2026年大气污染控制工程习题附答案

2026年大气污染控制工程习题附答案一、选择题（每题2分，共20分）1.某旋风除尘器的分割粒径为5μm，当处理粒径为10μm的粉尘时，其分级效率最接近（）。A.50%B.75%C.90%D.99%2.以下吸附剂中，对SO₂吸附容量最大的是（）。A.活性炭B.分子筛C.活性氧化铝D.硅胶3.燃煤电厂采用低氮燃烧技术（LNB）后，烟气中NOₓ浓度降低的主要原因是（）。A.减少了燃料型NOₓ提供B.抑制了热力型NOₓ提供C.促进了快速型NOₓ分解D.增加了烟气中还原性物质4.袋式除尘器运行时，若入口含尘浓度突然升高30%，其他条件不变，出口排放浓度最可能（）。A.不变B.升高5%-10%C.升高30%D.升高50%以上5.评价大气扩散模式时，Pasquill-Gifford模型的适用条件是（）。A.复杂地形、稳定气象条件B.平坦地形、中性层结C.城市区域、强对流天气D.平坦地形、连续点源6.某VOCs治理工程采用催化燃烧法，若催化剂活性下降，最可能出现的现象是（）。A.燃烧温度升高B.处理效率上升C.系统阻力降低D.能耗显著下降7.电除尘器中，粉尘比电阻为10¹²Ω·cm时，最可能导致（）。A.反电晕现象B.二次扬尘加剧C.电场击穿D.荷电效率降低8.以下污染物中，不属于《大气污染物综合排放标准》（GB16297-2023）重点控制的是（）。A.PM₂.₅B.苯系物C.二噁英D.非甲烷总烃9.湿法脱硫（FGD）系统中，吸收剂采用CaCO₃时，浆液pH值通常控制在（）。A.4.0-5.0B.5.5-6.5C.7.0-8.0D.8.5-9.510.某企业排放烟气中O₂浓度为8%（干基），标准氧含量为6%，则实测SO₂浓度（300mg/m³）的折算浓度为（）。A.257mg/m³B.343mg/m³C.300mg/m³D.400mg/m³二、计算题（每题10分，共50分）1.某燃煤锅炉烟气流量为150000m³/h（标准状态），入口粉尘浓度为8000mg/m³，采用三级除尘系统：第一级为旋风除尘器（效率90%），第二级为电除尘器（效率98%），第三级为袋式除尘器（效率99.5%）。计算：（1）三级除尘系统的总效率；（2）出口粉尘浓度（mg/m³）；（3）若当地排放标准为20mg/m³，是否达标？2.某炼钢厂转炉烟气中CO浓度为35%（体积分数），流量为20000m³/h（标准状态），采用蓄热式热力焚烧炉（RTO）处理，CO燃烧反应式为2CO+O₂=2CO₂。假设O₂过量20%，计算：（1）每小时需要补充的O₂量（m³/h，标准状态）；（2）若RTO热效率为95%，入口烟气温度为80℃，出口温度需达到850℃，计算每小时需补充的热量（kJ，烟气比热容取1.3kJ/(kg·℃)，烟气密度1.3kg/m³）。3.某化工企业排放含H₂S废气，流量为5000m³/h，H₂S浓度为1200mg/m³，采用NaOH溶液吸收（反应式：H₂S+2NaOH=Na₂S+2H₂O）。已知NaOH溶液浓度为5%（质量分数），密度1050kg/m³，吸收效率98%。计算：（1）每小时需要的NaOH纯质量（kg）；（2）若溶液循环量为20m³/h，计算溶液中Na₂S的质量浓度（g/L）（假设无其他反应，溶液体积不变）。4.某城市高架点源（烟囱高度100m）排放SO₂，源强为10g/s，大气稳定度为D类（Pasquill-Gifford参数：σy=0.11x⁰·⁹⁶，σz=0.08x⁰·⁸⁹，x为下风向距离，单位km）。计算下风向2km处（x=2km）的地面轴线浓度（mg/m³）。5.某燃煤电厂燃烧1t煤（含硫量1.2%，灰分25%，低位发热量22MJ/kg），假设硫的转化率为90%，灰分中80%成为飞灰，20%为底渣。计算：（1）SO₂排放量（kg/t煤）；（2）飞灰产生量（kg/t煤）；（3）若采用石灰石-石膏法脱硫（钙硫比1.05），计算每t煤需消耗的石灰石（CaCO₃纯度90%）质量（kg）。三、简答题（每题8分，共40分）1.简述袋式除尘器的“二次扬尘”现象及其控制措施。2.比较选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）脱硝技术的优缺点。3.说明大气污染物排放标准中“折算浓度”的定义及引入目的。4.分析电除尘器中粉尘比电阻对除尘效率的影响机制。5.列举VOCs治理的主要技术类型，并各举1例说明其适用场景。四、案例分析题（每题20分，共40分）案例1：某钢铁企业烧结机烟气参数如下：流量800000m³/h（标准状态），温度150℃，粉尘浓度800mg/m³，SO₂浓度1200mg/m³，NOₓ浓度350mg/m³（以NO₂计），O₂浓度12%（干基）。当地排放标准要求：粉尘≤10mg/m³，SO₂≤35mg/m³，NOₓ≤50mg/m³（标准氧含量6%）。企业拟采用“电袋复合除尘+石灰石-石膏法脱硫+SCR脱硝”联合工艺。问题：（1）计算各污染物的折算浓度（以标准氧含量6%计）；（2）分析电袋复合除尘相比纯电除尘的优势；（3）若脱硫效率需达到98%，计算脱硫塔入口SO₂浓度（原始浓度是否需调整？说明原因）；（4）SCR脱硝需在300-400℃下运行，而烧结烟气温度为150℃，提出两种可行的温度调控方案。案例2：某制药厂排放含乙醇（C₂H₅OH）废气，流量10000m³/h，浓度5000mg/m³，湿度15%（体积分数），温度40℃。企业计划采用“活性炭吸附-水蒸气脱附-冷凝回收”工艺处理。已知活性炭对乙醇的平衡吸附量为0.3kg/kg（活性炭），吸附周期8h，脱附蒸汽用量为3kg蒸汽/kg乙醇，冷凝液中乙醇纯度95%（质量分数）。问题：（1）计算每周期（8h）需要的活性炭装填量（kg）；（2）计算每周期需要的水蒸气量（kg）；（3）分析湿度对活性炭吸附效率的影响，并提出应对措施；（4）若冷凝后乙醇回收率为90%，计算每周期回收的乙醇质量（kg）及未回收的乙醇排放量（mg/m³）。参考答案一、选择题1.C2.A3.B4.B5.D6.A7.A8.C9.B10.B二、计算题1.（1）总效率η=1-(1-0.9)(1-0.98)(1-0.995)=1-0.1×0.02×0.005=0.9999（99.99%）；（2）出口浓度=8000×(1-0.9999)=0.8mg/m³；（3）0.8mg/m³＜20mg/m³，达标。2.（1）CO体积流量=20000×35%=7000m³/h；反应需O₂量=7000×(1/2)=3500m³/h（按反应式2CO~1O₂）；过量20%后需O₂=3500×1.2=4200m³/h；（2）烟气质量=20000×1.3=26000kg/h；温差=850-80=770℃；需热量=26000×1.3×770/0.95≈2.7×10⁷kJ/h。3.（1）H₂S摩尔流量=5000×1200×10⁻⁶/(34)=0.1765kmol/h；需NaOH摩尔量=0.1765×2=0.353kmol/h；NaOH纯质量=0.353×40=14.12kg/h；（2）Na₂S摩尔量=0.1765kmol/h；Na₂S质量=0.1765×78=13.77kg/h；溶液体积=20m³/h=20000L/h；Na₂S浓度=13770g/20000L≈0.688g/L。4.σy=0.11×(2)⁰·⁹⁶≈0.11×1.9≈0.209km=209m；σz=0.08×(2)⁰·⁸⁹≈0.08×1.8≈0.144km=144m；地面轴线浓度C=(2Q)/(πuσyσzH²)（H=100m，Q=10g/s=0.01kg/s）；假设u=2m/s（D类稳定度平均风速），则C=(2×0.01)/(3.14×2×209×144×100²)=约1.7×10⁻⁸kg/m³=0.017mg/m³。5.（1）SO₂排放量=1000kg×1.2%×0.9×(64/32)=21.6kg/t；（2）飞灰量=1000×25%×80%=200kg/t；（3）S摩尔量=1000×1.2%/32=0.375kmol/t；需CaCO₃摩尔量=0.375×1.05=0.39375kmol；CaCO₃质量=0.39375×100/0.9≈43.75kg/t。三、简答题1.二次扬尘指袋式除尘器清灰时，已沉积在滤袋表面的粉尘因气流扰动重新进入气流的现象。控制措施：优化清灰频率和强度，采用离线清灰，设置导流板减少气流冲击，提高滤料表面光滑度。2.SCR优点：脱硝效率高（80%-95%），反应温度低（300-400℃）；缺点：需催化剂，投资和运行成本高，氨逃逸可能导致二次污染。SNCR优点：无需催化剂，投资低；缺点：效率低（30%-60%），反应温度窗口窄（850-1100℃），氨耗量大。3.折算浓度是将实测浓度按标准氧含量（如6%）折算后的浓度，用于统一基准，消除因燃烧设备过量空气系数不同导致的浓度偏差，确保排放限值的公平性和可比性。4.低比电阻（＜10⁴Ω·cm）粉尘荷电后易释放电荷，导致二次扬尘；高比电阻（＞10¹⁰Ω·cm）粉尘电荷积累形成反电晕，破坏电场；最佳比电阻范围为10⁴-10¹⁰Ω·cm，此时荷电稳定，除尘效率高。5.技术类型：①吸附法（如活性炭吸附印刷车间VOCs）；②燃烧法（如RTO处理化工高浓度VOCs）；③催化氧化法（如Pt催化剂处理涂装线低浓度VOCs）；④生物法（如生物滤池处理污水站低浓度恶臭VOCs）。四、案例分析题案例1（1）折算浓度=实测浓度×(21-标准氧)/(21-实测氧)；粉尘折算=800×(21-6)/(21-12)=800×15/9≈1333mg/m³；SO₂折算=1200×15/9≈2000mg/m³；NOₓ折算=350×15/9≈583mg/m³；（2）优势：电区预除尘降低袋区负荷，延长滤袋寿命；对高比电阻粉尘适应性强；出口浓度更低（可达5mg/m³以下）。（3）原始SO₂浓度为1200mg/m³（实测），需脱除至35mg/m³（折算后），实际排放浓度=35×(21-12)/(21-6)=35×9/15=21mg/m³；脱硫效率=(1200-21)/1200≈98.25%，需效率≥98.25%。（4）方案：①烟气换热器（GGH）加热，利用脱硫后净烟气余热；②补充燃烧器（天然气）直接加热；③设置热风炉提供高温烟气混合。案例2（1）乙醇质量流量=10000×5000×10⁻⁶=50kg/h；8h总乙醇量=50×8=40