大气污染控制工程试题库

大气污染控制工程试题库一、名词解释（共8题）大气污染物空气过剩系数斯托克斯直径分割直径（d_c50）钙硫比（Ca/S）选择性催化还原法（SCR）光化学烟雾理论烟气体积二、单项选择题（共15题，每题只有1个正确答案）根据我国《环境空气质量标准》（GB3095-2012），二类环境空气功能区SO₂的24小时平均浓度限值为（）A.50μg/m³B.150μg/m³C.250μg/m³D.350μg/m³常规煤粉炉煤燃烧过程中，燃料型NOₓ生成量占总NOₓ排放量的比例通常为（）A.10%~20%B.20%~40%C.60%~80%D.90%以上

3.某除尘系统入口标态干烟气量为10000m³/h，入口颗粒物浓度为15g/m³，出口标态干烟气量为10300m³/h（漏风率3%），出口颗粒物浓度为75mg/m³，该除尘器的总除尘效率约为（）

A.94.85%B.99.49%C.99.95%D.95.15%

4.下列颗粒物粒径表征参数中，以颗粒在流体中的沉降速度为等效依据、广泛应用于颗粒物动力学行为计算与分级测量的是（）A.筛分直径B.投影面积直径C.空气动力学当量直径D.等体积直径石灰石-石膏湿法脱硫工艺中，兼顾脱硫效率与结垢风险的吸收塔浆液最佳pH控制范围为（）A.4.0~4.5B.5.0~5.8C.7.0~7.5D.8.5~9.0商用中温钒钛基SCR脱硝催化剂的最佳反应温度窗口为（）A.150~220℃B.280~420℃C.500~600℃D.700~800℃下列大气污染物中，属于一次污染物的是（）A.臭氧B.过氧乙酰硝酸酯C.硫酸盐气溶胶D.二氧化硫袋式除尘器过滤风速的工程常用计量单位为（）A.m/sB.m/minC.m/hD.cm/s帕斯奎尔大气稳定度分类体系中，强不稳定层结对应的类别为（）A.A类B.B类C.D类D.F类某燃煤锅炉运行中测得干烟气含氧量为6%，假设燃料完全燃烧，对应的空气过剩系数约为（）

A.1.10B.1.40C.1.70D.2.00文丘里湿式除尘器的核心除尘机理为（）A.重力沉降B.离心分离C.惯性碰撞、拦截与颗粒凝聚D.静电吸附工业VOCs吸附回收工艺中，针对非极性大分子有机物应用最广泛的吸附剂为（）A.活性炭B.硅胶C.活性氧化铝D.微孔分子筛下列脱硫工艺中，属于干法脱硫技术的是（）A.石灰石-石膏法B.旋转喷雾干燥法C.循环流化床干法脱硫D.氨法脱硫电除尘器高效捕集颗粒物对应的最佳比电阻范围为（）A.10²~10⁴Ω·cmB.10⁴~10¹⁰Ω·cmC.10¹⁰~10¹²Ω·cmD.10¹²~10¹⁴Ω·cm近地面出现辐射逆温时，下列关于大气扩散能力的描述正确的是（）A.垂直对流运动旺盛B.湍流交换能力强C.污染物易在近地面累积D.污染物垂直输送速率加快三、多项选择题（共10题，每题有2个及以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）燃煤电厂烟气排放的主要常规大气污染物包括（）A.二氧化硫B.氮氧化物C.颗粒物D.重金属汞下列影响大气污染物扩散的气象因子中，属于热力湍流驱动因子的有（）A.风速B.温度层结C.太阳辐射强度D.大气湍流强度下列除尘设备中，属于高效除尘设备（对PM2.5细颗粒去除率≥90%、总除尘效率≥95%）的有（）

A.重力沉降室B.脉冲袋式除尘器C.卧式电除尘器D.高能文丘里除尘器石灰石-石膏湿法脱硫系统中，可能造成除雾器结垢堵塞的诱因有（）A.除雾器冲洗压力不足、存在冲洗盲区B.浆液pH值长期偏高，未溶解石灰石颗粒含量高C.吸收塔内烟气流速分布不均，局部液滴携带量过大D.钙硫比长期控制在1.03以下下列关于SCR脱硝工艺氨逃逸的描述，符合工程实际的有（）A.氨逃逸浓度过高会在下游空预器低温段生成硫酸氢铵，造成换热元件堵塞、腐蚀B.我国现行燃煤电厂环保标准要求SCR系统氨逃逸质量浓度≤2.5mg/m³（标态、干基、6%O₂）

C.催化剂活性衰减、喷氨格栅混合均匀度差会导致氨逃逸浓度升高D.氨逃逸不会造成二次颗粒物排放增加下列技术中，可用于工业VOCs末端治理的有（）A.颗粒活性炭吸附-蒸汽脱附回收B.蓄热式催化燃烧（RCO）C.生物滴滤净化D.低温等离子体协同催化高架点源高斯扩散模式的基本假设包括（）A.污染物浓度在水平横风向、垂直方向上均符合正态分布B.扩散全过程中污染物质量守恒，无衰减、无转化C.同一扩散高度上风速均匀恒定，风速随高度的变化满足风廓线规律D.扩散参数σ_y、σ_z不随下风向距离变化下列低氮燃烧技术中，通过抑制热力型NOₓ生成实现减排的措施有（）A.降低燃烧峰值温度，避免局部高温区B.采用空气分级燃烧，主燃区控制低过量空气系数C.烟气再循环，降低燃烧区氧浓度与温度D.提高燃烧区温度，缩短燃尽时间影响袋式除尘器稳定运行阻力的主要因素有（）A.过滤风速B.滤料材质与表面处理工艺C.清灰制度合理性D.烟气温度、湿度参数下列关于酸雨污染的描述，正确的有（）A.我国酸雨类型以硫酸型为主，与SO₂排放密切相关，NOₓ排放的贡献逐年上升B.酸雨是指pH值小于5.6的大气降水，包括雨、雪、雾、雹等降水形式C.酸雨会造成土壤酸化、水体酸化、建筑材料腐蚀D.酸雨的形成与气态污染物二次转化生成的硫酸、硝酸密切相关四、判断题（共10题，正确填“√”，错误填“×”）总悬浮颗粒物（TSP）是指环境空气中空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物。（）空气过剩系数α<1时，燃烧处于富燃料状态，易产生CO、炭黑等不完全燃烧产物。（）电除尘器对亚微米级颗粒物的去除效率最高，不存在穿透粒径窗口。（）大气处于不稳定层结时，垂直对流运动强烈，污染物扩散稀释速率快。（）选择性非催化还原（SNCR）脱硝无需催化剂，反应温度窗口为8501100℃，脱硝效率通常为30%50%。（）石灰石-石膏法中的强制氧化环节，核心作用是将亚硫酸钙氧化为二水硫酸钙，减少软垢结垢风险，同时生成可资源化利用的石膏副产品。（）粉尘的真密度是指包含颗粒内部孔隙在内的单位体积粉尘质量，是设计灰斗储灰能力的核心参数。（）光化学烟雾属于二次污染，多发生在强日照、低风速的夏秋季午后，核心前体物为NOₓ和VOCs。（）标态下1ppmSO₂对应的质量浓度约为2.86mg/m³。（）旋风除尘器筒体直径越小，离心力越强，分割直径越小，因此处理大风量烟气时应优先选用单台小直径旋风除尘器。（）五、简答题（共4题）简述燃烧过程中热力型NOₓ的生成机理、主要影响因素及对应的控制途径。简述袋式除尘器的核心工作原理，以及影响其除尘效率的主要运行参数。简述石灰石-石膏湿法脱硫工艺的基本流程，以及吸收塔内的核心化学反应过程。简述帕斯奎尔大气稳定度的分类依据，以及不同稳定度等级下的污染物扩散特征。六、计算分析题（共2题，需列出计算过程，结果保留2位小数）某20t/h层燃工业锅炉燃用烟煤，收到基灰分A_ar=26%，收到基低位发热量Q_net,ar=21800kJ/kg，实际燃煤消耗量为2.7t/h，燃烧过程中灰分的20%进入烟气形成飞灰，空气过剩系数α=1.75；采用经验公式计算理论干烟气量Vfg0=0.251×(Qn某高架点源SO₂排放速率为110g/s，烟囱几何高度为85m，烟气抬升高度为25m，地面10m高度处平均风速为3.8m/s，大气稳定度为D类，下风向x=1800m处扩散参数σ_y=112m、σ_z=57m，风速随高度变化遵循幂律公式u(z)=u参考答案一、名词解释大气污染物：指由于人类活动或自然过程排入大气，对人体健康、生态环境产生有害影响的物质，按形成过程可分为一次污染物（直接从污染源排放的污染物，如SO₂、NOₓ、颗粒物等）和二次污染物（一次污染物在大气中经光化学反应、氧化反应等转化生成的新污染物，如臭氧、硫酸盐气溶胶、PAN等）。空气过剩系数：指燃料燃烧过程中实际供给的空气量与理论空气量的比值，记为α，是反映燃烧配风合理性的核心参数；α<1为富燃料不完全燃烧，α>1为富氧燃烧，燃煤层燃锅炉通常控制α在1.5~1.8范围内，可有效减少不完全燃烧热损失与NOₓ生成。斯托克斯直径：指在同一流体中，与所研究颗粒密度相同、沉降速度相等的均质球体直径，是表征颗粒在层流区（雷诺数Re<1）沉降动力学特征的核心粒径参数，适用于计算小颗粒的重力沉降速度。分割直径（d_c50）：指某一除尘装置对其分级除尘效率恰好为50%的颗粒物直径，是表征除尘器分离性能的核心参数，分割直径越小，除尘器对细颗粒的捕集能力越强。钙硫比（Ca/S）：指脱硫系统中投入的钙基吸收剂所含钙元素的物质的量与烟气中SO₂所含硫元素的物质的量之比，是衡量脱硫剂利用率的核心参数；石灰石-石膏湿法钙硫比通常控制在1.031.08，半干法脱硫钙硫比通常控制在1.21.5。选择性催化还原法（SCR）：指在催化剂作用下，向温度为280420℃的烟气中喷入氨、尿素等还原剂，选择性地将烟气中的NOₓ还原为无害N₂和H₂O的脱硝技术，脱硝效率可达80%95%，是当前固定源NOₓ控制的主流技术。光化学烟雾：指排入大气的NOₓ和VOCs等一次污染物在强紫外线照射下发生光化学反应，生成臭氧、过氧乙酰硝酸酯、醛类、二次有机气溶胶等二次污染物，形成的浅蓝色刺激性烟雾；多发生在夏秋季强日照、低风速、逆温的城市区域，可造成能见度下降、人体呼吸道刺激、植物损害。理论烟气体积：指燃料在空气过剩系数α=1的条件下完全燃烧时所生成的烟气体积，标准状态下单位通常为m³/kg（固体/液体燃料）或m³/m³（气体燃料），烟气组分为CO₂、SO₂、N₂和饱和水蒸气，是燃烧计算、污染物浓度换算的基础参数。二、单项选择题1.B2.C3.B4.C5.B6.B7.D8.B9.A10.B11.C12.A13.C14.B15.C（第3题计算过程：入口颗粒物质量流量，出口颗粒物质量流量，总效率；第10题计算：完全燃烧条件下干烟气空气过剩系数近似公式）

三、多项选择题

1.ABCD2.BC3.BCD4.ABC5.ABC6.ABCD7.ABC8.ABC9.ABCD10.ABCDMin=四、判断题1.√2.√3.×（电除尘器存在0.1~1μm的穿透粒径窗口，该区间颗粒电场荷电与扩散荷电效率均较低，捕集效率最低）4.√5.√6.√7.×（包含颗粒内部孔隙的为表观密度，真密度为排除颗粒内部封闭孔隙与颗粒间空隙的单位体积质量，堆积密度是储灰仓设计的核心参数）8.√9.√（标态下SO₂摩尔质量64g/mol，1ppm=1×10⁻⁶m³/m³，对应浓度为）10.×（单台小直径旋风除尘器处理风量有限，处理大风量时需多台小直径旋风并联使用，单台小直径旋风无法匹配大风量需求，且易造成堵塞、阻力过高）

五、简答题

1.（1）生成机理：热力型NOₓ是燃烧过程中空气中的N₂在高温下经捷里多维奇机理氧化生成的NOₓ，核心反应为、，反应速率随温度升高呈指数增长。（2）主要影响因素：①燃烧温度：温度低于1500℃时热力型NOₓ生成量极低，超过1500℃后温度每升高100℃，反应速率增大6~7倍，温度是最核心的影响因素；②氧浓度：在温度不变的条件下，一定范围内氧浓度升高会加快NOₓ生成，但氧浓度过高会降低燃烧温度，反而抑制NOₓ生成；③烟气在高温高氧区的停留时间：停留时间越长，NOₓ生成量越接近化学平衡浓度，排放量越高。（3）控制途径：①降低燃烧峰值温度，避免局部高温区，采用烟气再循环、水冷燃烧、低氮燃烧器等技术，将燃烧核心区温度控制在1400℃以下；②采用空气分级、浓淡燃烧等技术，主燃区控制在富燃料还原性气氛，降低燃烧区氧浓度，减少NOₓ生成；③优化燃烧配风结构，缩短烟气在高温高氧区的停留时间，使烟气快速进入冷却段。

2.（1）工作原理：含尘气流通过滤料纤维层时，颗粒物依靠惯性碰撞、拦截、布朗扩散、静电吸附、重力沉降等作用被纤维捕集；运行初期滤料本征捕集效率较低，随着过滤进行，滤料表面形成致密的粉尘初层，粉尘初层成为主要过滤介质，滤料仅起到支撑粉尘层的作用，过滤效率可稳定达到99.9%以上；当粉尘层增厚导致阻力上升到设定值时，采用脉冲喷吹、反吹风等方式清灰，去除表层过量粉尘、保留粉尘初层，维持系统稳定运行。（2）影响效率的主要参数：①过滤风速：风速过高会导致颗粒穿透滤料、粉尘层压实，降低效率、升高阻力，工业应用通常控制在1~2m/min；②滤料性质：采用聚四氟乙烯覆膜滤料、超细纤维滤料可显著提高对亚微米细颗粒的捕集效率；③清灰强度：清灰过度会破坏粉尘初层，导致短时间效率下降、颗粒物穿透；清灰不足会导致阻力持续升高；④粉尘性质：粒径越小、黏性越大的颗粒越容易被滤料捕集，但易造成糊袋堵塞；⑤烟气参数：湿度过高会导致粉尘黏结糊袋，温度超过滤料耐温上限会破坏滤料纤维结构，均会降低过滤效率。64g/（1）基本流程：锅炉排出的原烟气经引风机升压后进入吸收塔，与自上而下喷淋的石灰石浆液逆流接触，烟气中SO₂被浆液吸收，净化后的烟气经塔顶除雾器去除夹带液滴后，经烟囱排放；吸收SO₂后的浆液落入塔底反应池，由氧化风机鼓入空气进行