、石灰石 / 石灰法洗涤脱硫的原理及影响因素是什么？【答】（p321）原理：石灰石/ 石灰法洗涤是应用最广泛的脱硫技术。在现代的烟气脱硫工艺中，烟气用含亚硫酸钙和硫酸钙的石灰石/石灰浆液洗涤S02与浆液中的碱性物质发生化学反应生 成亚硫酸盐和 硫酸盐，新鲜石灰石或石灰浆液不断加入脱硫液的循环回路。浆液中的固体（包括燃煤飞灰 ）连续地从浆液中分离出来并排往沉淀池。总的化学反应式分别为：石灰石：SO2+CaCO3+2H2O9aSO3-2H2O+CO2T石灰：SO2+CaO+2H2OACaSO3-2H2O石灰石和石灰脱硫所经历的化学反应过程。其中最关键的反应是钙离子的形成，因为

48、S02正是通过这种钙离子与 HS03化合而得以从溶液中除去。这一关键步骤也突出了石灰石系统和石灰系统的一个极为重要的区别：石灰石系统中，Ca2+的产生与H+浓度和CaCO3的存在有关；而在石灰系统中， Ca?+的产生仅与氧 化钙的存 在有关。因此，石灰石系统在运行时其 pH 较石灰系统的低。美国国家环保局 的实验表明，石 灰石系统的最佳操作 pH 为 5.8? 6.2,石灰系统约为 8。影响吸收效率的主要因素：液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固体含量、S02 浓 度、吸收塔结构等。4、喷雾干燥法烟气脱硫的原理是什么？【答】 （p329）喷雾干燥法是 20 世纪 80年代迅速发展起来的一种湿一干

49、法脱硫工艺。其脱硫过程是SO2被雾化的Ca（OH） 2浆液或Na2CO3溶液吸收。同时，温度较高的 烟 气干燥了液滴，形成干固体废物。干废物 （亚硫酸盐、硫酸盐、未反应的吸收剂和飞灰等） 由袋式除尘器或电除尘器捕集。喷雾干燥法脱硫系统包括吸收剂制备、吸收和干燥、固体捕集以及固体废物处置四 个主 要过程。1) 吸收剂制备： 吸收剂溶液或浆液在现场制备。石灰是常见的吸收剂，苏打粉和烧碱也是常用吸收剂，它们可以在多种工业过程中得到。2) 吸收和干燥： 含 SO2 烟气进入喷雾干燥器后，立即与雾化的浆液混合，气相中SO2迅速溶解，并与吸收剂发生化学反应。同时，烟气预热使液相水分蒸发，并将水分 蒸发后的

50、 残留固体颗粒干燥。对于石灰喷雾干燥，S02吸收的总反应为：Ca(OH)2(s)+SO2(g)+H2O(s)=CaSO3-2H2O (s)CaS03-2H20 (s)+0.5(g) =CaS04-2H20 (s)3) 固体捕集： 从喷雾干燥系统出来的最后产物是一种干燥粉末，除了由煤燃烧产生的飞灰以外，还含有硫酸钙、亚硫酸钙以及过剩的氧化钙。袋式除尘器被广泛用于捕集干化固体，其原因在于收集滤袋表面的固体中未反应的碱类物质能够与烟气中S02 继续反应。4) 固体废物处置： 处置方法因吸收剂类型而异。对于石灰系统，当固体废物中未 反应的 吸收剂量小于 5%时，固体废物是无害的，可采用与飞灰相同的处置

51、办法；但对于钠系统，应采取谨慎措施减小废物的浸出率。5、干法喷钙法烟气脱硫的原理是什么？【答】 (p338)干法喷钙类脱硫工艺早在 20世纪 70年代就在美国进行了开发研究 , 但由于当时其 脱硫效 率较低，一直未得到推广应用。由于喷钙脱硫系统设备简单、投资低、脱硫费用小、占地面积少、适合老电厂脱硫改造、脱硫产物呈干态易于处理等特点，近年来又重新受到了人们的重视。干法喷钙类脱硫以 LIFAC 工艺为代表，工艺的核心是锅炉炉膛内喷石灰石粉部分 和炉后 的活化反应器。首先，作为固硫剂的石灰石粉料喷入锅炉炉膛CaCQ受热分解成CaO和C02,热 解后生成的CaO随烟气流动，与其中 S02反应，脱除一

52、部分 S02o然后，生成的CaSCU,与未反应的CaO以及飞灰一起，随烟气进入锅炉后部的活 化反 应器。在活化器中，通过喷水雾增湿，一部分尚未反应的CaO 转变成具有较高反 应活性的Ca(OH)2,继续与烟气中的S02反应，从而完成脱硫的全过程。影响系统脱硫性能的主要因素包括：炉膛喷射石灰石的位置和粒度、活化器内喷水量和钙硫比。五、论述题1、试阐述控制硫氧化物排放的方法措施。( p306-p338)【答】可通过以下措施降低燃料燃烧排放的SO2量。(1) 燃料燃烧前脱硫。包括：煤炭的固态加工、煤炭的转化 ( 煤的气化、煤的液化 )、 重油脱硫(2) 燃料燃烧过程中脱硫。是指改进燃烧工艺或控制一定

53、的燃烧条件如控制温度在850°C-950 °,不超过1000°,在燃烧炉中加入脱硫剂(脱硫剂可以单独加入，也可与煤粉一起加入)从而达到脱硫的目的。广泛采用的脱硫剂主要有石灰石(CaCCh)和白 云石 (CaCOsMgCOa)。当石灰石或白云石脱硫剂进入锅炉的灼热环境时，其有效成分CaCCh遇热发生锻烧分解，锻烧时 CO2的析出会产生并扩大石灰石中的空隙，从而形成多孔状、富空隙的CaOo随后，CaO与SO2作用形成CaSCU,从而达到脱硫的目的。型煤固硫有的归结为燃料燃烧前脱硫，有的归结为燃料燃烧过程脱硫，其实是二者的结合应用。(3) 燃料燃烧后脱硫。指采用一定的方

54、法对燃烧烟气进行脱硫。如对高浓度SO2可吸收回收；对低浓度SO?采用一定工艺(如湿法石灰石脱硫、喷雾干燥法烟气脱硫、干 法喷钙法烟 气脱硫等)进行脱硫等。2、烟气脱硫工艺性能的综合比较所需要考虑的因素有哪些？【答】 (p347-p349)烟气脱硫工艺性能的综合比较涉及到如下主要因素：1 ) 脱硫效率 脱硫率是由很多因素决定的,除了工艺本身的脱硫性能外,还取决于烟气的状况,如S02浓度、烟气量、烟温、烟气含水量等。通常湿法工艺的效率最高，可达到95%以上，而干法和湿干法工艺的效率通常在 60%-85%范围内。2) 钙硫比 (Ca/S)湿法工艺的反应条件较为理想，因此实用中的Ca/S接近于1, 一

55、般为。干 法和湿干法的脱硫反应为气固反应，反应速率较在液相慢，通常为达到达标要求的脱硫效率，其钙硫比要比湿法大得多，如湿干法一般为1.5-1.6,干法一般为 。3) 脱硫剂利用率脱硫剂利用率指与S02反应消耗掉的脱硫剂与加入系统的脱硫剂总量之比。在烟气脱硫工艺中，湿法的脱硫剂利用率最高，一般可达到 90%以上，湿干法为 50%左右， 而干法最低， 通常在 30%以下。4) 脱硫剂的来源大部分烟气脱硫工艺都采用钙基化合物作为脱硫剂，有些工艺也采用钠基化合物、氨水、海水作为吸收剂。5) 脱硫副产品的处理处置石灰石/石灰法的脱硫副产品是石膏，干法和湿干法的脱硫副产品是CaSQ和 CaSCh的混合脱硫灰渣。选用的脱硫工艺应尽可能考虑到脱硫副产品可综合利用。如果进行堆放或填埋，应保证脱硫副产品化学性质稳定，对环境 不产生二次污染。6）对锅炉原有系统的影响石灰石/石