大气污染控制工程试卷及答案-学习指南(专本科函授)

1、大气污染控制工程-学习指南一、 填空题1.按照大气污染范围分为： 、 、 、 和 。2.评价净化装置的技术指标 、 和 。3.逆温分 、 、 、 和 。4.城市大气扩散模式分 和 。5.主要的气象要素 、 、 、 、 、 、和 。6.集尘极表面粉尘最小导电率是 。7.气液界面的界面浓度很难用取样分析方法测定，常用 和 。8.天然气的主要成分 、 和 。9.引起大气运动的作用力 、 、 和 。10.旋风除尘器按进气方式分 和 。11.地方性风场分 、 和 。12.写出四种主要的湿式除尘器 、 、 和 。13.吸附剂再生方法有 、 、 和 。14.硫的一次污染物和二次污染物各2种 和 。15.煤成

2、分表示方法常用的基准有 、 、 、 和 。16.惯性碰撞的捕集效率主要取决于三个因素 、 和 。17.目前常用的除尘器可分为： 、 、 和 。18.柴油机的燃烧过程 、 、 和 。19.大气的组成可以分为三部分 、 和 。20.有机硫分为 和 。21.大气圈可分为 、 、 、 、 和 。22.决定污染物在大气中扩散的最直接最根本因素 和 。23.文丘里洗涤器由 、 和 组成。24.扩散过程包括 和 两种方式。25.高斯模式四点假设 、 、 和 。26.粒径分布函数有 、 和 。27.煤中硫分为 、 和 。28.燃烧过程中产生的NOx主要有三类 、 和 。二、名词解释1.钙硫比：2.空气过剩系数

3、：3.干绝热直减率：4.煤的元素分析：5.大气污染：6.熏烟型扩散模式：7.逆温：8.斯托克斯直径：9.温室效应：10.封闭型扩散模式：11.壁面淬熄效应：12.空燃比：三、简答题1.大气稳定度的判别。2.大气污染对大气能见度的影响。3.空燃比对柴油机排放的影响。4.控制致酸前体物的主要途径。5.燃料设备的热损失。6.为什么要引入坎宁汉系数？7.袋式除尘器的三种清灰方式。8.臭氧层破坏的危害。9.作为吸附剂需要具备哪些条件？四、计算题1.煤的元素分析结果如下S0.6%；H3.7%；C79.5%；N0.9%；O4.7%；灰分10.6%。在空气过剩20%条件下完全燃烧。计算烟气中SO2的浓度。2.

4、 已知重油元素分析结果如下：C：85.5% H：11.3% O：2.0% N：0.2% S：1.0%，试计算：1）燃油1kg所需理论空气量和产生的理论烟气量； 2）干烟气中SO2的浓度和CO2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。3. 某锅炉燃用煤气的成分如下：H2S0.2%；CO25%；O20.2%；CO28.5%；H213.0%；CH40.7%；N252.4%；空气含湿量为12g/m3N，试求实际需要的空气量和燃烧时产生的实际烟气量。4. 在铁塔上观测的气温资料如下表所示，试计算各层大气的气温直减率：，并判断各层大气稳定度。高度 Z/m1.5103050气温

5、 T/K296297.8297.5297.35. 设某汽车行驶速度为80km/h时，4缸发动机的转速为2000r/min，已知该条件下汽车的油耗为6.8L/100km，请计算每次燃烧过程喷入发动机气缸的汽油量。6. 污染源的东侧为峭壁，其高度比污染源高得多。设有效源高为H，污染源到峭壁的距离为L，峭壁对烟流扩散起全反射作用。试推导吹南风时高架连续点源的扩散模式。当吹北风时，这一模式又变成何种形式？五、论述题1.论述如何减少交通领域的大气污染问题。2.烟气脱硫工艺的综合比较。3.结合所学内容论述除尘器的选择与发展。参考答案一、填空题1.局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性污染2.处理气体流

6、量、净化效率、压力损失3.辐射逆温、下沉逆温、平流逆温、湍流逆温、锋面逆温4.线源扩散模式、面源扩散模式5.气温、气压、气湿、风向、风速、云况、能见度6.10-10（/cm）-17.作图法、解析法8.甲烷、乙烷、丙烷9.水平气压梯度力、地转偏向力、惯性离心力、摩擦力10.切向进气、轴向进气11.海路风、山谷风、城市热岛环流12.旋风洗涤器、板式洗涤器、填料洗涤器、文丘里洗涤器13.加热再生、降压或真空解析、置换再生、溶剂萃取14.SO2 H2S SO3 H2SO415.收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基16.气流速度在普集体周围的分布、颗粒运动轨迹、颗粒对普集体的吸附17.机械除尘器、电除

7、尘器、袋式除尘器、湿式除尘器18.滞燃期、速燃期、缓燃期、后燃期19.干燥清洁的空气、水蒸气、各种杂质20.原生有机硫、次生有机硫21.对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层22.风、湍流23.收缩管、喉管、扩散管24.分子扩散、湍流扩散25.污染物在y、z轴上分布符合高斯分布；在全部空间中风速是均匀的稳定的；源强是均匀的；扩散过程中污染物质量守恒。26.正态分布、对数正态分布、罗辛-拉姆勒分布27.硫化铁硫、硫酸盐硫、有机硫28.热力型、燃料型、瞬时型二、名词解释1.脱硫剂中钙与煤中硫的摩尔比。2.一般把超过理论空气量多供给的空气量与理路空气量的比值称为。3.干空气块绝热上升或下降单位高度时，

8、温度降低或升高的数值，称为4.用化学方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、氮、硫和氧等的含量。5.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，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。6.夜间发生逆温，在清晨太阳升起后，逆温从地面开始破坏。当逆温破坏到烟流下边缘时，发生强烈向下混合作用，使地面浓度增加。7.由于各种原因使得气温随高度上升呈上升趋势的气层就是8.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9.大气中的二氧化碳和其他微量气体入甲烷，一氧化碳，臭氧，CFCs，水蒸气等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减的通过，但却

9、可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象。10.近地层出现上部逆温的情况，使得污染物的垂直扩散受到限制，只能在地面和逆温之间进行。这就是11.指温度较低的燃烧室壁面对火焰的迅速冷却，使活化分子的能量被吸收，燃烧连反应中断，在壁面形成不完全燃烧的一层。12.单位质量的燃料燃烧所需要的空气量，它可以由燃烧方程式直接求得。三、简答题1.判断大气是否稳定，可用气块的运动判断。通过判断气块的加速度和位移是否一致。加速度和位移方向一致，大气不稳定。气块加速度和位移不一致，大气稳定。为0时，大气是中性的2.一般来说，对大气能见度有影响的污染物是气溶胶粒子、能通过大气反应生成气溶胶粒子的气体或有色气

10、体。比如TSP、SO2和其他气态含硫化合物，它们在大气中以较大的反应速率生成硫酸盐和硫酸气溶胶粒子；NO和NO2在大气中反应生成硝酸盐和硝酸气溶胶粒子；光化学烟雾。这些微粒对光的散射和吸收，使得反差度和大气能见度下降。3.柴油机总是在a>1的稀混合气条件下运行，但是柴油机是扩散燃烧模式，混合气浓度分布记不平衡，完全燃烧所需要的空气量要比预混合燃烧多。所以CO一般很低，只有汽油机的1/10，只有在高负荷或a<2才开始增加。在中小符合，由于燃油喷雾边缘区域形成很稀的混合气，和缸内温度很低，造成HC排放略有上升，仍比汽油机低很多。NOx生成规律和汽油机相同，但是量要小一些。不仅要看平均a

11、，还要看局部a。弄混合气产生很少，高温富氧条件下很多。4.1）对原煤进行洗选加工2）优先开采和使用各种低硫燃料3）改进燃烧技术，减少燃烧产生量4）采用烟气脱硫装置，安装尾气净化装置5）改进汽车发动机技术5.排烟热损失：主要是排烟带走一部分热量造成的。一般到达6-12%，可以根据排烟的晗和进入锅炉的冷空气的晗计算。影响因素有排烟温度和排烟体积。排烟温度增加12-15度，损失增加1%。一般排烟温度433-473k。不完全燃烧热损失：包括化学不完全燃烧和机械不完全燃烧造成的。前者是烟气中含有可燃气体造成。比较小0.5%。后者是由于灰中含有未燃尽的碳造成的。比较大1-5%，5-15%。散热损失：由于锅

12、炉炉墙，锅筒、联箱和管道等温度高于周围空气温度，使得部分热量散射到空中造成的。取决于面积，温差和绝热材料。6.当颗粒尺寸小到与气体分子平均自由行程大小差不多时，颗粒开始脱离与气体分子接触，颗粒运动发生“滑动”。这时，相对颗粒来说，气体不再具有连续液体介质的特性，流体阻力将减小。所以需要引入7.1.比集尘面积的确定2.长高比的确定3.气流速度的确定4.气体含尘弄得的确定。8.1）对人类健康的影响2）对陆生生态的影响3）对水生生态的影响4）对城市空气质量和建筑材料的影响5）改变大气结构9.1) 具有巨大的内表面2) 对不同气体具有选择吸附3) 较高的机械强度，化学和热稳定性4) 吸附容量大5) 来

13、源广泛，造价低廉6) 良好的再生性四、计算题1.解：按燃烧1kg煤计算 重量（g） 摩尔数（mol） 需氧数（mol）C 795 66.25 66.25H 31.125 15.5625 7.78S 6 0.1875 0.1875H2O 52.875 2.94 0设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，所需理论空气量为4.78×（66.25+7.78+0.1875）=354.76mol/kg煤。理论烟气量CO2 66.25mol，SO2 0.1875mol，H2O 15.5625+2.94=18.50mol N2总计66.25+8.50+0.1875+280.54=365.48mol

14、/kg煤实际烟气量365.48+0.2×354.76=436.43mol/kg煤，SO2浓度为。2 解：1kg燃油含：重量（g） 摩尔数（g） 需氧数（g）C 855 71.25 71.25H 1132.5 55.25 27.625S 10 0.3125 0.3125H2O 22.5 1.25 0N元素忽略。1）理论需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg设干空气O2：N2体积比为1：3.78，则理论空气量99.1875×4.78=474.12mol/kg重油。即474.12×22.4/1000=10.62m3N/kg重油。烟气组

15、成为CO271.25mol，H2O 55.25+11.25=56.50mol，SO20.1325mol，N23.78×99.1875=374.93mol。理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg重油。即502.99×22.4/1000=11.27 m3N/kg重油。2）干烟气量为502.9956.50=446.49mol/kg重油。SO2百分比浓度为，空气燃烧时CO2存在最大浓度。3）过剩空气为10%时，所需空气量为1.1×10.62=11.68m3N/kg重油，产生烟气量为11.267+0.1×10.62

16、=12.33 m3N/kg重油。3.解：取1mol煤气计算H2S 0.002mol 耗氧量 0.003mol CO2 0.05mol 0 CO 0.285mol 0.143mol H2 （0.13-0.004）mol 0.063mol CH4 0.007mol 0.014mol共需O2 0.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol。设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，则理论干空气量为0.223×（3.78+1）=1.066mol。取，则实际干空气 1.2×1.066mol=1.279mol。空气含湿量为12g/m3N，即含H2O0.67mol/ m3N，14.94L/ m3N。故H2O体积分数为1.493%。故实际空气量为。烟气量SO2：0.002mol，CO2：0.285+0.007+0.05=0.342mol，N2：0.223×3.78+0.524=1.367mol，H2O0.002+0.126+0.014+1.298×1.493%+0.004=0.201mol故