《郝吉明第三版大气污染控制工程课后答案完整版（2020年10月整理）.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《郝吉明第三版大气污染控制工程课后答案完整版（2020年10月整理）.pptx（84页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、大气污染控制工程 课后答案 （第三版） 主编：郝吉明 马广大 王书肖 目录 第一章 概 论 第二章 燃烧与大气污染 第三章 大气污染气象学 第四章 大气扩散浓度估算模式 第五章 颗粒污染物控制技术基础 第六章 除尘装置 第七章 气态污染物控制技术基础 第八章 硫氧化物的污染控制 第九章 固定源氮氧化物污染控制 第十章 挥发性有机物污染控制 第十一章 城市机动车污染控制,1,1,第一章 概 论 1.1 干结空气中 N2、O2、Ar 和 CO2 气体所占的质量百分数是多少？ 解： 按 1mol 干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比， 故 nN2=0.781mol，nO2=0.209mol，nAr
2、=0.00934mol，nCO2=0.00033mol。质 量百分数为,22,28.97 128.97 1,N % 0.781 28.01 100% 75.51% ， O % 0.209 32.00 100% 23.08% ；,28.97 1,Ar% 0.00934 39.94 100% 1.29%,，,2,28.97 1,CO % 0.00033 44.01 100% 0.05% 。,1.2 根据我国的环境空气质量标准的二级标准，求出 SO2、NO2、 CO 三种污染物日平均浓度限值的体积分数。 解：由我国环境空气质量标准二级标准查得三种污染物日平均浓 度限值如下： SO2：0.15mg/m
3、3，NO2：0.12mg/m3，CO：4.00mg/m3。按标准状态下 1m3,22.4,2,2,干空气计算，其摩尔数为1103 。故三种污染物体积百分数 44.643mol,分别为：,2,SO ：,64 44.643,0.15 10,3,0.052 ppm ，NO2：,46 44.643,0.12 103, 0.058 ppm,28 44.643,CO： 4.00 103 ,3.20 ppm 。,4 1.3 CCl4 气体与空气混合成体积分数为 1.5010的混合气体，在管 道中流动的流量为 10m3/s，试确定：1）CCl 在混合气体中的质量浓 N、4 度 （g/m3 ）和摩尔浓度 c（m
4、ol/m3 ）；2）每天流经管道的 CCl 质量 NN4 是多少千克？,3,N, 1.031g / mN,1.50 10154,解：1） （g/m ） ,22.4 103,4,3,3,N,c（mol/m ）,N,33,22.4 103, 1.50 104 ,6.70 10mol / m 。,3 2）每天流经管道的 CCl4 质量为 1.0311036002410kg=891kg 成人每次吸入的空气量平均为 500cm3，假若每分钟呼吸 15 次， 空气中颗粒物的浓度为 200 g /m3，试计算每小时沉积于肺泡内的颗 粒物质量。已知该颗粒物在肺泡中的沉降系数为 0.12。 解：每小时沉积量 2
5、00（5001560106）0.12 g =10.8 g 设人体肺中的气体含 CO 为 2.2104，平均含氧量为 19.5%。如 果这种浓度保持不变，求 COHb 浓度最终将达到饱和水平的百分率。 解：由大气污染控制工程P14 （11），取 M=210,2,2.2 104,O2,O Hb,COHb p,M 210 0.2369 ， p19.5 102,22,3,3,COHb O Hb1 COHb / O Hb1 0.2369,COHbCOHb / O2 Hb0.2369,CO,COHb 饱和度 , 19.15%,1.6 设人体内有 4800mL 血液，每 100mL 血液中含 20mL 氧。
6、从事重体,力劳动的人的呼吸量为 4.2L/min，受污染空气中所含 CO 的浓度为 10 4。如果血液中 CO 水平最初为：1）0%；2）2%，计算血液达到 7%的,CO 饱和度需要多少分钟。设吸入肺中的 CO 全被血液吸收。 解：含氧总量为 4800 20 960mL 。不同 CO 百分含量对应 CO 的量为：,100 2%： 960 2% 19.59mL ，7%： 960 7% 72.26mL,93% 72.26,98% 1）最初 CO 水平为 0%时 t , 172.0 min ；,4.2 104 103 72.26 19.59,4.2 104 103,2）最初 CO 水平为 2%时 t
7、 , 125.4 min,1.7 粉尘密度 1400kg/m3 ，平均粒径 1.4 m ，在大气中的浓度为 0.2mg/m3，对光的折射率为 2.2，计算大气的最大能见度。 解：由大气污染控制工程P18 （12），最大能见度为,v,4,4,K2.2 0.2,L 2.6 p d p 2.6 1400 1.4 11581.8m 。,5,5,第二章 燃烧与大气污染 2.1 已知重油元素分析结果如下：C：85.5% H：11.3% O：2.0% N： 0.2% S：1.0%，试计算：1）燃油 1kg 所需理论空气量和产生的理论 烟气量； 2）干烟气中 SO2 的浓度和 CO2 的最大浓度；,3）当空气
8、的过剩量为 10%时，所需的空气量及产生的烟气 量。 解：1kg 燃油含： 重量（g） 摩尔数（g） 需氧数（g） C 855 71.25 71.25 H1132.5 55.25 27.625 S 10 0.3125 0.3125 H2O 22.5 1.25 0 N 元素忽略。 1）理论需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg 设干空气 O2 ： N2 体积比为 1 ： 3.78 ， 则理论空气量 99.1875 4.78=474.12mol/kg 重油。即 474.1222.4/1000=10.62m3 /kg 重油。 N 烟气组成为 CO271.25mol
9、，H2O 55.25+1.25=56.50mol，SO20.1325mol， N23.7899.1875=374.93mol。 理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg 重油。即 502.9922.4/1000=11.27 m3 /kg 重油。 N,2）干烟气量为 502.9956.50=446.49mol/kg 重油。 SO2 百分比浓度为 0.3125 100% 0.07% ，,446.49,6,6,446.49 空气燃烧时 CO2 存在最大浓度 71.25 100% 15.96% 。,3）过剩空气为 10%时，所需空气量为 1.110.62
10、=11.68m3 /kg 重油， N 产生烟气量为 11.267+0.110.62=12.33 m3 /kg 重油。 N 2.2 普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分 18.1%；S1.7%；H3.2%；,水分 9.0%；O2.3%。（含 N 量不计） 计算燃煤 1kg 所需要的理论空气量和 SO2 在烟气中的浓度（以体 积分数计）； 假定烟尘的排放因子为 80%，计算烟气中灰分的浓度（以 mg/m3 表示）； 假定用硫化床燃烧技术加石灰石脱硫。石灰石中含 Ca35%。当 Ca/S 为 1.7（摩尔比）时，计算燃煤 1t 需加石灰石的量。 解：相对于碳元素作如下计算： %（ 质 量 ） m
11、ol/100g 煤 mol/mol 碳 C 65.7 5.475 1 H 3.2 3.2 0.584 S 1.7 0.053 0.010 O 2.3 0.072 0.013 灰 分 18.1 3.306g/mol 碳 水 分 9.0 1.644g/mol 碳,5.475,故煤的组成为 CH0.584S0.010O0.013， 燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为 100 18.26g / molC 。燃烧方程,式为 CH 0.584 S0.010 O0.013 n(O2 3.78N 2 ) CO2 0.292H 2O 0.010SO2 3.78nN 2,n=1+0.584/4+0.0100.01
12、3/2=1.1495 1）理论空气量1.1495 (1 3.78) 1000 22.4 103 m3 / kg 6.74m3 / kg ；,7,7,SO2在湿,18.26 烟气中的浓度,为,0.010,1 0.292 0.010 3.78 1.1495 1.644,100% 0.174%,18 2）产生灰分的量为18.1 1000 80% 144.8g / kg,100 烟气量（1+0.292+0.010+3.781.1495+1.644/18）1000/18.26,22.4103=6.826m3/kg 灰分浓度为 144.8 103 mg/m3=2.12104mg/m3,6.826 1000
13、 1.7% 1.7 40,3）需石灰石 32.00 103.21kg /t 煤 35% 2.3 煤的元素分析结果如下 S0.6%；H3.7%；C79.5%；N0.9%；O4.7%； 灰分 10.6%。在空气过剩 20%条件下完全燃烧。计算烟气中 SO2 的浓度 。 解：按燃烧 1kg 煤计算 重量（g） 摩尔数（mol） 需氧数（mol） C 795 66.2566.25 H 31.125 15.5625 7.78 S 6 0.1875 0.1875 H2O 52.875 2.94 0 设干空气中 N2：O2 体积比为 3.78：1， 所需理论空气量为 4.78（66.25+7.78+0.18
14、75）=354.76mol/kg 煤。 理 论烟 气量CO2 66.25mol， SO2 0.1875mol， H2O,15.5625+2.94=18.50mol N2 3.78 354.76 280.54mol,8,8,4.78 总计 66.25+8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg 煤,实际烟气量 365.48+0.2 354.76=436.43mol/kg 煤， SO2 浓度为,0.1875 100% 0.043% 。,436.43 2.4 某锅炉燃用煤气的成分如下：H2S0.2%；CO25%；O20.2%；CO28.5%；,3,242N,H 13.0%；CH
15、0.7%；N 52.4%；空气含湿量为 12g/m ，, 1.2,，试求实,际需要的空气量和燃烧时产生的实际烟气量。 解：取 1mol 煤气计算 H2S 0.002mol 耗 氧 量 0.003mol CO2 0.05mol 0 CO 0.285mol 0.143mol H2 （0.13-0.004）mol 0.063mol CH4 0.007mol 0.014mol 共需 O2 0.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol。设干空气中 N2： O2 体积比为 3.78：1，则理论干空气量为 0.223（3.78+1）=1.066mol。 取 1.2 ，则实际干空气 1.2
16、1.066mol=1.279mol。 空气含湿量为 12g/m3 ，即含 H O0.67mol/ m3 ，14.94L/ m3 。故 N2NN,H2O 体积分数为 1.493%。故实际空气量为,1.279,9,9,1 1.493%, 1.298mol 。,烟气量 SO2：0.002mol，CO2：0.285+0.007+0.05=0.342mol，N2：0.223 3.78+0.524=1.367mol，H2O0.002+0.126+0.014+1.298 1.493%+0.004=0.201mol 故实际烟气量 0.002+0.342+1.367+0.201+0.21.066=2.125mol 2.5 干烟道气的组成为：CO 11%（体积），O 8%，CO2%，SO 120106 222 （体积分数），颗粒物 30.0g/m3（在测定状态下），烟道气流流量在 700mmHg 和 443K 条件下为 5663.37m3/min，水气含量 8%（体积）。,试计算：1）过量空气百分比
