(2025年)大气污染控制工程试卷带答案

(2025年)大气污染控制工程试卷带答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列关于PM2.5的描述中，错误的是（）。A.指空气动力学当量直径≤2.5μm的颗粒物B.主要来源于化石燃料燃烧、工业粉尘和机动车尾气C.可进入人体肺泡并沉积，引发呼吸系统疾病D.在大气中停留时间短，扩散范围小答案：D2.采用吸收法处理含SO2废气时，以下吸收剂中脱硫效率最高的是（）。A.清水B.碳酸钠溶液C.氢氧化钙浆液D.稀硫酸答案：C3.袋式除尘器的主要除尘机制不包括（）。A.筛滤作用B.惯性碰撞C.扩散效应D.重力沉降答案：D4.以下属于低氮燃烧技术的是（）。A.选择性非催化还原（SNCR）B.分级燃烧C.湿式电除尘D.活性炭吸附答案：B5.某企业排放的VOCs中含苯系物和酮类，最适宜的末端治理技术是（）。A.冷凝回收B.生物过滤C.催化燃烧D.碱液喷淋答案：C6.大气扩散模式中，Pasquill-Gifford（P-G）曲线用于确定（）。A.风速廓线B.大气稳定度C.扩散参数σy和σzD.混合层高度答案：C7.机动车三元催化转化器的主要作用是（）。A.降低CO、HC和NOx的排放B.减少颗粒物（PM）排放C.提高燃油燃烧效率D.降低尾气温度答案：A8.以下属于干法脱硫工艺的是（）。A.石灰石-石膏法B.海水脱硫法C.活性炭吸附法D.双碱法答案：C9.电除尘器的除尘效率主要取决于（）。A.粉尘比电阻B.入口风速C.滤袋材质D.液气比答案：A10.下列气体中，不属于《京都议定书》规定的温室气体的是（）。A.CO2B.CH4C.N2OD.O3答案：D二、填空题（每空1分，共20分）1.大气污染物按存在状态可分为（）和（）两类。2.除尘效率的定义是（）与入口总粉尘量的比值。3.燃烧过程中提供的NOx主要包括（）和（）两种类型。4.吸附法处理VOCs时，常用的吸附剂再生方法有（）和（）。5.SCR技术的全称是（）。6.袋式除尘器的滤料材质中，（）适用于高温烟气（如≥250℃）。7.控制硫酸雾（H2SO4）排放的常用设备是（）。8.大气稳定度通常分为A（极不稳定）至（）共6类。9.VOCs的末端治理技术中，（）适用于低浓度、大风量废气。10.我国《大气污染防治法》最新修订于（）年。答案：1.颗粒污染物；气态污染物2.被捕集的粉尘量3.热力型NOx；燃料型NOx4.热再生；蒸汽再生（或降压再生）5.选择性催化还原6.玻璃纤维（或P84、芳纶等耐高温材料）7.填料塔（或旋流板塔）8.F（极稳定）9.生物处理（或吸附-脱附+燃烧）10.2023三、简答题（每题6分，共30分）1.比较旋风除尘器与电除尘器的优缺点。答案：旋风除尘器优点：结构简单、成本低、维护方便，适用于高温高湿烟气；缺点：对细颗粒物（<5μm）效率低（一般50%-80%），压力损失较大（500-2000Pa）。电除尘器优点：除尘效率高（≥99%）、处理风量大、压力损失小（<300Pa）；缺点：投资和运行成本高，对粉尘比电阻敏感（最佳范围10⁴-10¹⁰Ω·cm），不适用于高浓度粉尘（需前置预处理）。2.简述湿法脱硫的基本流程及主要副产物。答案：基本流程：含SO2的烟气进入吸收塔，与石灰石/石灰浆液（或NaOH溶液）逆流接触，SO2被吸收提供亚硫酸盐；亚硫酸盐经氧化提供硫酸盐（如CaSO4）；净烟气经除雾器除去水滴后排放。主要副产物：石灰石-石膏法为二水合硫酸钙（石膏）；钠碱法为硫酸钠（或硫酸铵，若用氨水吸收）。3.分析燃烧过程中NOx的提供机理及控制措施。答案：提供机理：①热力型NOx：高温下N2与O2反应（T>1500℃时显著）；②燃料型NOx：燃料中含氮化合物（如蛋白质）氧化提供；③快速型NOx：碳氢燃料与N2在火焰区反应提供（占比<5%）。控制措施：①低氮燃烧技术（分级燃烧、浓淡燃烧、烟气再循环）降低燃烧温度和氧浓度；②燃烧后控制（SNCR、SCR）通过还原剂（NH3、尿素）将NOx还原为N2；③燃料预处理（脱氮）。4.解释袋式除尘器的过滤机理。答案：袋式除尘器通过滤料和滤饼层实现除尘，机理包括：①筛滤：大于滤料孔隙的颗粒被截留；②惯性碰撞：气流绕过滤料纤维时，颗粒因惯性撞击纤维被捕集；③拦截：颗粒随气流接近纤维表面时被粘附；④扩散：微小颗粒（<1μm）因布朗运动与纤维碰撞；⑤静电：颗粒与滤料间的静电吸引。5.论述VOCs源头控制与末端治理的协同策略。答案：源头控制：①使用低VOCs原料（如水性涂料替代溶剂型涂料）；②优化工艺（密闭生产、减少无组织排放）；③设备泄漏检测与修复（LDAR）。末端治理：根据浓度和风量选择技术（高浓度：冷凝回收；中浓度：吸附-脱附+燃烧；低浓度：催化燃烧、生物处理）。协同策略：通过源头控制降低VOCs产生量，减少末端处理负荷；末端治理回收有价值组分（如溶剂），降低运行成本；结合政策（如VOCs排污许可、总量控制）推动企业从“被动治理”转向“主动减排”。四、计算题（每题8分，共32分）1.某除尘系统入口粉尘浓度为8.5g/m³，出口浓度为0.12g/m³，处理风量为15000m³/h，计算该除尘器的总效率及每小时捕集的粉尘量。答案：总效率η=（C进-C出）/C进×100%=（8.5-0.12）/8.5×100%≈98.6%；捕集量=（C进-C出）×Q=（8.5-0.12）×15000=125700g/h=125.7kg/h。2.某燃煤锅炉烟气量为2×10⁵m³/h（标准状态），含硫量为1.2%（质量分数），燃烧效率98%，空气过剩系数1.2，计算SO2排放浓度（mg/m³）。（煤的低位发热量25MJ/kg，硫的转化率90%）答案：SO2提供量=2×10⁶g煤×1.2%×90%×（64/32）=2×10⁶×0.012×0.9×2=43200g/h；烟气量=2×10⁵m³/h（标态）；排放浓度=43200×10³mg/2×10⁵m³=216mg/m³。3.燃烧1kg重油（C:85%，H:12%，S:2%，O:1%），计算理论空气量（m³/kg，标准状态）。（假设N、灰分忽略，O2密度1.429kg/m³）答案：C需O2=（850g/12）×32=2266.67g；H需O2=（120g/4）×32=960g；S需O2=（20g/32）×32=20g；总需O2=2266.67+960+20-（10g/32）×32=3236.67g（扣除燃料自身O2）；理论空气量=（3236.67g/1429g/m³）/0.21≈10.7m³/kg。4.用活性炭吸附处理含苯废气（浓度500mg/m³，风量1000m³/h），活性炭吸附容量为0.2kg苯/kg炭，吸附周期8h，计算活性炭最小填充量（kg）。答案：苯排放量=500mg/m³×1000m³/h×8h=4×10⁶mg=4kg；活性炭用量=4kg/0.2kg苯/kg炭=20kg。五、论述题（每题9分，共18分）1.结合“双碳”目标，论述工业窑炉大气污染控制的技术路径与政策协同。答案：技术路径：①源头替代：推广清洁能源（天然气、电能）替代煤炭，使用低硫低挥发分燃料；②过程控制：优化燃烧工艺（富氧燃烧、蓄热式燃烧）提高效率，减少CO、NOx排放；③末端治理：安装高效除尘（袋式+湿电）、脱硫（半干法+SCR）、脱VOCs（催化燃烧）一体化装置；④余热回收：利用窑炉尾气余热发电或供热，降低能源消耗。政策协同：①制定工业窑炉大气污染物特别排放限值（如NOx≤100mg/m³），倒逼技术升级；②对采用清洁能源或超低排放技术的企业给予税收减免、补贴；③将窑炉排放纳入碳交易市场，通过碳排放权约束推动减污降碳协同；④建立区域联防联控机制，统一监管标准，避免“政策洼地”。2.分析区域大气复合污染（如臭氧和PM2.5）的成因及多污染物协同控制策略。答案：成因：①前体物排放：VOCs和NOx是臭氧（O3）的关键前体物，SO2、NOx、NH3和VOCs是PM2.5（二次气溶胶）的前体物；②气象条件：静稳天气、逆温层抑制污染物扩散，高温促进光化学反应提供O3；③区域传输：城市间污染物相互输送（如长三角地区的O3和PM2.5跨城传输）。协同控制策略：①源头减排：实施VOCs和NOx协同控制（如工业涂装、石化行