2.2普通煤的元素分析如下：C 65.7%；灰分 18.1%；S 1.7%； H 3.2%；水分 9.0%；O 2.3%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；（2）假定烟尘的排放因子为80%，计算烟气中灰分的浓度；（3）假定用硫化床燃烧技术加石灰石脱硫，石灰石中含钙35%当钙硫比为1.7时，计算燃煤1吨需石灰石的量解：①以1kg燃煤为基准，列出各组分的需氧量、产生烟气量如下：组分质量/g摩尔数/mol需氧量/mol产生烟气量/molC65754.7554.7554.75 （CO2）S170.5310.5310.531（ SO2）H3232816（H2O）O231.438-0.7190H2O90505 （H2O）所以,理论需氧量为：（54.75+0.531+8-0.719）=62.562mol/kg（燃煤）理论空气量为：（1+3.78）×62.562=299.05 mol/kg（燃煤）=6.70mN3/ kg（燃煤）理论烟气量为：（54.75+0.531+16+5）+3.78×62.562=312.8 mol/kg（燃煤）=7.01mN3/ kg（燃煤）SO2在烟气中的浓度为：0.531/312.8=1698×10-6②1kg燃煤含灰分181g，排放因子80%，则烟气中灰分质量为：181×80%=144.8g。
灰分浓度为：144800mg/7.01mN3=2.07×104 mg/mN3③ 1t煤含S 531 mol，需Ca量：1.7×531=902.7 molm=902.7×40.08=3.62×104 g所需石灰石：3.62×104 g/35%=1.03×105 g=103kg2.4 某锅炉燃用煤气成分体积比为：H2S0.2%、CO25%、O20.2%、CO28.5%、H213.0%、CH40.7%、N252.4%空气含湿量为12g/m3(标态)，α=1.2时，试求实际所需空气量和燃烧时产生的实际烟气量 解：以1kmol煤气计，则 组分摩尔数/mol需氧量/mol产生烟气量/molH2S232+2=4CO250050O22.0-20CO285142.5285H213065130CH471414+7=21N25240524 1）由上表可知理论需氧量为： 3-2+142.5+65+14=222.5mol/kmol煤气 =222.5L/（m3 N煤气） 理论干空气量： 222.5×(1+3.78) =1063.6L/（m3 N煤气） 实际需要的干空气量： 1063.6×1.2=1276 L/（m3 N煤气）转化为湿空气ⅰ湿空气中水蒸气的体积比为(12g/18g·mol-1)×22.4×10-3 m3N /m3N=0.0149 ⅱ所需湿空气的体积为1276/（1-0.0149）=1296 L/（m3煤气） 2）燃烧后产生的烟气量为（1296-222.5）+（4+50+285+130+21+524）=2.09m3/m3煤气2.4以1kmol煤气为基准，列出各组分的需氧量、产生烟气量如下：组分摩尔数/mol需氧量/mol产生烟气量/molH2S234 （2 H2O +2SO2）CO250050（ CO2）O22-20CO285142.5285（ CO2）H213035130（H2O）C H4714210（14 H2O +7CO2）N25240524（N2）所以,理论需氧量为：（3-2+142.5+35+14）=222.5mol/ kmol（煤气）实际需要的干空气量为： 222.5（1+3.78）×1.2=1276.3 mol/ kmol（煤气）=1.276 mN3/ mN3（煤气）湿空气中水蒸气的体积百分数为：=1.493%实际需要湿空气量为：1276/（1-0.01493）=1.296 mN3/ mN3（煤气）实际产生的烟气量为：各组分产生烟气量+进入的湿空气量+燃烧消耗氧量=（4+50+285+130+21+524）+1296-222.5=2087 mol/ kmol（煤气）=2087 mN3/ mN3（煤气）2.6以1kg燃煤为基准，列出各组分的需氧量、产生烟气量如下：组分质量/g摩尔数/mol需氧量/mol产生烟气量/molH505012.525（H2O）C75863.1763.1763.17（CO2）N151.07100.536（N2）S160.50.50.5（ SO2）O744.625-2.3130灰分87————0所以,理论需氧量为：（12. 5+63.17+0.5-2.313）=73.86mol/kg（燃煤）理论干空气量为：（1+3.78）×73.86=353.0 mol/kg（燃煤）实际空气量为：353.0×1.2×（1+0.0116）=428.6mol/kg（燃煤）产生的烟气量为:(25+63.17+0.536+0.5)+428.6-73.86=443.9 mol/kg（燃煤）烟气组成— CO2： 63.17/443.9=14.23%; SO2： 0.5/443.9=0.11%;H2O: =6.74%;N2: (0.536+73.86×3.78×1.2)/443.9=75.59%2.7假定SO2向SO3的转化率为3%，而SO3全部转化为H2SO4则H2SO4含量为：0．11%×3%=3.3×10-5LgP H2SO4=-4.48查表2-7，可得烟气的酸露点为140℃ 拟在平坦开阔大气稳定度为中性状态地方再建一硫酸厂，生产尾气排放SO2量为60kg/h ,经2m内径的排烟筒排放尾气量为226000m3/h。
尾气温度为40℃，环境温度20℃试问厂区附近达二级标准时烟囱应为多高？解：第一步 查附表三，二级标准时SO2的日均浓度限值是0.15mg/ m3第二步 确定B值，按国家标准法 按（4—27）第三步 确定扩散参数中性条件下，大气稳定度为D级，向不稳定方向提半级后按表4-8查算下风向任意位置处，，取距烟囱2km的位置第四步 按（4—65），设本底浓度为0.06 mg/ m3危险风速为：1、计算不同粒径的三种飞灰球形颗粒在空气中的沉降速度，及在30s内的沉降高度已知颗粒dp分别为0.4、40μm，空气温度为387.5K，压力为101325Pa，飞灰真密度为2310kg/m3解：查表得：空气ρ=0.912kg/m3 μ=2.3×10-5 Pa·s=532.2m/s =9.5×10-8 m① 对于粒径为0.4μm的颗粒，需进行坎宁汉修正 =0.475 C=1+Kn[1.257+0.400exp(-)]=1.616假定颗粒处于Stokes区域，其末端沉降速度为：=1.41×10-5 m/s验证：Rep==2.2×10-7 故假设成立由于颗粒的起始速度为0，故需计算从初速度到末端速度所用的时间和所走的距离。
由受力平衡关系：F=FG-FD=ma=- 积分得：us(t)=τgC[1-exp(-)]由于=6.9×105极大，颗粒极快就可达末端速度，故加速到末端速度前的加速过程可忽略30s内沉降高度h=1.41×10-5 m/s×30s=4.23×10-3 m② 对于粒径为40μm的颗粒，C可忽略假定颗粒处于Stokes区域，其末端沉降速度为：=8.75×10-2 m/s验证：Rep==0.139 故假设成立仍可忽略加速加速过程造成的误差30s内沉降高度h=8.75×10-2 m/s×30s=2.63 m2、试确定某水泥粉尘排放源下风向无水水泥沉降的最小距离水泥粉尘是从离地面4.5m高处的旋风除尘器出口垂直排出的水泥粒径范围为25~500μm，真密度1960 kg/m3，风速1.4 m/s, 空气温度为293K，压力为101325Pa解：对于粒径为25μm的颗粒，假定颗粒处于Stokes区域，其末端沉降速度为：=0.0368 m/s验证：Rep==0.048<1 故假设成立假定粉尘出口速度为20 m/s计算速度减小为0时所需的时间和所走的距离由受力平衡关系：F=-（FG+FD）=ma-=- 积分得： ⑴代入u=0,=3.8×10-3t=0.024s由⑴式得：代入，积分得x=-∴x=0.076m下降4.576 m所需时间：4.576/0.0368=124.34st=124.34+0.024=124.6s飘移距离：124.6×1.4=174m.对于粒径为500μm的颗粒，假定颗粒处于Allen区域，其末端沉降速度为：=3.07 m/s验证：Rep==102<500且>1 。
故假设成立假定颗粒上升过程中无流体阻力 u2-u1=gt t=2s上升高度h=u1t-1/2gt2 h=20m下降24.5 m所需时间：24.5/3.07=8s飘移距离：10×1.4=14m.3、某电除尘器进、出口粒径分布如下表，若ηT=98%，计算该除尘器的分级效率粒径间隔<0.60.6~0.70.7~0.80.8~1.01.0~22~33~44~55~66~88~1010~2020~30质量频率%进口g12.00.40.40.73.56.024.013.02.02.03.0118.0出口g27.01.02.03.01416296.02.02.02.58.57.0分级效率ηi93.095.090.091.492.094.797.699.198.098.098.398.598.3P=1-ηT=2%例如：η<0.6=1-0.02×=0.935.10解：查表得：空气ρ=1.205kg/m3 μ=1.81×10-5 Pa·s如果以气流为参照系，颗粒恰好被吹起时，等同于颗粒在气流中以末端速度进行重力沉降，这个末端速度刚好等于吹起颗粒的气流速度。
假定颗粒处于牛顿区，则 验证假设： Rep==40.2 <500 故假设不成立再假设颗粒处于过渡区1.03m/s验证假设： Rep==13.71>1且<500 故假设成立所以，恰好能吹起颗粒的气流速度等于1.03m/s，此条件下的雷诺数为13.71此时的阻力系数：。