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1、大气污染控制工程期末复习一计算题题型一：API值计算题型二：燃料燃烧计算题型三：大气扩散浓度计算题型四：颗粒粒径的计算题型五：捕集最小粒径计算题型六：除尘效率计算题型七：吸收法相关计算题型八：烟气脱硫相关计算题型九：烟气脱硝相关计算题型十：拉乌尔定律的相关计算（非重点）【题型一：API值计算】表1空气污染指数对应的污染物浓度限值污染指数污染物浓度(毫克/立方米)1APIS02 (日均值)N0： (日均值)PMto (日均值)CO(小时均值)0,(小时均值)500. 0500. 0800. 05050. 120 |1000. 1500. 1200. 15C100.200 2000. 8000.
2、2800. 350600. 4003001.6000. 5650. 420900.800 |4002. 1000. 7500. 5001201. 0005002. 6200. 9400. 6001501. 200表2空气污染指数范圉及相应的空气质帚:类别空气污染指数API空气质最 状况对健康的影响建议采取的措施050优可正常活动51 100良101150轻微污染易感人群症状冇轻度加 剧，健康人群出现刺激心脏病和呼吸系统疾病患者 应减少体力消耗和户外活动15 广200轻度污染201250中度污染心脏病和肺病患者症状 显著加剧，运动耐受力 降低，健康人群中普遍 出现症状老年人和心脏病、肺病患者应
3、在停留在室内，并减少体力活 动25 广 300中度重污染300東污染健康人运动耐受力降 低，冇明显强烈症状， 提前出现某些疾病老年人和病人应泊留在室内， 避免体力消耗，一般人群应避 免户外活动假定某地区的PM10 口均值为0.215毫克/立方米，SO2 口均值为0.105毫克/立方米，NO2 口均值为0.080毫克/立方米，则其污染指数的计算如下：按照表1. PM10实测浓度0.215亳克/立方米介于0.150亳克/立方米和0350亳克/立方米之 间，按照此浓度范闱内河染指数与河染物的线件关系进行计算，即此处浓度限值C2 =0.150 毫克/立方米，C3 =0.350毫克/立方米,而相应的分指
4、数值12=100, 13=200,则PM10 的污染分指数为：I = ( (200-100) / (0350-0.150) ) X(0.215-0.150) +100 = 132这样,PM20的分指数1=132;其它污染物的分指数分别为l=76(SO2) , 1=50 (NO2) + 0292H0 + O.OIOSO- + 3.78iiN-n=140.584/4+0.010-0.013/2=1.14951)1.1495 x (1 + 3.78)18.26xlOOO x22.4 xl03m3 /kg 一 6.74m3 / kg ；SO?在湿烟气中的浓度为0.0101 + 0.292 + 0.01
5、0 + 3.78x1.1495 +1.64418xl00%= 0.174%2)产生灰分的屋为 18.1xl?x80% = 144.8g/kg100-烟气量(1+0.292+0.010+3.78x1.1495+1.644/18 ) xl000/18.26x22.4xl0 r=6826rr?/kg144 82灰分浓度为 xlO mg/m3=2.12xl04mg/m36.8263）需石灰石1000x1.7%32.00-xl.7x40= 103.21kg/t 煤2煤的元素分析结果如下S0.6%； H3.7%； C79.5%； NO.9%： 04.7%；灰分10.6%在空 气过剰20%条件下完全燃烧。计
6、算烟气中SO,的浓度。解：N出空54.?64.78=280.54mol按燃烧1kg煤计算摩尔数（mol）需氧数（mol）重量（g）c79566.2566.25H31.12515.56257.78S60.18750.1875h2o52.8752.940设干空气中叫：体积比为3.78： 1,所需理论空气量为 478x(66.25+7.780.1875) =354.76mol/kg 煤。理论烟气量 C02 66.25moL S02 0.1875moL H20 15.5625+2.94=18.50mol总计 66.25+850+01875+28054=36548mol/kg 煤0 1875 实际烟气呈
7、 365.48+0.2x354.76=436.43mol/kg 煤，S0?浓度为 xl00%= 0.043%。436.43 3 某锅炉燃用煤气的成分如下:H2S： 0.2%； CO2： 5%； O2： 0.2%； CO： 28.5%； H2: 13.0%; CH4: 0.7%； N2: 52.4% 已知空气的含湿量为12g/mJ, a =1.2,试求燃烧实际需要的空气量和燃烧时产生的烟气量。 解：取lmol煤气计算h2s0.002mol耗氣最0.003molco20.05mol0co0.285mol0.143molh2(0.13-0.004) mol0.063molch40.007mol0.0
8、14mol共需 02 0.003+0.143+0.063+0.014=0.223moL 设干空气中 N2： 0?体积比为 3.78： 1 则 理论干空气量为0.223x ( 3.78+1 ) =1.066mol。取a = 1.2 ,则实际干空气 1.2x1.066mol=1.279mola空气含湿最为 12g/n?N，即含 H2O0.67mol/ m3N.14.94L/ m0故 H20 体积分数为 1.493%。1 279故实际空气量为=1.298molo1-1.493%烟气量 SO2： 0.002moh C02： 0.285+0.007+0.05=0342mol, N2： 0.223x3.7
9、8+0.524=1.367mol,H200.002+0.126+0.014+1.298xl.493%+0.004=0.201mol故实际烟气 呈 0.002+0342+1367+0.201+0.2xl.066=2.125mol【题型三：大气扩散浓度计算】重点公式:地面浓度模式：恥彌卫比念喩-窃)呵(一釜)QTT -地面轴线浓度模式： p(x,O,O, H) = v exp(- ) 霍兰德公式(例二) 砒勺丐2q1. 某污染源SO2排放率为80g/s,有效源高为60m,烟囱出口处平均风速为6m/s在当时的 气象条件下，正下风方向500m处的b y=35. 3m, a z=18. Im,试求正下风
10、方向500m处S02的 地面浓度。解：由人气污染控制工程P88 (4-9)得QH280602,3p = - exp(-) =exp(-) = 0.0273mg/ill2 氏 x6 x 353xl8.1 2xl8Q2某一工业锅炉烟囱搞SOm,直径0.6m,烟气排出口速度20m/s,烟气温度405K,大气温 度293K,烟囱出口处风速4m/s, SO2排放率为10mg/s试计算中性大气条件下SO2的地 面浓度和出现的位置。解：由霍兰徳公式求得AH =摯(1.5 + 2.7 丄D) = 20x0 6 (1.5 + 2.7 x 45 一 型 x0 6) = 5.84m ,烟囱UT4405有效高度为 H
11、 = H$ +2XH =30 + 5.84 = 35.84nio由大气污染控制工程P89 (4-10)、(4-11)理6uH2e q时,H 35.84VI y/2=25.34nio収稳定度为D级，由表4一4查得与Z相应的x=745 6mo此时代入上式。市务X裁“23恨曲3某硫酸厂尾气排放烟囱高度50in, SO?排放率为lOOg/s.夜间和上午地面风速为3m/s,夜 间云量3/10。当烟流全部发生熏烟现象时，确定下风向12km处的地面轴线SO?浓度。解：hf = H + 2q = 50 + 2 x 87.4 = 224.8m由所给(彖条件应取稳定度为E级。查表4一4得x=12km处，q = 4
12、277m,q = 87.4m2(Tv + = 427 + = 433.25m y 8 8Qf (1200000,50) = _二丁2穴1111(7疝-=1.365 xl0-4g/ill3 o3x224.8x433.25【题型四：颗粒粒径计算】几何标准差：叭-6 qd】594,9MMD表示质量中位直径In MMD = In NMD +3In 18x0.067x30x10 2x12 V 9.81x 2.5 X1O31 7.0x3600 aNMD表示个数中位直径SMD表示表面积中位直径111 SMD = 111NMD + 2111- G1经测定某城市大气中的飘尘的质童粒径分布遵从对数正态分布规律.其中位直径i上累积分布R=1587忱时，粒径dpSOpm。试确定以个数表示时对数正态分布函数的中位径、几何标准差和算术平均亶径解:对于服从对数正态分布的粒子，以个数和质量表示的粒径分布函数的几何标准差相等，则6 g 5.7= 1.58以个数表示的中位径：lnNLlD = lnMMD-3
