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1、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）C85571.2571.25H1132.555.2527.625（转化为氧，即原料中含有氧， 20g相当于 0.625molO2，转化为 H 为 2.5g）S100.31250.3125H2O22.51.250N 元素忽略。1）理论需氧量 71.25+
2、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99.1875X4.78=474.12mol/kg重油。 即 474.12 X22.4/1000=10.62m3N/kg 重油。烟气组成为 CO271.25mol , H2O 55.25+11.25=56.50mol , SO20.1325mol , 比3.78 X 99.1875=374.93mol。理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg 重油。即 502.99X 22.4/1000=11.27 m3N/kg 重油。2）干烟气量为 5
3、02.99 56.50=446.49mol/kg 重油。0.3125SO2百分比浓度为x 100%二0.07% ,2446.4971.25空气燃烧时CO2存在最大浓度x 100%二15.96%。2446.493）过剩空气为10%时，所需空气量为1.1X10.62=11.68m3N/kg重油， 产生烟气量为 11.267+0.1 X 10.62=12.33 m3Jkg 重油。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）1）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）；2）假定烟尘的排
4、放因子为80%，计算烟气中灰分的浓度（以mg/m3表示）；3）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）mol/100g 煤mol/mol 碳C65.75.4751H3.23.20.584S1.70.0530.010O2.30.0720.013灰分18.13.306g/mol 碳水分9.01.644g/mol 碳燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为5.475二氏26g /molC。燃烧方程式为CH S O+ n(O + 3.78N ) T CO + 0.292H O + 0
5、.010SO + 3.78nN0.584 0.010 0.013222222n=1+0.584/4+0.0100.013/2=1.14951 1495 X (1 + 3 78)1)理论空气量x 1000 x 22.4 x 10-3 m3 /kg 二 6.74m3 /kg ；SO2在湿烟气中的浓度为x 100% 二 0.174%0.0101 6441 + 0.292 + 0.010 + 3.78 x 1.1495 +182）产生灰分的量为18X1000100x 80% = 144.8g / kg烟气量(1+0.292+0.010+3.78X1.1495+1.644/18)X1000/18.26X
6、22.4X10-3=6.826m3/kg灰分浓度为144.86.826x103mg/m3=2.12X104mg/m33）需石灰石1000 x 1.7%32.00x1.7x4035%二 103.21kg /t 煤第三章：大气污染气象学32在铁塔上观测的气温资料如下表所示试计算各层大气的气温直减率1.5-10，丫 10-301.5-50297.8- 298Az10 1.5AT297.5 - 297.8Az30 10AT297.3 - 297.5Az50 30AT297.5 298 Az30 -1.5AT297.3 298 AT1.5-1010-3030-501.5-30Az2.35K /100m
7、丫 ,d二 1.5K/100m y ,d二 1.0K/100m y ,d1.75K/100m y ,d不稳定不稳定不稳定不稳定50 -1.51.44K/100m y ,d不稳定。丫 30-50八1.5-30，1.5-50，并判断各层大气稳定度。高度Z/m1.5103050气温T/K298297.8297.5297.3解】：37 用测得的地面气温和一定高度的气温数据，按平均温度梯度对大气稳定度进行分类。测定编号123456地面温度/。C21.121.115.625.030.025.0高度/m4587635802000500700相应温度/。C26.715.68.95.020.028.0解】：G
8、=i = = 1.22K /100m 0，故丫 =_G 0 ,逆温; i Az458111G = AT2 = 15.6 21.1 =0.72K/100m，故丫 =-G = 0.72K/100m y，不稳定;3Az58033d3G =4 = 1K /100m，故Y = G = 1K /100m y，不稳定;4 Az200044d4G = AT = 20.0 - 30.0 =-2K /100m，故y =-G = 2K /100m y，不稳定5Az50055d5AT28.0 - 25.0G =6 = 0.43K/100m 0，故y = -G 21000kWh 9.6 x 10-3T s9.6 x 1
9、0-3418s且 xv=10Hs。此时 AH = 0.362Q1/3x2/3u-1 = 0.362x 295211/3 x 4-1 x2/3 = 2.80x2/3。H按国家标准GB/T13201-91中公式计算， 因 Q =2100kW, TsTa=130K35K。HAH =n Qn1Hn2u-1=1.303x295211/3x1202/3x4-1 = 244.93m0 H s(发电厂位于城市近郊，取n=1.303, n1=1/3, n2=2/3)4.3某污染源排出SO2量为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 = 35.3
10、mQ = 18m ,试求正下风方向500m处 yzso2的地面浓度。【解】：由大气污染控制工程P88 (4-9)得QH 2p =exp(-)=兀 ub G2g 2y z z80兀 x 6 x 35.3 x 18.1exp(-6022 x 18.12)=0.0273mg / m 345某一工业锅炉烟囱高30m,直径0.6m，烟气出口速度为20m/s，烟气温度为405K,大 气温度为293K,烟囱出口处风速4m/s, SO2排放量为10mg/s。试计算中性大气条件下SO2 的地面最大浓度和出现的位置。【解】：由霍兰德公式求得v DT -T 20x0.6405-293AH = (1.5 + 2.7 saD) =(1.5 + 2.7xx0.6) = 5.84m，烟囱uT4405s有效高度为 H = H + AH = 30 + 5.84 = 35.84m。 s由大气污染控制工程 P89 (
