大气污染控制A卷答案

1、填空题（每空120分）得分评阅人7A.气溶胶主要包括粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾。.根据对空气质量的要求,不同将环境空气质量分为三级. PM10是指悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于等于 10um的颗粒物。.大气污染物的种类很多，按其存在状态可概括为两大类：气溶胶状态污染物和气体状态污染物。.中国的大气污染以煤烟型为主,主要污染是 SO和烟尘。.产生烟气抬升有两方面的原因：烟囱出口烟气具有一定的初始动量；由于烟温高于 周围气温而产生一定的浮力。.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。.筛下累积频率是指小于筛孔直径的所有颗粒个数（或质量）与颗粒总个数（或总质 量）的

2、百分比。.粉尘的堆积密度是指以粉尘的堆积体积求得的密度。.除尘器的技术指标主要有处理气体流量、净化效率 和 压力损失。.根据主要除尘机理，目前常用的除尘器可分为机械除尘器、电除尘器、袋式除尘 器和湿式除尘器四大类。.粉尘的润湿性是选用湿式除尘器的主要依据。.过滤速度是影响袋式除尘器除尘效率的重要因素，其定义是烟气实际体积流量与 滤布面积之比,因此过滤速度也称为气布比。.催化剂由 活性组分、助催化剂和 载体 组成。.煤中含有四中形态的硫：黄铁矿硫、硫酸盐硫、有机硫和元素硫。.热力型Nox是指高温下N&与02反应生成的Nox二、是非题，对的打，错的打X（每题1分，共10分）得分评阅人.我国部分城市

3、的大气污染已由煤烟型向煤烟、交通等共存的复合型污染转变。（V ）.燃烧的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。（v ）.燃烧过程中的3T是指时间、温度、湍流度。（V ） TOC o 1-5 h z .在燃烧过程中，适当地增加空气过剩系数，能够降低炭粒子的生成。（，）.安息角大的粉尘其流动性差，安息角小的粉尘流动性好。（，）.增加重力沉降室长度不可以提高沉降室除尘效率。（X ）.旋风除尘器，加长筒体，除尘器效率增加。（V ）.湿式除尘所采用的液体粒径越小，除尘效率越高。（，）.文丘里洗涤器专用于烟气除尘。（X ）.袋式除尘器清灰时不应破坏粉尘初层，否则会引起除尘效率的下降

4、。（ V ）三、名词解释（共5道题，每题4分，计20分）得分评阅人.分级除尘效率答：是指除尘装置对某一粒径或粒径间隔内粉尘的除尘效率。.燃烧答：燃烧是指可燃化合物的快速氧化过程，并伴随着能量的释放。同时使燃料的组成 元素转成相应的氧化物。.电晕闭塞答：在静电除尘器中，当气流含尘量达到某一数值时，电晕现象消失（1分），颗粒在电场中根本得不到电荷，电晕电流几乎减少到零（2分），因而失去除尘作用，这 一现象即电晕闭塞（1分）。.吸附剂的静活性和动活性 TOC o 1-5 h z 答：吸附剂的活性是吸附剂吸附能力的标志， 其物理意义是单位吸附剂所能吸附吸附 质的量，可以分为静活性和动活性。 吸附剂的静

5、活性是在一定温度下，与气体中被吸 附物（吸附质）的初始浓度达平衡时单位吸附剂上可能吸附的最大吸附量（2分）；吸附剂的动活性是指当流出气体中发现有吸附质时，吸附器中的吸附层已经穿透，这时单位吸附剂所吸附的吸附质的量（2分）。.煤的气化、液化答：煤的气化是指以煤炭为原料，采用空气、氧气、二氧化碳和水蒸气为气化剂（1分），在气化炉内进行煤的气化反应，可以生产出不同组分、不同热值的煤气（1分）；煤的液化是把固体的煤炭通过加氢的化学加工过程（1分），使其转化为液态产品的技 术（1分）。四、简答题（共4道题，每题5分，计20分）得分 评阅人.简述目前存在的全球性大气污染问题。答：全球性大气污染问题包括温室

6、效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题（2分）。温室效应：大气中的二氧化碳和其他微量气体如甲烷、一氧化二氮、臭氧等，可以使太阳 短波辐射几乎无衰减地通过，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，称为“温室效应”。（1分）臭氧层破坏，大气中臭氧含量仅占一亿分之一，主要集中在离地面2025km的平流层中，并称为臭氧层。臭氧层的破坏将导致皮肤癌 和角膜炎患者增加，破坏地球上的生态系统等严重问题。（1分）酸雨小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜）称为酸雨。酸雨的危害是破坏森林生态系统和水生系统，改变土壤性质和结构，腐蚀建筑物，损害人体呼吸道和皮肤等。（1分）.空气/燃料比对

7、燃烧过程形成的污染物种类和总量有什么影响？答：空气/燃料比即空燃比，空燃比高说明燃料燃烧充分 （1分），所产生的烟气中CO 和碳氢化合物含量少（1分），但NO的产生量会增加（1分），空燃比高还会使得排烟 体积增大（1分）；反之，空燃比低，说明燃料燃烧不充分，烟气中 CO和碳氢化合物 的含量高，但NO含量较少（1分）。.电除尘器除尘的基本原理是什么？它有哪些主要组成部分 ？电除尘器是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 作用下使尘粒沉积在集尘板上，从而将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。 一 1分主要包括三个基本过程：（1）通过高压直流电晕使悬浮粒子荷电；一一1

8、分（2）带电粒子在电场内的迁移和捕集；一一1分（3）捕集物从集尘板表面上清除，通过振打等除去集尘板上的粉尘层并使其落入灰斗。2分4.简述SO的控制方法。答：控制SO排放的重点是控制与能源活动有关的排放（1分）。控制的方法有：采用 低硫燃料和清洁能源替代（1分）、燃料脱硫（1分）、燃烧过程中脱硫（1分）和末 端尾气脱硫（1分）。五、计算题（共3道题，每题10分，计30分）1.某除尘系统（如图）由A B、C组成，其中B、C D并联，A与BC河联，已知A、 B、C D的效率分别为50% 60% 70%口 80%假设进入除尘器A的进气量为1000m3/h , 进气含尘浓度为1000mg/m,通过除尘器

9、B、G D的气量分别为400m3/h、300m3/h、 300m3/h、，求出气含尘浓度。得分评阅人400 200 300 150 300 1001000H 31.12515.56257.78解：11000(150%)cc，3500mg / m25b 500(160%)3200mg/m25c 500(170%)3150mg / m25D 500(180%)3100mg/ m25出口155mg/ m32.煤的元素分析结果 如下：C 79.5%; H 3.7%; N 0.9%; O 4.7%; S 0.6%;灰分 10.6%, 假设燃料中的S全部转化为SO2。试计算在空气过剩20%条件下，燃烧烟气

10、中SO2 的浓度，以10-6表示。（按燃烧1kg煤计算）.解：重量（g） 摩尔数（mol）需氧数（mol）H2O52.8752.94设干空气中N2与O2体积比为3.78:1,所需理论空气量为X ()煤一一2分理论烟气量CO2： , SO2： , H2O：k. 3.78 354.76一 ,八N2 280.54mol2 力4.78总计：煤一一2分实际烟气量：X煤一一2分SO2 浓度为 0.1875 100% 0.043%。2 分436.433.板间距为25cm的板式电除尘器的分割直径为m ,使用者布望除尘器的总效率不小于98%,有关法规规定排气中含尘浓度不得超过/m3。假定电除尘器入口处粉尘 浓度

11、为30g/m3,且粒径分布如下：质量频率/%2020202020平均粒径/ m假定德意希方程白形式为：1 exp(kdp),其中 为捕集效率；k为经验常数为颗粒直径。试确定：(1)该除尘器的除尘效率能否等于或大于 98%;(2)出口处烟气中含尘浓度能否满足环保规定。解：(1)由0.5 1 exp( k 0.9) k 0.772 分dpm,11exp( 0.77 3.5)93.2%1 分dpm,21exp( 0.77 8.0)99.8%1 分dp m,3 1 exp( 0.77 13.0) 100%1 分故 0.2 93.2% 0.2 99.8% 1 0.2 3 98.6% 98%2 分(2)

12、98.6% 1，30则 2i =/m 0. 1g/m。2 分所以，出口处烟气中含尘浓度/、满足环保规定。一一1分;dp概念题1 、大气污染； 2、大气污染物；3 、二次污染物；4、黑烟和飞灰；5 、烟和雾；6、总悬浮颗粒；7、光化学污染；8、辐射逆温；9、燃料型NOx 和热（力）型NOx ； 10、大气边界层； 11、空气过剩系数；12、地面最大绝对浓度；13、通风系数；14、干绝热直减率；15、云量； 16、能见度；17、城市热岛环流；18、海陆风； 19、 Ekman 螺旋线； 20、湍流扩散； 21、分子扩散；22、烟气调质；23、除尘器的全效率、分级效率、穿透率（通过率）； 24、沉降

13、速度；25、旋风除尘器的返混；26、悬浮速度；27、切割粒径；28、驱进速度；29、电晕；30、反电晕； 31、 电晕闭塞；32 、吸附剂的静活性和动活性33、爆炸浓度极限；34、物理吸收；35、化学吸收；36、气体吸附；37、化学吸附及其特点；38、物理吸附及其特点；39、污染系数；40 、粉尘密度；41、气溶胶；42 、尘化；43、一次气流；44、二次气流；45、局部排风；46、全面通风；47 、无组织通风；48、外部排风罩；49、控制风速；50、吹吸式通风；51、高悬罩； 52、低悬罩；53、空气动力阴影区；54、余压；55、密闭防烟；56、防火分区； 57、防烟分区； 58、防烟垂壁。

14、 59 、斯托克斯粒径；60、频度。问答题、 环境空气质量标准及其作用；、 试述大气污染对气候等的影响；、 简述大气污染物的主要来源及其产生污染物的程度；、 大气污染防治的含义及其防治措施。、 燃料完全燃烧的条件；、 大气层的五层结构及其温度分布特点。、 温度层结及其四种类型；、 点源扩散的高斯模式的主要假设和坐标系特点；、 封闭型扩散模式及其浓度估算的简化处理方法；、 熏烟型扩散模式及其浓度估算的处理方法、 简述线源扩散模式；、 虚拟点源面源扩散（A ）模式的理论模型；、 简述面源扩散的箱模式；、 与除尘技术相关的粉尘特性有哪些？、 目前除尘器的除尘机理有哪些？、 为什么同一粒径的尘粒，在不

15、同除尘器中的分级效率有可能不同？、 旋风除尘器的内外涡旋的运动特点有何不同？、 袋式除尘器的阻力由哪几部分组成？过滤风速怎样影响袋式除尘器的阻力？、 为什么袋式除尘器安装新滤袋后的除尘效率反而不高？、 袋式除尘器的除尘机理有哪些？、 电除尘器的优点有哪些？、 克服高比电阻的方法有哪些？、 选择除尘器时应考虑哪些因素？、 目前常用净化气态污染物的方法有哪几种？、 双膜理论的物理模型；亨利定律及其适用条件；图示物理吸收过程中操作线和平衡线之间的位置关系，并进行分析说明；工业上用作吸附剂的物质应具有的性质；气体催化净化方法及其特点；简述流化床燃烧脱硫的原理和主要影响因素；简述湿法干法半干法脱硫的区别

16、；用石灰石 /石灰湿法脱硫的一般工艺过程；海水脱硫的原理和系统组成；烟气循环燃烧的一般做法及其主要目的；温室效应的机理及其对人类和自然的影响；京都议定书的主要内容和目的；大气臭氧层的作用和及其破坏程度；酸雨及其在世界或中国的分布；控制致酸前体物排放和酸雨的途径。影响人体热舒适性的基本参数有哪些？人体控制体温的机理（途径）有哪两个？工业有害物危害人体的途径有哪三方面？工业有害物对人体的危害程度取决于哪些因素？防治工业有害物的综合措施有哪些？进行车间通风系统设计时，可采取哪些节能措施？局部排风系统的可分为哪几部分？如何计算消除余热余湿及多种有害气体所需的全面通风量？通风房间的气流组织应遵循哪些原则

17、？事故通风的排风量怎样确定？简述自然通风产生的必要条件和中和面的特征？上吸式吸气罩的排风量有哪两种计算方法？按照与工艺设备的配置关系，密闭罩可分为哪些形式？设计外部吸气罩时应当注意哪些问题？防排烟设施有什么的作用？机械排烟系统由哪些设施组成？设置机械防烟加压送风系统的目的何在？其送风量应包括哪三部分？排烟防火阀和防烟防火阀的性能特点及应用有何不同？发生火灾时，为什么建筑的顶层比火灾层的上层更危险？喷雾风扇的降温机理和应用条件分别是什么？系统式局部送风应符合哪些要求？计算题 .1 成人每次吸入的空气量平均为 500cm3 ，假如每分钟呼吸18 次，空气中颗粒物的浓度为2500m3,颗粒物在肺泡内

18、的沉降系数为0.12,试计算每小时沉积于肺泡内的颗粒物质量。2、管道烟气中的流量为 5mN3/s,其中SO2X10 4o若烟气可视为含有 SO2的空气，试确定标准 状态下烟气中SO2的质量浓度、摩尔浓度以及每天流经管道的SO2质量。3、某运动员体内有 5000mL血液，其中每100mL血液中含有20mL的氧，且血液中最初不含有 CO。若空气中含有体积分数为X10-4的CO,而他的呼吸量为 L/min,设吸入肺中的 CO全被血液吸收，试计算经过多少分钟其血液中CO的饱和度就将达到 5%?4、海洋平均深度为，大部分深海的平均温度为4C,其热膨胀系数为 0。但是，海洋表层 1km范围内平均温度为 4

19、CC。请估算，当表层 1km范围内的海水温度升高1C时，海平面将上升多少？5、已知广州市区某天测得 PM10、SO2和NO2 mg/mN3,而监测得知CO和O3 mg/mN3,请参照空 气污染指数分级浓度限制表，确定那天广州市区的空气污染指数为多少？空气质量为几级？6、煤的元素分析结果如下：C 80%; H 4%; S 0.6% ; N 0.9%; O 4.5%;灰分10%。设煤在空气过剩系数为1.2的条件下完全燃烧，计算烟气中SO2的体积分数。7、某燃烧装置所用燃料的成份如下：C 80%; H 14%; S 4.8%; H2O 1.20% ;灰分可以忽略。试确定1kg燃料完全燃烧时所需要的理

20、论空气量及其产生的理论烟气量。8、某座山山脚和山顶的气压分别为100kPa和85kPa,当时山周围的大气稳定度为D级，且干绝热直减率 d 0.01K/m。若山脚的气温为 37C,试问此山相对地面的高度是多少？9、某地区凌晨的地面温度为22 C,而该月正常最高地表温度为36 C ,在800m高度处测得气温为C。已知干名热直减率d 0.01K/ m ,试确定该地区的最大混合层高度。10、某地西北方向上的风向频率为20%,而该方向上的平均风速相当于6级风时的风速，求该风向上的污染系数？如果此地某天的最大混合层厚度为1500m,在此平均风速下，此方向上的通风系数是多少？11、广州某天清晨的地面温度约为

21、25C,如果此时在 800m高度处测得气温为C。已知当日最高地表温度达到 40C,如果干绝热直减率d 0.01K/m ,试确定该地区的最大混合层高度。若该混合层某方向上的平均风速相当于4级风时的风速，试计算这个方向上的通风系数？12、某工厂地处平原城市远郊区，其烟囱的有效高度为100m。若排放指标 P=30t/(m2h),试确定SO2的允许排放量。若 SO2的排放量为0.20t/h,则烟囱有效高度的最小值为多少米？13、某工厂地处平原城市远郊区，其烟囱的有效高度为H 160m。若烟气出口流速为vs 25m/s ,烟囱出口内径为d 0.8m ,烟囱出口处的平均风速为u 5m/s,烟流的热施放率为

22、qH 2050kW ,则烟囱的几何高度是多少米？已知烟流的抬升高度可按下式计2算：H-(1.5vsd 9.56 10 3qH)。uz与正下风向距离X14、某电厂烟囱可视作有效源高为180m的一稳定污染点源，源高处平均风速为5 m/s,其排放SO2的质量流量为240g/s 0当时大气稳定度为 D级，且Z向扩散系数的关系为:z 0.104x0.826 0如果/ ,工是恒等于2的常数，试问:(1)此污染源能对其正下风向距污染源800米处的地面造成多大程度的 SO2污染?(2)此污染源对地面造成 SO2污染最严重的地点距污染源多远？此处地面的SO2浓度是多少?15、C（x, y,0, H）已知：某炼油

23、厂的烟囱有效高度为-expzH 2exp22 ze 2.718380m,其排放风速为 6m/s。冬季阴天时（大气稳定度为SO2的质量流量为80g/s,烟囱有效高度处的平均D级）正下风向距烟囱500m处（此时v 54.0m,27.0m、lyz）地面上SO2的侬度为多少？若地面最大浓度为多少?16、有一两级除尘系统，系统风量为L 2.5m为kxa 1500 kmol /（m h）。如果气液间的相平衡常数可近似视为常数,/s,工艺设备产尘量为 25g/s,前后两级除尘器的效率分别为10.82和20.94 ,计算此系统的总除尘效率和排空浓度。17、在现场对某除尘器进行测定，测得数据如下：除尘器进口含尘

24、浓度y1=2600mg/m3,除尘器出口含尘浓度y2=150mg/m3,除尘器进口和出口的管道内粉尘的粒径分布如下表:粒径/m055101020204040除尘器前（）1520102530除尘器后（）70171210计算该除尘器的全效率和分级效率。18、有一重力沉降室长 L6m、高H 2.4m。已知含尘气流的流速 v 0.5m/s,尘粒的真密度 c 2000kg/m3,且在当时状态下空气动力粘度为一 一 5 一,一一1.81 10 Pa s。如果尘粒g cdc2在空气中的沉降速度为Vs 2上工，请计算除尘效率为 100%时的最小捕集粒径。1819、某除尘系统采用两个型号相同的高效长锥体旋风除尘

25、器串联运行。已知该除尘器进口处的3含尘侬度y1 10g/m ,粒径分布和分级效率如下表。计算该除尘器的排空浓度。粒径/m055101020204040粒径分布（）2015152030分级效率（）40809210020、某电除尘器的处理风量 qv 50m3 / s ,未入除尘器时的烟气含尘浓度为y 16g / m3 ,要求经过其处理后烟气浓度小于3y 160mg/m 。若尘粒的有效驱进速度为We 0.12m/s ,请问集尘面积不得低于多少？（已知:1 exp(AWe、一） qV21、某物理吸收过程中的气膜体积吸收系数为kya 400kmol/(m3 h),液膜体积吸收系数且为 m 40 ,试分别

26、计算气相总体积吸收系数和液相总体积吸收系数。一 _ 5 一22、在p 10 Pa、t 30 C的环境下，SO2的体积侬度为C 0.5 ppm ,请问此环境下 SO2的质量浓度是多少？23、某厨房内产生的余热和余湿分别为Q 6kW、W 80g/s。现对房间进行全面通风，以消除其余热和余湿。已知进气的温度和含湿量分别为t0 24 C、d0 4g/kg干空气，排气的温度和含湿量分别不高于为tp 26 C、d24g/kg干空气。如果空气的比热为p pc 1.01kJ/(kg C),请确定全面通风的通风量。24、某车间同时散发有害气体(CO和SO2)和热量，有害气体的发生量分别为：Xco 120mg/s

27、、Xso2 90mg/s,车间内余热量为 Q 180kW。已知室外空气温度为tw 30 C ,室内最高允许温度为tn 35 C。根据有关卫生标准知，车间内 CO和SO2的最高允许浓度分别为yco 30mg/m3和ySO 15mg/m3。如果设空气比热为 c 1.01kJ/(kg C),空气密度为1.2kg/m3 ,安全系数 K=6 ,请计算车间的全面通风量。25、某车间体积Vf=500m3,由于突然发生事故，一种有害物大量散入车间，散发量为250mg/s,事故发生后5min被发现，立即开动事故风机，事故排风量L=5m3/s,风机启动后有害物继续发散。试问风机启动要经过多长时间室内有害物才能降到100mg/m3。(已知：Ly x Ly0Ly2 x Ly026、广州市某车间只在迎风面和背风面各开了一个窗口，且两窗口的面积及其流量系数相同,即：FiF2 10m2、12 0