5-5大气污染控制工程第二版试题

大气污染控制工程试题（七）答案 一、简要回答下列问题（每题 5 分） 哪些污染物可能引起全球气候变暖？ 简要分析 SO2排入大气环境后造成的不良影响。 简要分析气象因素对北京市大气污染过程的影响。 如何控制燃烧过程引起的 NOX污染？与控制燃烧过程引起的二氧化硫污染有哪 些重大差别？ 如何改善电除尘器对高比电阻粉尘的捕集效率？ 简要分析旋风除尘器结构对其除尘效率的影响。 测定电除尘器的漏气率，设计一种基于 Orsat 烟气分析仪的测定方法，并给出 响应的计算过程。 简要分析机动车可能造成的大气污染， 包括一次污染物和二次污染物。 湿法钙质吸收剂脱硫过程中， pH 值是重要的操作参数，试分析它对吸收洗涤 塔操作造成的可能影响。 10.定义 PM2.5，结合北京市大气污染的现状分析 PM2.5的主要来源及化学组成。 二、计算题（每题 10 分） 2 已知煤炭的重量组成为：C 77.2%，H 5.2%，N 1.2%，S 1.6%，O 5.9%，灰分 8.9%。燃烧条件为：空气过剩 20%，空气的湿度为 0.0116mol 水/mol 干空 气试计算燃烧烟气的组成（对气态组分以体积百分比表示，对固体组分以 g/m3N表示） 。 3 某铜冶炼厂的烟筒高 150m，烟云抬升高度为 75m, 其 SO2排放速率为 1000g/s. 估算下风向 5km 处的 SO2地面浓度. 假定风速为 3m/s, 大气稳定度为 C. 在 相同条件下，若新建一座烟筒以使地面浓度降低为现在的 50%，烟筒高度应 为多少米？ 4 某电除尘器的除尘效率为 90%，欲将其除尘效率提高至 99%。 有人建议使用一 种添加剂可以改变滤饼的比电阻，从而使电除尘器的有效驱进速度提高一倍。 若此建议可行，电除尘器的效率能满足要求吗？也有人建议，通过提高电 除尘器的电压即可满足将除尘效率提高至 99% 的要求。若按此建议，电除 尘器的电压应增加多少？ 简答题 1. CO2、CH 4、CFCs、N 2O、O 3等。 2. 主要的不良影响有 a）本身对人体、动植物等具有毒害作用；b）导致酸 沉降；c）是形成二次颗粒物的前体物质。 3. 影响大气污染过程的气象因素主要有稳定度、风向、风速、气温、气湿 等，北京市京市三面环山,风场受局地环流和华北地区天气系统作用,在 局地风向转换时容易出现小风、甚至静风情况,很不利于污染扩散；冬 季低温，稳定大气出现的频率高，不利于污染物扩散；夏季光照强，易 出现 O3污染。 4. 通过两段燃烧、烟气再循环等技术措施，控制燃烧过程的最高温度及其 持续时间、O 2的浓度，减少热力 NOx 的生成。与 SO2相比，NOx 的控制 更注重燃烧条件的控制，而 SO2主要针对燃料本身的 S 含量和燃烧后的 SO2去除。 5. 克服高比电阻的方法：保持电极表面尽可能清洁；采用较好的供电系统； 烟气调质；发展新型电除尘器。 6. a）排放管直径越小，dc 越小，除尘效率越高；b）筒体直径 D 越小，粒 子所受的离心力越大，其效率越高；但 D 过小，粒子容易出现二次逃逸， 效率反而下降；c）锥体适当加长，可以提高效率；d）除尘器下部的严 密性不好，会引起除尘效率的下降。 7. 用 Orsat 分析仪测定电除尘器前后气体中的 O2含量，记为 x1、x 2。假定 电除尘器前的气体流量为 Q1，漏气量为 Q2，则： ，120. 计算得漏风率 。21120.x 8. 一次污染物：CO、HC、NOx、颗粒物、SO 2、铅、CO 2等；二次污染物：HC 和 NOx 反应形成光化学烟雾，SO 2和 NOx 形成酸雨和二次颗粒物；HC 形 成二次有机颗粒物。 9. 湿法钙质吸收剂脱硫中一般使用 CaCO3和 Ca(OH)2，如果 PH 值过高，即 溶液中 Ca(OH)2含量过高，易产生 Ca(OH)2沉淀，造成阻塞；PH 过低， 不利于 SO2的吸收，还可能引起设备的腐蚀。 10.PM2.5指空气动力学当量直径小于 2.5m 的颗粒物。PM 2.5的主要来源是 燃料燃烧、机动车排放、二次颗粒物、无组织扬尘等。化学组成主要有 SO42 、NO 3 、NH 4 、EC、OC、重金属等。 二、 计算题 1. 以完全燃烧 1kg 煤为基础，计算各组分的摩尔数、需氧量和产生烟气量， 计算结果见下表。 质量/g 转化为 mol 数 mol/1kg 重油 需 O2量/mol 产生的烟气量 /mol H 52 1 52 13 26（H 2O） C 772 12 64.33 64.33 64.33（CO 2） N 12 14 0.857 0 0.429（N 2） S 16 32 0.5 0.5 0.5（SO 2） O 59 16 3.688 1.844 0 灰分 87 0 0 因此，燃烧需要的理论氧气量为：1364.051.847.96/molkg煤 需要的实际空气量为：7.98(.)(2%)(10.)423.6104.9/molkg煤 产生烟气：(264.309.5)4.9758.7/olkg煤 烟气的组成为： 22264.3%104.%576.9610.84577.80.23.1.96.49%10%75.657COSHON 2. x=5km，大气稳定度为 C 时， ，.ym2.z SO2浓度： 223(50,)exp()1568/3.4.5267.7.yzzQHug 若令浓度减少为现在的 5021exp()3.12zzHHm 因此烟囱的实际高度 H387.1-75312.1m。 3. 由下列公式： 11exp()0.92.eeAQ 可知有效驱进速度提高一倍后能满足 99的除尘效率的要求。 因为 20/(3);()PPqEdqdE 驱进速度正比于 EPE0，因此将 EPE0提高到原来的两倍即可满足要求。 4. 0 031.51.5.1exp()exp( ).529.7tLDQtA 得 .73thr 5. 由电荷守恒 223333NaHOSOHCO 已知 pH，得： 141410/.690/.690pHpHpHwK 已知 pCO2，得： 22 22 6.353110. 6.3523 .1782 3323./ 0/hcCOCOpHCOc pHssCSHSKSK 7.410pH 因为 22.1787.410233 3()pO