大气污染课后答案-6章

6.1在298K的空气中NaOH飞沫用重力沉降室收集。沉降至大小为宽914cm，高457cm，长1219cm。空气的体积流速为1.2m3/s。计算能被100%捕集的最小雾滴直径。假设雾滴的比重计算气流水平速度设粒子处于Stokes区域，取6.2直径为1.09μm的单分散相气溶胶通过一重力沉降室，该沉降室宽20cm，长50cm，共18层，层间距0.124cm，气体流速是8.61L/min，并观测到其操作效率为64.9%。问需要设置多少层可能得到80%的操作效率。按层流考虑，根据《大气污染控制工程》P163（6－5）6.3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。设空气温度为298K，首先进行坎宁汉修正：.用同样方法计算可得0.83μm粒子的分级效率为0.864。i6.5试确定旋风除尘器的分割直径和总效率，给定粉尘的粒径分如下：平均粒径范围/平均粒径范围/μm质量百分数/%40~50620~30337已知气体粘度为2×10－5，颗粒比重为2.9，旋风除除尘器内的有效旋转圈数为5次；旋风除尘器直径为3m，入口宽度76cm。p利用《大气污染控制工程计算各粒径粉尘分级效率，ii90%。粉尘分析试验得到下列结果。粒径范围/粒径范围/μm捕集粉尘的质量百分数/%逸出粉尘的质量百分数/%.根据《大气污染控制工程计算分级效率，结粉尘间隔/粉尘间隔/μm0~55~1010~1515~2020~2525~3030~3535~4040~45>45η/%5.5949.4179.1790.0092.6596.2697.3097.8398.3699.85i据此可作出分级效率曲线。由上表可见，5～10μm去除效率为49.41。因此在工程误差允6.7某旋风除尘器的阻力系数为9.9，进口速度15m/s，试计算标准状态下的压力损失。据《大气污染控制工程。6.8欲设计一个用于取样的旋风分离器，希望在入口气速为20m/s时，其空气动力学分割直1）估算该旋风分离器的筒体外径；2）估算通过该旋风分离器的气体流量。EQ\*jc3\*hps23\o\al(\s\up1(2),p)ci=5.5mm。根据一般旋风除尘器的尺寸要求，D0=4Wi=2.2cm；H＝2Wi=1.1cm。气体流量Q=A.V=H.W.Vc=1.21×10－3m3/s6.9含尘气流用旋风除尘器净化，含尘粒子的粒径分布可用对数正态分布函数表示，且.量浓度计算该除尘器的总除尘效率。按《大气污染控制工程》P170（6－18）代入上式，利用Matlab积分可得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1.0μm的粉尘荷电量q=0.3×10－15C，计算该粉尘的驱进速度w和电除尘效率。驱进速度按《大气污染控制工程》P187（6－33）3/s，代入P188（6－34）6.11利用一高压电除尘器捕集烟气中的粉尘，已知该电除尘器由四块集尘板组成，板高和板长均为366cm，板间距24.4cm，烟气体积流量2m3/s；操作压力为1atm，设粉尘粒子的驱1）当烟气的流速均匀分布时的除尘效率；2）当供入某一通道的烟气为烟气总量的50%，而其他两个各供入25%时的除尘效率（参考图.故ηi有关法规规定排气中含尘量不得超过0.1g/m3。假定电除尘器入口处粉尘浓度为30g/m3，且质量百分比范围/%平均粒径/μm20~4040~6060~8080~10045.0，其中η捕集效率；K经验常数；d颗粒直径。试确定：1）该除尘器效率能否等于或大于98%；2）出口处烟气中尘浓度能否满足环保规定；3）能否满足使用者需要。,则P2i=0.42g/m3>0.1g/m3。不满足环保规定和使用者需要。6.13某板式电除尘器的平均电场强度为3.4kV/cm，烟气温度为423K，电场中离子浓度为8个/m3，离子质量为5×10－26kg，粉尘在电场中的停留时间为5s。试计算：3）计算上述两种粒径粉尘的驱进速度。假定：1）烟气性质近似于空气；2）粉尘的相对介电系数为1.5。1）由《大气污染控制工程》P183（6－31）电场荷电为扩散荷电按P184（6－32）计算，与电场荷电相比很小，可忽略。因此饱和电荷值3.04×10－16C。2）电场荷电为扩散荷电与电场荷电相比很小，可忽略，故粉尘荷电量4.86×10－19C。.6.14图6－49汇总了燃煤电厂用电除尘器的捕集性能。对于煤的含硫量为1%、除尘效率为99.5%的情况，试计算有效驱进速度we。AAii0.995=1－expwi）解得wi=5.30m/min。6.15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。AAAAAA.6.16烟气中含有三种粒径的粒子：10μm、7μm和3μm，每种粒径粒子的质量浓度均占总浓度的1/3。假定粒子在电除尘器内的驱进速度正比于粒径，电除尘器的总除尘效率为95%，试求这三种粒径粒子的分级除尘效率。3-10k)-7k)6.17对于粉尘颗粒在液滴上的捕集，一个近似的表达式为/R-0.6R2)]。其中M是碰撞数的平方根，R=d/d，对于密度为2）50μm的粉尘在直径为50、100、500μm的液滴上的捕集效率。1）粉尘粒径d=10μmp同理可得液滴直径为100μm、500μm时捕集效率为42.6％、10.1%。2）d=50μmp0、10.2%、25.0％。粉尘密度为0.7g/cm3方程，烟气粘度为2.23×10－5Pa.s，取校正系数0.2，忽略Cc，计算除尘器效率。烟气中粉尘的粒度分布如下：.0.1~0.50.5~1.05.0~10.010.0~15.015.0~20.0按《大气污染控制工程》P211（6－53）质量百分数/%粒径小于0.1μm所占质量百分比太小，可忽略；粒径大于20.0μm，除尘效率约为1；因此6.19水以液气比12L/m3的速率进入文丘里管，喉管气速116m/s，气体粘度为涤器的压力损失和穿透率。坎宁汉修正p6.20设计一个带有旋风分离器的文丘里洗涤器，用来处理锅炉在1atm和510.8K条件下排出的气流，其流量为7.1m3/s，要求压降为152.4cmH2O，以达到要求的处理效率。估算洗涤ppgg.v=121.6m/s。故喉管面积6.21直径为2mm的雨滴以其终末沉降速度穿过300m厚的大气近地层，大气中含有粒径为3μm的球形颗粒，颗粒的质量浓度为80μg/m3。由《AirPollutionControlEngineering》P3009.48式t通过P2933，雨滴D=2mm，处于牛顿区，利用《大气污染控pb31/2而液滴本身故质量增加了1.98×10－4%。6.22以2.5mm/h的速率发生了大面积降雨，雨滴的平均直径为2mm，其捕集空气中的悬浮颗粒物的效率为0.1，若净化空气中90％的悬浮颗粒物，这场雨至少要持续多长时间？6.23安装一个滤袋室处理被污染的气体，试估算某些布袋破裂时粉尘的出口浓度。已知系统的操作条件：1atm，288K，进口处浓度9.15g/m3，布袋破裂前的出口浓度0.0458g/m3，被.污染气体的体积流量14158m3/h，布袋室数为6，每室中的布袋数100，布袋直径15cm，系统的压降1500Pa，破裂的布袋数为2。设破裂2个布袋后气体流量分配不变，近似求得出口浓度如下：6.24某袋式除尘器在恒定的气流速度下运行30min。此期间处理烟气70.8m3，系统的最初和最终的压降分别为40Pa和400Pa，假如在最终压力下过滤器再操作1小时，计算另外的若在400Pa压降下继续，则 解此微分方程得Q2=90.1m3。6.25利用清洁滤袋进行一次实验，以测定粉尘的渗透率，气流通过清洁滤袋的压力损失为250Pa，300K的气体以1.8m/min的流速粉尘质量的关系如下。试确定粉尘的渗透率（以m2表示假如滤袋面积为100.0cm2。M/kg0.0280.0020.0040.0100.0340.042MMM3434p=3.53×10－12m2。.6.26除尘器系统的处理烟气量为10000m3/h，初始含尘浓度为6g/m3，拟采用逆气流反吹清灰袋式除尘器，选用涤纶绒布滤料，要求进入除尘器的气体温度不超过393K，除尘器压力损失不超过1200Pa，烟气性质近似于空气。试确定：1）过滤速度；2）粉尘负荷；3）除尘器压力损失；4）最大清灰周期；5）滤袋面积；6）滤袋的尺寸（直径和长度）和滤袋条数。1）过滤气速估计为vF=1.0m/min。FtEptEEFppptEpa6.27据报道美国原子能委员会曾运用2m深的沙滤床捕集细粒子，卡尔弗特建议用下式估算细粒子的穿透率其中：Z=在气流方向上床的长度；vs=气体的表面pag3）推导该效率方程式。1）将已知数据代入所给公式即有可得z>=3.23m。.3）由《AirPollutionControlEngineering》公式，穿透率P=exp取Wi=0.25Dc，而N=