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1、1.二、简答题 1、简述重力沉降室的原理重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置。（ 3分）含尘气流进入重力沉降室后，由于扩大了流动截面积而使气体流速大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。（ 4分）设计重力沉降室的模式有层流式和湍流式两种。（ 3分）2、简要分析旋风除尘器结构对其除尘效率的影响？排放管直径越小，de越小，除尘效率越高（2分）筒体直径D越小，粒子所受的离心力越大，其效率越高；但D过小，粒子容易出现二次逃逸，效率反而下降（4分）锥体适当加长，可以提高效率（2分）除尘器下部的严密性不好，会引起除尘效率的下降（2分）3、简要分析SO2排入大气环境后造成的不良影

2、响。 主要的不良影响有a）本身对人体、动植物等具有毒害作用；（4分） b）导致酸沉降；（3分） c）是形成二次颗粒物的前体物质。（3分）4、试描述辐射逆温的形成和消散过程。由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温，称为辐射逆温。在晴朗无云（或少云）、风速不大的夜间，地面辐射冷却很快，贴近地面气层冷却最快，较高的气层冷却较慢，因而形成自地面开始逐渐向上发展的逆温层，即辐射逆温。（5分）下午时为递减温度层结，日落前1小时逆温开始形成，随着地面辐射冷却加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时逆温强度最强，日出后太阳辐射逐渐增强，地面逐渐增温，空气也随之自下而上的增温，逆温便自下而上逐渐消失，大约在上午10点钟左右逆温

3、层完全消失。三、计算题 1、 煤的元素分析结果如下S，0.6%；H，3.7%；C，79.5%；N，0.9%；O，4.7%；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。 （14分）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 7.78 S 6 0.1875 0.1875H2O 52.875 2.94 0 (3分)设干空气中N2：O2体积比为3.78：1， (2分)所需理论空气量为4.78（66.25+7.78+0.1875）=354.76mol/kg煤。 (2分)理论烟气量CO

4、2 66.25mol，SO2 0.1875mol，H2O 15.5625+2.94=18.50mol N2 (3分)总计66.25+18.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤 实际烟气量365.48+0.2354.76=436.43mol/kg煤，SO2浓度为 (2分)2、 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10000m3N/h，含尘浓度为4.2g/ m3N。除尘器出口的气体流量为12000 m3N/h，含尘浓度为340mg/ m3N。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）。 （9分）解：气体流量按

5、； (2分)漏风率； (3分)除尘效率：考虑漏风 (2分)不考虑漏风 (2分)3、 有一沉降室长7.0m，高12m，气速30cm/s，空气温度300K，尘粒密度2.5g/cm3，空气粘度0.067kg/(kg.h)，求该沉降室能100%捕集的最小粒径。 （7分）解： (3分) (3分)符合层流区假设。 4、 一冶炼厂尾气采用二级催化转化制酸工艺回收SO2。尾气中含SO2为7.8%、O2为10.8%、N2为81.4%（体积）。如果第一级的SO2回收效率为98%，总的回收效率为99.7%。计算：1）第二级工艺的回收效率为多少？2）如果第二级催化床操作温度为420。C，催化转化反应的平衡常数K=30

6、0，反应平衡时SO2的转化率为多少？其中，。 （10分）解： 1）由，解得。22）设总体积为100，则SO27.8体积，O210.8体积，N281.4体积。经第一级催化转化后余SO20.156体积，O26.978体积，N281.4体积。设有x体积SO2转化，则总体积为。 (3分)因此，由此解得x=1.6103； 故转化率为 (3分) 2.二、简答题 1、测定单个颗粒粒径有哪些方法？简述每种方法的特点。答：（1）用显微镜法观测颗粒时，有以下几种方法：定向直径，为各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度。(1分)定向面积等分直径，为各颗粒在投影图中按同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度。(1分)

7、投影面积直径，为与颗粒投影面积相等的圆的直径。 (1分)（2）用筛分法测定时可得到筛分直径，为颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度。(2分)（3）用光散射法测定时可得到等体积直径，为与颗粒体积相等的圆球的直径。 （2分)（4）用沉降法测定时，一般采用以下两种定义：斯托克斯直径，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。(1分)空气动力学当量直径，为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度的圆球的直径。2、从一次污染物和二次污染物的角度，分析NOx排放对环境可能造成的影响。答：一次污染物是指从各类污染源排出的物质。对于NOx来说，有N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5等，其

8、中污染大气的主要是NO、NO2。在高温燃烧条件下NOx主要以NO形式存在，但是在NO大气中很不稳定，极易与空气中的氧发生反应生成NO2，故大气中普遍以NO2的形式存在。NO2的毒性约为NO的5倍。在湿度较大时，NO2进一步与水反应生成硝酸；当有催化剂存在时，NO2转化成硝酸的速度加快。另外，飞行器在平流层中排放的NOx能与平流层内的臭氧发生反应，从而破坏臭氧层。(5分)二次污染物是一次污染物在大气中反应生成的一系列新的污染物。在阳光照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成蓝色烟雾，我们称为光化学烟雾。光化学烟雾的刺激性和危害要比一次污染物强烈得多。(5分)3、

9、简述燃料燃烧前脱硫的优缺点。答：燃烧前脱硫是在燃烧前对燃料脱硫，煤的燃烧前脱硫可以分为物理方法、化学方法和生物方法等。（1）物理脱硫方法只能从煤炭中分离出物理性质不同的物体，而不能分离以化学状态存在于煤中的硫。常规的物理选煤是十分成熟的工艺，也是减少SO2排放的经济衫的途径。其中重介质选煤分选效率高、分选密度调节范围宽、适应性强、分选粒度范围宽、生产过程易于实现自动化。缺点是增加了重介质的净化回收工序及设备磨损比较严重。跳汰选煤可以省掉许多工序和大量设备，因此建设投资少、成本低、工作可靠、经济效益高。风力选煤不用进行产品脱水、煤泥回收等工序，可以节省设备和系统投资。但其入料粒度范围非常窄，对入

10、选原料的水分和颗粒形状非常敏感。风选系统中要求设置降尘、集尘设施，分选效率低、成本高。（3分）（2）化学脱硫方法一般采用强酸、强碱和强氧化剂，在一定温度和压力下通过化学氧化、还原提取、热解等步骤来脱除煤中的黄铁矿。化学法特别适用于在物理分选排除了大部分矿物质后的最后一道工序。大多数化学分选工艺在成本方面缺乏足够的吸引力，限制了其使用。它包括碱法脱硫、气体脱硫和氧化脱硫等。（3）生物脱硫是利用某些嗜酸耐热菌在生长过程中消化吸收Fe3+、S等的作用，从而促进黄铁矿硫的氧化分解与脱除。它具有反应条件温和、对煤质损害小、能脱除煤中的在部分硫，而且处理量大、不受场地限制等优点。其成本与某些分选技术相当，

11、应用前景十分广阔。但生物法脱硫周期长、工艺复杂，不适应工业脱硫的需要。（3分）4、列举燃料完全燃烧需要的条件并解释“三T”的含义。答：（1）空气条件：燃料燃烧时必须保证供应与燃料燃烧相适应的空气量。如果空气供应不足，燃烧就不完全；相反空气量过大，也会降低炉温，增加锅炉的排烟损失。因此按燃烧不同阶段供给相适应的空气量是十分必要的。（2分）（2）温度条件：燃料只有达到着火温度才能与氧化合而燃烧。着火温度系在氧存在下可燃质开始燃烧所必须达到的最低温度。各种燃料都具有自己特征的着火温度。当温度高于着火温度时，若燃烧过程的放热速率高于向周围的散热速率，因而能够维持在较高的温度下，才能使燃烧过程继续进行。

12、（2分）（3）时间条件：燃料在燃烧室中的停留时间是影响燃烧完全程度的另一基本因素。燃料在高温区的停留时间应超过燃料燃烧所需要的时间。因此，在所要求的燃烧反应速度下，停留时间将决定于燃烧室的大小和形状。反应速度随温度的升高而加快，所以在较高温度下燃烧所需要的时间较短。（2分）（4）燃料与空气的混合条件：燃料和空气中氧的充分混合也是有效燃烧的基本条件。混合程度取决于空气的湍流度。若混合不充分，将导致不完全燃烧产物的产生。对于蒸气相的燃烧，湍流可以加速液体燃料的蒸发。对于固体燃料的燃烧，湍流有助于破坏燃烧产物在燃料颗粒表面形成的边界层，从而提高表面反应的氧利用率，并使燃烧过程加速。（2分）适当的控制

13、这四个因素空气与燃料之比、温度、时间和湍流度，是在大气污染物排放量最低条件下实现有效燃烧所必须的，评价燃烧过程和燃烧设备时必须认真考虑这些因素。通常把温度(temperature)、时间(time)和湍流(turbulence)称为燃烧过程的“三T”。（2分）三、计算题1、某锅炉燃用煤气的成分如下：H2S：0.2%；CO2：5%；O2：0.2%；CO：28.5%；H2：13.0%；CH4：0.7%；N2：52.4%已知空气的含湿量为12g/m3，=1.2，试求燃烧实际需要的空气量和燃烧时产生的烟气量。（10分）解：空气中水蒸气的体积百分数为：12/18/1000/22.41.493%（1分)以

14、燃烧1000mol煤气为基准，各组分的摩尔数、需氧量和燃烧后产生的烟气量如下：（5分）组分摩尔数/mol需氧量/mol燃烧后产生的烟气量/molH2S234(H2O + SO2)CO250050O22-20CO285142.5285(CO2)H213065130(H2O)CH471421(H2O + CO2)N25240524(N2)理论需氧量为：（3-2+142.5+65+14）mol/kmol（煤气）222.5 mol/kmol（煤气）（1分)实际需要的干空气量：222.5*（1+3.78）*1.2 mol/kmol（煤气）1276.3 mol/kmol（煤气）（1分)转化为湿空气：1.2

15、76*1/（1-0.01493）m3/ m3（煤气）1.296 m3/ m3（煤气）（1分)燃烧后产生的烟气量为：（4+50+285+130+21+524）*10-3+1.296-0.22252.087 m3/ m3（煤气）（1分)2、某新建电厂煤炭消耗量为5.5103t/d，SO2排放量为4.8kg/s，若为该电厂设计石灰石湿法脱硫装置，要求脱硫效率为90%。问（10分）（1） 钙硫比为1.2时，每天消耗多少石灰石？假设石灰石纯度为96%。（2） 脱硫剂的利用率是多少？（3） 如果脱硫污泥为含水40%的浆液，每天产生多少吨脱硫污泥？电厂燃煤含灰8%。解：（1）SO2+CaCO3+2H2O C

16、aSO32 H2O+ CO2（1分）消耗的石灰石量为：4.8*（100/64）*（1.2/96%）kg/s9.375 kg/s 810t/d（2分）（2）实际参加反应的石灰石量为：（4.8*90%*100/64）kg/s（1分）则脱硫剂的利用率为：（4.8*90%*100/64）/9.37572%（1分）（3）脱硫污泥中60%为水分，其余40%包括飞灰、CaSO32 H2O和未反应的脱硫剂。（1分）灰分为：62.8*8%*（64/32）kg/s10.05 kg/s868 t/d （1分）CaSO32 H2O：4.8*90%*（156/64）kg/s10.53 kg/s910t/d （1分）未反

17、应的脱硫剂：810*28%226.8 t/d（1分）脱硫污泥的产生量为：（868+910+226.8）/40% t/d5012 t/d（1分）3、锅炉每分钟燃煤1000kg，煤炭热值为26000kJ/kg，煤中氮的含量为2%（质量分数），其中20%在燃烧中转化为NOx。如果燃料型NOx占总排放的80%，计算：（10分）（1）此锅炉的NOx排放量（以NO2计）。（2）此锅炉的NOx排放系数。（3）要求脱氮率为90%，安装SCR需要NH3的量（烟气NOx中NO2占5%，NO占95%）。解：（1）1000*2%*20%*（46/14）kg/min13.14 kg/min（2分）燃料型NOx占总排放的

18、80%，则NOx排放总量为：13.14/80% kg/min16.43 kg/min（1分）（2）排放系数为：16.43/1000kg/t16.43kg/t（2分）（3）4NH3+4NO+O24N2+6H2O（1分）8NH3+6NO27N2+12H2O（1分）需要NH3的量为：16.43*95%*90%*（17/30）kg/min+16.43*5%*90%*（4*17/3*46）kg/min8.32 kg/min11.99t/d（3分）4、 已知某一装置排放烟气量为55000Nm3/h，含尘浓度为3.0g/Nm3。地区的环境管理部门限定该装置每日排尘量不得大于60kg，试问应选用多大除尘效率的

19、除尘器才能满足环境保护的要求。（10分）3二、简答题 1、主要的气象要素有哪些？其中对大气污染状况影响较大的有哪些？答：气温、气压、湿度、风、云况、能见度、降水情况、辐射、日照等（每个0.5分）。这些气象要素均随时间、空间而变化。其中对大气污染状况影响较大的有气温、气压、湿度、风、云况、能见度（每个1分）。2、吸附净化法的使用范围以及优缺点答：（1）适用范围 常用于浓度低，毒性大的有害气体的净化，但处理的气体量不宜过大；（2分） 对有机溶剂蒸汽具有较高的净化效率；（2分） 当处理的气体量较小时，用吸附法灵活方便。（2分）（2）优点：净化效率高，可回收有用组分，设备简单，易实现自动化控制。（2分

20、）（3）缺点：吸附容量小，设备体积大；吸附剂容量往往有限，需频繁再生，间歇吸附过程的再生操作麻烦且设备利用率低。（2分）3、如何控制燃烧过程引起的NOX污染？与控制燃烧过程引起的二氧化硫污染有哪些重大差别？答：通过两段燃烧、烟气再循环等技术措施，控制燃烧过程的最高温度及其持续时间、O2的浓度，减少热力NOX的生成。与SO2相比，NOX的控制更注重燃烧条件的控制，而SO2主要针对燃料本身的S含量和燃烧后的SO2去除.4、净化NOx的选择性与非选择性催化还原的主要区别是什么？答：选择性催化还原法（SCR）脱硝是以氨作还原剂将NOx还原为N2，催化剂的活性材料通常由贵金属、碱性金属氧化物和沸石等组成

21、。反应原理如下：4NH34NOO24N26H2O8NH36NO27N212H2O SCR系统的最佳反应温度为290400，NOx的转化率为60%90%。(5分)非选择性催化还原法（SNCR）脱硝是以尿素或氨基化合物作为还原剂，将NOx还原为N2。反应原理如下：4NH36NO5N26H2OSNCR系统需要的反应温度为9301090，NO的还原率较低，通常在30%60%之间。三、计算题1、根据对某旋风除尘器的现场测试得到：除尘器进口气流量为10000m3/h，含尘浓度为4.2g/ m3。除尘器出口的气体流量为12000 m3/h，含尘浓度为340mg/ m3。试计算该除尘器的处理气体流量、漏风率和

22、除尘效率（分别按考虑漏风和不考虑漏风两种情况计算）。（10分）解：气体流量按P141（543）； (2分)漏风率P141（544）； (3分)除尘效率：考虑漏风，按P142（547） (2分)不考虑漏风，按P143（548） (2分)2、城市垃圾元素分析如下：水分28.16%，碳25.62%，氧21.21%，氢3.45%，硫0.10%，氮0.64%，灰分20.82%；燃烧后干烟气的组成为：7.2%的CO2，10.1%的O2。氮元素的燃烧忽略不计，试计算： （10分）（1）燃烧的理论需氧量。（2）空气过剩系数。（3）烟气中的SO2体积分数。解：（1）以100g垃圾为基准，各元素的摩尔数如下：H2

23、O：28.16/18 mol1.56 mol；C：25.62/12 mol =2.14 mol；O2：21.21/32 mol =0.66 mol；H2：3.45/2 mol1.73 mol；S：0.10/32 mol3.1310-3 mol。（2分）燃烧的理论需氧量为：（2.14+1.73/2+0.003-0.66）mol2.35 mol（1分）（2）空气过剩系数（2分） 1+10.1/（0.264*82.7-10.1） 1.86（1分）（3）燃烧100g垃圾的理论空气量为：2.35*（3.78+1）11.23 mol（1分）燃烧100g垃圾的理论烟气量为：nCO2+ nH2O+nSO2+n

24、N22.14+（1.56+1.73）+0.003+2.35*3.7814.32 mol（1分）实际烟气排放量为： 14.32+11.23*0.8623.98 mol（1分）SO2的体积分数为：3.1310-3/23.98130.5*10-6（1分）3、试确定一个球形颗粒在静止干空气中运动时的阻力。（5分） 粒径dp=1000m，沉降速度u=10m/s，T=373K，P=1atm,=2.1810-5Pas，=0.947kg/m3；4、设计一个锅炉烟气重力沉降室，要求能去除dp30m的烟尘。已知烟气量Q=2800m3/h，烟气温度t=150，烟气真密度=2100kg/m3（忽略气体密度），烟气粘度

25、=2.410-5Pas。取沉降室内流速为0.25m/s，沉降室高度H为1.5m。 （15分）解：（30*10-6）2*2100*9.81/（18*24*10-5）0.0428m/s（3分)沉降室长度LHv/up1.5*0.25/0.04288.8m（2分)由于沉降室长度过长，可采用三层水平隔板，即四层沉降室，取每层高为0.4m，总高调整为1.6m，则此时所需沉降室长度为：（2分)沉降室长度LHv/up0.4*0.25/0.04282.34m（2分)若取沉降室长度为2.5m，则沉降室宽度为：BQ/H（n+1）v2800/（3600*0.4（3+1）*0.25）2.0m（3分)因此沉降室的尺寸为L

26、*B*H2.5m*2.0m*1.6m，其能捕集的最小粒径为：2.86*10-5m28.6m小于30m，满足要求。4.二、简答题 ）1、简述旋风除尘器的原理以及优缺点答：旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径大于10m的尘粒旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径大于510m以上的的颗粒物。工业上已有100多年的历史。（3分）优点：结构简单、占地面积小，投资低，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大，可用于各种材料制造，能用于高温、高压及腐蚀性气体，并可回收干颗粒物。（3分）缺点：效率80%左右，捕集5m颗粒的效率不高，一般作预除尘

27、用。（2分）2、影响大气污染过程的气象因素主要有哪些？答：影响大气污染过程的气象因素主要有稳定度、风向、风速、气温、气湿等，（2分）北京市京市三面环山,风场受局地环流和华北地区天气系统作用,在局地风向转换时容易出现小风、甚至静风情况,很不利于污染扩散；（4分）冬季低温，稳定大气出现的频率高，不利于污染物扩散；夏季光照强，易出现O3污染。3、如何控制燃烧过程引起的NOX污染？与控制燃烧过程引起的二氧化硫污染有哪些重大差别？答：通过两段燃烧、烟气再循环等技术措施，控制燃烧过程的最高温度及其持续时间、O2的浓度，减少热力NOX的生成。与SO2相比，NOX的控制更注重燃烧条件的控制，而SO2主要针对燃

28、料本身的S含量和燃烧后的SO2去除.4、简要分析煤烟型污染与机动车污染的差别答：煤炭型污染又称还原型污染，这类污染常发生在以使用煤炭为主，同时也使用石油的地区。其主要污染物为二氧化硫、一氧化碳和颗粒物。在低温、高湿度且风速很小的阴天，并伴有逆温的情况下，一次污染物易在低空积聚，生成还原性烟雾。伦敦烟雾事件是其典型代表，故这类污染又称为伦敦烟雾型。(5分)机动车型污染又称氧化型污染，这类污染多发生在以使用石油为燃料的地区，主要污染源是汽车排气、燃油锅炉以及石油化工企业，主要的一次污染物是一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物。在阳光照射下它们能起光化学反应，生成臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸酯等二次污染物。这

29、些物质具有极强的氧化性，对人的眼睛等黏膜有很强的刺激作用。洛杉矶光化学烟雾就属于这类污染。(5分)三、计算题1、 普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；S1.7%；H3.2%；水分9.0%；O2.3%。（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/m3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%。当Ca/S为1.7（摩尔比）时，计算燃煤1t需加石灰石的量。 （16分）解：相对于碳元素作如下计算：%（质量） mol/100g煤 mol/mol碳C 65.7

30、 5.475 1H 3.2 3.2 0.584S 1.7 0.053 0.010O 2.3 0.072 0.013灰分 18.1 3.306g/mol碳水分 9.0 1.644g/mol碳故煤的组成为CH0.584S0.010O0.013， （3分）燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为。燃烧方程式为n=1+0.584/4+0.0100.013/2=1.1495 （3分）1）理论空气量； （2分）SO2在湿烟气中的浓度为 （2分）2）产生灰分的量为 （1分） 烟气量（1+0.292+0.010+3.781.1495+1.644/18）1000/18.2622.4103=6.826m3/kg（1分）

31、灰分浓度为mg/m3=2.12104mg/m3 （2分）3）需石灰石/t煤 （2分）2、 已知粉尘真密度为1900kg/m3，表面积-体积平均直径（dsv）为8.53m，填充空隙率0.7，试确定其比表面积（分别以质量、净体积和堆积体积表示）。 （9分）解：按质量表示（3分）按净体积表示 （3分）按堆积体积表示。 （3分）3、 在气体压力下为1atm，温度为293K下运行的管式电除尘器。圆筒形集尘管直径为0.3m，L=2.0m，气体流量0.075m3/s。若集尘板附近的平均场强E=100kV/m，粒径为1.0的粉尘荷电量q=0.31015C，计算该粉尘的驱进速度w和电除尘效率。 （9分），=1.

32、8510-5解：驱进速度按大气污染控制工程P187（633）。 （3分），Q=0.075m3/s，代入P188（634） （3分）。 （3分）4、某新建电厂的设计用煤为：硫含量3%，热值26535 kJ/kg。为达到排放标准700 mg/m3，采用的SO2排放控制措施至少要达到多少的脱硫效率？(3%硫含量的煤烟气中SO2体积分数取0.3%) （6分）解：火电厂排放标准700mg/m3。 （1分）3%硫含量的煤烟气中SO2体积分数取0.3%。 （1分）则每立方米烟气中含SO2； 因此脱硫效率为 （2分）5.二、简答题 ）1、简述文丘里洗涤器的优缺点。特点（优点）： 不仅可以除去粉尘，还可净化气体

33、；（2分） 效率较高，可去除的粉尘粒径较小；（2分） 体积小，占地面积小；（1） 能处理高温、高湿的气流。（1）缺点： 有泥渣；（1） 防冻设备（冬天）；（1分） 易腐蚀设备；（1分） 动力消耗大。（1分2、列举燃料完全燃烧需要的条件并解释“三T”的含义。答：（1）空气条件：燃料燃烧时必须保证供应与燃料燃烧相适应的空气量。如果空气供应不足，燃烧就不完全；相反空气量过大，也会降低炉温，增加锅炉的排烟损失。因此按燃烧不同阶段供给相适应的空气量是十分必要的。（2分）（2）温度条件：燃料只有达到着火温度才能与氧化合而燃烧。着火温度系在氧存在下可燃质开始燃烧所必须达到的最低温度。各种燃料都具有自己特征的

34、着火温度。当温度高于着火温度时，若燃烧过程的放热速率高于向周围的散热速率，因而能够维持在较高的温度下，才能使燃烧过程继续进行。（2分）（3）时间条件：燃料在燃烧室中的停留时间是影响燃烧完全程度的另一基本因素。燃料在高温区的停留时间应超过燃料燃烧所需要的时间。因此，在所要求的燃烧反应速度下，停留时间将决定于燃烧室的大小和形状。反应速度随温度的升高而加快，所以在较高温度下燃烧所需要的时间较短。（2分）（4）燃料与空气的混合条件：燃料和空气中氧的充分混合也是有效燃烧的基本条件。混合程度取决于空气的湍流度。若混合不充分，将导致不完全燃烧产物的产生。对于蒸气相的燃烧，湍流可以加速液体燃料的蒸发。对于固体

35、燃料的燃烧，湍流有助于破坏燃烧产物在燃料颗粒表面形成的边界层，从而提高表面反应的氧利用率，并使燃烧过程加速。（2分）适当的控制这四个因素空气与燃料之比、温度、时间和湍流度，是在大气污染物排放量最低条件下实现有效燃烧所必须的，评价燃烧过程和燃烧设备时必须认真考虑这些因素。通常把温度(temperature)、时间(time)和湍流(turbulence)称为燃烧过程的“三T”。（2分）3、石灰石灰石湿式烟气脱硫工艺存在哪些问题，如何解决？石灰/ 石灰石湿式烟气脱硫工艺存在的主要问题包括结垢堵塞、设备和管道的腐蚀等（2分）结垢控制措施：一是抑制亚硫酸盐的氧化, 使硫酸钙在非饱和状态下操作; 二是强

36、制氧化, 使浆液中有足够的石膏晶体存在。另外, 应尽量选用结构简单、不易堵塞、操作弹性宽的脱硫设备, 从国内外的应用情况看, 喷淋塔、旋流板塔等有较好的防堵性能, 应优先考虑,而填料塔显然不适宜。（4分） 防腐措施：防腐措施主要有:(1) 内衬防腐; (2) 以防腐蚀非金属材料制作;(3) 以防腐蚀合金材料制作。（4分）4、湿法钙质吸收剂脱硫过程中，pH值是重要的操作参数，试分析它对吸收洗涤塔操作造成的可能影响。湿法钙质吸收剂脱硫中一般使用CaCO3和Ca(OH)2（3分）如果PH值过高，即溶液中Ca(OH)2含量过高（2分）易产生Ca(OH)2沉淀，造成阻塞（2分）PH过低，不利于SO2的吸

37、收，还可能引起设备的腐蚀（3分）三、计算题（ ）1、 燃料油的重量组成为：C86%，H14%。在干空气下燃烧，烟气分析结果（基于干烟气）为：O2，1.5%；CO，600106（体积分数）。试计算燃烧过程的空气过剩系数。 （16分）解：以1kg油燃烧计算，C 860g 71.67mol； H 140g 70mol，耗氧35mol。 （3分）设生成CO x mol，耗氧0.5x mol，则生成CO2 （71.67x）mol，耗氧（71.67x）mol。烟气中O2量。 （2分）总氧量 ，干空气中N2：O2体积比为3.78：1，则含N2 3.78（106.67+24.5x）。 （2分）根据干烟气量可列

38、出如下方程：，解得x=0.306 （2分）故CO2%：； （2分）N2%： （2分）空气过剩系数 （3分）2、 有一两级除尘系统，已知系统的流量为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%。试计算该处尘系统的总除尘效率、粉尘排放浓度和排放量。解： （3分）粉尘浓度为，排放浓度10（199%）=0.1g/m3； （3分）排放量2.220.1=0.222g/s。 3、 电除尘器的集尘效率为95%，某工程师推荐使用一种添加剂以降低集尘板上粉尘层的比电阻，预期可使电除尘器的有效驱进速度提高一倍。若工程师的推荐成立，试求使用该添加剂后电除尘器的集尘效率。 （6

39、分）解：，故，（3分）因此。 （3分）4、气体的初始组成以体积计为8.0%CO2、12%H2O、75%N2和5%O2。假如仅考虑N2与O2生成NO的反应，分别计算下列温度条件下NO的平衡浓度。1200K下，Kp=2.8107 ，1500K下，Kp=1.1105，2000K下，Kp=41041）1200K；2）1500K；3）2000K。 （9分）解： 1）1200K下，Kp=2.8107。设有xN2转化为NO，则解得x=0.00512；故NO平衡浓度为（体积分数） （3分）2）1500K时，同理 解得x=0.032，故NO平衡浓度为（体积分数） （3分）3）2000K时， 解得x=0.190，

40、故NO平衡浓度为0.0038。（3分）6.二、简答题 1、简述电晕起始电压的影响因素(1)电晕起始电压随电极的几何形状而变化，线愈细，电晕起始电压愈低。（2分）(2)气体组成的影响 气体组成决定着电荷载体的分子种类。不同的气体，电子附着形成负离子的过程是不同的。（2分） (3)温度和压力的影响气体组成不同，电压电流特性曲线有明显不同。（2分）正电晕：运行电压宽，Vc低，击穿电位高，除尘中应用广泛。（2分）负电晕：小型，空调用。（2分）2、吸附净化法的使用范围以及优缺点（1）适用范围 常用于浓度低，毒性大的有害气体的净化，但处理的气体量不宜过大；（2分） 对有机溶剂蒸汽具有较高的净化效率；（2分

41、） 当处理的气体量较小时，用吸附法灵活方便。（2分）（2）优点：净化效率高，可回收有用组分，设备简单，易实现自动化控制。（2分）（3）缺点：吸附容量小，设备体积大；吸附剂容量往往有限，需频繁再生，间歇吸附过程的再生操作麻烦且设备利用率低。（2分）3、什么是理论空气量？以及理论空气量可以通过什么方法获得？理论空气量（ Vg0 ）是指单位量燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需的空气量称为理论空气量。（3分）理论空气量获得:（1）可由燃烧反应方程式（2分） （2）经验公式（由热值） 固体燃料 液体燃料 气体燃料 天然气 （式2.17）建立燃烧化学方程式时，假定：1).空气仅由N2和O2组成，其体积比为7

42、9/21=3.76；)燃料中的固态氧可用于燃烧；) 燃料中的硫被氧化成SO2；)计算理论空气量时忽略NOX的生成量；)燃料的化学时为CxHySzOw，其中下标x、y、z、w分别代表C、H、S、O的原子数。（5分）4、简要分析旋风除尘器结构对其除尘效率的影响a)排放管直径越小，de越小，除尘效率越高，（3分）b)筒体直径D越小，粒子所受的离心力越大，其效率越高，但D过小，粒子容易出现二次逃逸，效率反而下降椎体适当加长，可以提高效率，（4分）c)除尘器下部的严密性不好，会引起除尘效率的下降。（3分）三、计算题1、 煤炭的元素分析按重量百分比表示，结果如下：氢5%；碳75.8%；氮1.5%；硫1.6

43、%；氧7.4%；灰8.7%，燃烧条件为空气过量20%，空气的湿度为0.0116molH2O/mol干空气，并假定完全燃烧，试计算烟气的组成。 （15分）解：按1kg煤进行计算 重量（g） 摩尔数（mol） 需氧数（mol）C 758 63.17 63.17H 50 25 12.5S 16 0.5 0.5O 74 2.3 -2.3N 15 0.54 0 （3分 ）需氧63.17+12.5+0.5-2.3=73.86mol （1分 ）设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，则干空气量为73.864.781.2=423.66mol，含水423.660.0116=4.91mol。 （2分 ）烟气中：

44、CO2 63.17mol；SO2 0.5mol；H2O 4.91+25=29.91mol；N2：73.863.78+0.54=279.73 mol；过剩干空气0.273.864.78=70.61mol。（2分 ）过剩干空气中所含水分 70.610.01160.82 （1分 ）实际烟气量为63.17+0.5+29.91+279.73+70.61+0.82=444.74 mol （1分 ）其中CO2 ；SO2 ；H2O ； N2 。O2 。 （5分 ）2、已知旋风除尘器进口面积为0.24m2，进口的气体流量为10000m3N/h，除尘器阻力系数为9.8，进口气流温度为423K，气体静压为-490P

45、a，试确定该处尘器运行时的压力损失（假定气体成分接近空气）。 P=0.5v2 （8分）解：由气体方程得 （3分 ） （3分 ）。 （2分 ）3、某电厂采用石灰石湿法进行烟气脱硫，脱硫效率为90%。电厂燃煤含硫为3.6%，含灰为7.7%。试计算：1）如果按化学剂量比反应，脱除每kgSO2需要多少kg的CaCO3；2）如果实际应用时CaCO3过量30%，每燃烧一吨煤需要消耗多少CaCO3； （7分）解：（1）SO2+CaCO3+2H2O CaSO32 H2O+ CO2（2分）消耗每kg SO2需要消耗石灰石的量为：100/641.56 kg/kg（2分）（2）燃烧一吨煤需要消耗石灰石的量为： 1*

46、3.6%*90%*100/32*1.3=131.6kg（2分）4、 大型燃煤工业锅炉的NOx排放系数可取为8kg/t，试计算排烟中NOx的浓度。假定烟气中O2的浓度为6%，煤的组成为C：77.2%，H：5.2%，N：1.2%，S：2.6%，O：5.9%，灰分：7.9%。 NOx均以NO存在。（10分）解：取1kg煤计算，排放NOx约8g，在常规燃烧温度下，近似认为NO2浓度很小，NOx均以NO存在。 （2分 ）1kg煤中，含C772g，H52g，N12g，S26g，O59g，灰分为79g。充分燃烧后，生成CO264.3mol，H2O26mol，SO20.812mol，NO0.267mol。需O

47、2250459=2445g，约76.4mol。 （2分 ）引入N2。燃烧本身过程中产生N2。即在O2恰好耗尽时烟气含CO264.3mol，H2O26mol，SO20.812mol，NO0.267mol，N2287.7mol。（2分 ）由题意，空气过剩，设过剩空气量为xmol，则，由此解得x=152mol。（2分 ）故NOx浓度为（体积分数）。 （2分 ）7.二、简答题 ）1、简要分析煤烟型污染与机动车污染的差别。煤炭型污染又称还原型污染，这类污染常发生在以使用煤炭为主，同时也使用石油的地区。其主要污染物为二氧化硫、一氧化碳和颗粒物。在低温、高湿度且风速很小的阴天，并伴有逆温的情况下，一次污染物易在低空积聚，生成还原性烟雾。伦敦烟雾事件是其典型代表，故这类污染又称为伦敦烟雾型。(5分)机动车型污染又称氧化型污染，这类污染多发生在以使用石油为燃料的地区，主要污染源是汽车排气、燃油锅炉以及石油化工企业，主要的一次污染物是一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物。在阳光照射下它们能起光化学反应，生成臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸酯等二次污