优质作业习题解答8910章

1、作业习题解答第八章硫氧化物的污染控制第8章1, 2, 38.1某新建电厂的设计用煤为：硫含量 3%，热值26535kJ/kg。为达到目前中国火电厂的排放标准，采用的 SO2排放控制措施至少要达到多少的脱硫效率？8.1 解:要达到火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011中广东新建电厂锅炉二氧化硫的排放标准100mg/m3。3%硫含量的煤烟气中 S02体积分数取0.3%。则每立方米烟气中含 SO?364 103 =8571mg/m3 ；22.4因此脱硫效率为8571 一100100% =98.8%。85718.4 冶炼厂尾气采用二级催化转化制酸工艺回收SO2。尾气中含SO2为7.8%、。2

2、为10.8%、N2为81.4% （体积）。如果第一级的 SO2回收效率为98%，总的回收效率为 99.7%。计算：1）第二级工艺的回收效率为多少？2） 如果第二级催化床操作温度为420C，催化转化反应的平衡常数 K=300,反应平衡时SO2的转化率为多少？其中，K =注Yso2 4N26H2O8NH36NO2 7N212H2O4 _4 308 _6 4633x 0.9 96.310y 0.9 10.710解得 x=2889kmol , y=279kmol生成 2（2889 - 279） = 3133kmol , H2OC6 2889 12279） = 4752kmol848因此残留氨量为（31

3、33+4752）X 5 X 10-6=0.04kmol，可忽略。故每天消耗氨的量为（2889+279 ）X 17/103=53.9t。2） 以热值为10000kcal/kg的重油为燃料，每日排放NOx量约85t，其中NO28.5t, NO76.5t。 反应方程式为：4NH34NO O2 4N26H2O8NH36NO2 7N2 12H2O44 3086 46_3_3x 0.9 76.5 10y 0.9 8.5 10解得 x=2295kmol , y=222kmol生成 2(2295 - 222) = 2489kmol ,出0(卫 2295 12 222) = 3776kmol848因此残留氨量为

4、(2489+3776)X 5 X6=0.03kmol，可忽略。故每天消耗氨的量为(2295+222 )X 17/103=42.8t。3)以热值为8900kcal/m3的天然气为燃料，每日排放NOx量约38.2t，其中N23.8t, NO34.4t。 反应方程式为：4NH34NO O2 4N2 6H2O8NH36NO2 7N2 12H2O4 _4 308 _6 46x 一 0.9 34.4 103y 0.9 3.8 103解得 x=1032kmol，y=99kmol生成 2(1032 - 99) =1119kmol，出。(6 103212 99) = 1696kmol848因此残留氨量为(111

5、9+1696)x 5X 106=0.01kmol，可忽略。故每天消耗氨的量为(1032+99 )X 17/103=19.2t。9.13第十章挥发性有机物污染控制10.2 解：B由Antoine方程lg P = A可分别计算得到 40 C时t +C苯的蒸汽压P1=0.241atm ;甲苯的蒸汽压 P2=0.078atm。因此 y苯=x苯1 = 0.3 0.241 = 0.0723 , y甲苯=x甲苯2 = 0.0546。P1P10.3计算20。C时，置于一金属平板上1mm厚的润滑油蒸发完毕所需要的时间。已知润滑油的密度为1g/cm3，分子量为400g/mol，蒸汽压约为 1.333 X 10 4

6、Pa，蒸发速率为(0.5宇疋。m s P10.3 解：列式A 0.5 t，故P M=2Ms = 12CYPc 1.0 103 1.0 10-1.01 105 = 2 ；： :p _400 10“1.333 1010.4利用溶剂吸收法处理甲苯废气。已知甲苯浓度为10000mg/m3，气体在标准状态下的流量为20000m3/h，处理后甲苯浓度为 150mg/m3,试选择合适的吸收剂，计算吸收剂的用量、 吸收塔的高度和塔径。10.4 解：取温度为100oF=310.8K进口甲苯浓度：1m3气体中含1000mg，则体积为10000 10310.83 30.02242.772 10 m ,即浓度为 27

7、72ppm。92273同理可计算出口甲苯浓度为 41.6ppm。Air Pollution Control EngineeringP366 Example10.14 选择 C14h30作吸收剂，但本题出口甲苯浓度过低，分压 41.6X 10-6atm，小于C14H30 100oF时分压47x 106ppm，因此不能选 择C14H30，而应该选择蒸汽压更低的吸收剂，此处选择C16H34，在100 oF下蒸汽压约10X 10 6atm，分子量 M=226。*=Pyxtolue ne Ptolue ne1atm *0.07atm y二 14.3y*，取 Xi bottom=0.8x=0.8 x 14

8、.3X 0.002772=0.032,2772 -41.60.032-0=0.085。3又 G=20000m /h=784.3kmol/h=13.93lb/s=28.8lbmol/min 。故 L=0.085G=0.085 x 28.8=2.45lbmol/min，即吸收剂用量 251.2kg/min。L由 CRC Handbook of Chemistry 查得 100 oF 下，C16H34=48lbm/ ft2 , J = 2.4cp ,“75。一 存)0.5七肿严0.085 詈(詈宀 0.008 ；代入 log： = -1.6798-1.0662log 1 -0.27098(log J

9、2 中解得：=0.23。G2 F 0.2L -G g。得G=l Lg。0.2023竺吸警S0.7b/ft250 0.75 2.4取 75%,则 G 0.56lb/ft 2.s,故 AmgasG屠 24.9ft2 ,D4Ay.72m。传质单元数T Yt(1 一 HG / PL) (H / P) Xb + (HG / PL) yB (1 -HG/PL)门惊(1 -HG/PL)-(H /P)Xb (HG/PL)yBH/P=0.07/仁0.07, HG/PL=0.07/0.085=0.824 , 1- HG/PL=0.176。代入上式解得 N=13.3。NL 13.3 汉 2.45h60 二 19.6 ft 二 6mKaPA 4x1 x 24.910.5采用活性碳吸附法处理含苯废气。废气排放条件为298K、1atm,废气量20000m /h,废气中含有苯的体积分数为3.0X 10 一3，要求回收率为99.5%。已知活性炭的吸附容量为0.18kg （苯）/kg （活性炭），活性炭的密度为 580kg/m3,操作周期为吸附 4小时，再生3小 时，备用1小时。试计算活性炭的用量。10.5解：废气中苯的含量 y1=20000 x 3.0X 103