合肥工业大学环境工程大气污染控制工程考试复习大气简答题

1、大气简答题参考答案1. 高斯扩散模式立足于哪种湍流扩散理论，它的主要假设是什么？答：湍流统计理论。主要假设有四点： （1）污染物浓度在 y、z 轴向上的分布 符合高斯分布（正态分布） 。（ 2）在全部空间中风速是均匀的，稳定的。 （ 3 ）源 强是连续均匀地。（4）在扩散过程中污染物质的质量是守恒的。2. 在研究大气扩散规律时， 为什么要计算烟气抬升高度？你认为在计算模式 选取中应该怎样做才能使计算结果接近实际？答：具有一定速度的热烟气从烟窗出口排出后，可以上升至很高的高度。这 相当于增加了的烟窗几何高度。故需要计算烟气抬升高度。产生烟气抬升有两方面原因：一是烟窗出口烟气具有一定的初始动能。二

2、是 由于烟温高于周围气温而产生一定浮力。 初始动量的大小决定于烟气出口速度和 烟窗出口内径， 而浮力的大小取决于烟气与周围大气之间的温差。 此外，平均风 速、风速垂直切变及大气稳定度等烟气抬升高度都有影响。3. 为什么袋式除尘器的清灰方式对装置的性能有着重要的影响？在选择净 袋式除尘器时，应根据什么来确定装置类型？答：清灰方式的影响可从以下方面回答：是否影响机械强度，是否影响除尘效 率，是否影响二次效应等。常用的清灰方式有三种：机械振动式 、逆气流清灰、 脉冲喷吹清灰。由除尘器形式、滤料种类、气体含尘浓度、允许的压力损失等， 便可初步确定装置类型。4. 硫在煤中有几种赋存形态？常用的烟气脱硫工

3、艺方法有哪些？答 两种。 有机硫与无机硫。 常用的烟气脱硫工艺方法四种：湿法抛弃系 统、湿法回收系统、干法抛弃系统、干法回收系统。5. 烟气脱硝技术有哪些方面？答：选择性催化反应法（ SCR）脱硝、选择性非催化还原法（ SNCR）脱硝、吸 收法净化烟气中的 NOx。6. 石灰石系统和石灰系统的重要区别？答：石灰石系统中， Ca2+的产生与 H+浓度和 CaCO3的存在有关， 石灰系统 Ca2+ 的产生仅与氧化钙的存在有关，石灰石系统最佳操作 PH为 5.8 6.2 ，石灰系统 约为 8 石灰石系统在运行时其 PH较石灰系统的低。7. 在研究大气扩散规律时，为什么要了解和掌握一定的气象知识？答：

4、自己总结。8. 一般应掌握的气象要素有哪些？ 答：表示大气状态的物理量和物理现象，成为气象要素。气象要素主要有： 气温、气压、气湿、风向、风速、云况、能见度等。9. 现有主要的脱硫工艺有哪些？并简述任意一个烟气脱硫工艺的特点及主 要反应方程式。答：（ 1 ）石灰石 石膏法烟气脱硫工艺 （2）旋转喷雾干燥烟气脱 硫工艺（ 3 ）磷铵肥法烟气脱硫工艺（ 4 ）炉内喷钙尾部增湿烟气脱硫工艺 （ 5）烟气循环流化床脱硫工艺（ 6 ）海水脱硫工艺（ 7 ）电子束法脱硫工艺老化是由低熔点活性组分的流失、 催化剂烧结、 低温表面积炭结焦、 内部杂 质向表面迁移和冷热应力交替作用所造成的机械性粉碎等因素引起的

5、。 而中毒的 化学本质是由于毒物比反应物对活性组分具有更强的亲和力， 从而影响了反应物 与催化剂的结合，起不到催化作用。12. 试比较旋风水膜除尘器与文丘里氏除尘器的优缺点。答：从设备设计的复杂程度，运行费用，除尘效率，以及对粉尘的最终处理 的难易等方面回答。比如文氏的压力损失较大。13. 粉尘比电阻的高低以及烟气中负性气体的含量对静电除尘器的性能可能 会产生什么影响？答：粒子比电阻过低， 粒子沿着极板表面跳动着前进， 最后被气流带出除尘器。 如石墨、炭黑和金属粉末等。粒子比电阻很高，出现反电晕。负性气体如氧、二氧化碳等易俘获电子而形成负离子，负离子的增多易于提高 尘粒的荷电效果。14. 袋式

6、除尘器的净化机理是什么？为什么不能过度清灰？答：袋式除尘器利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤， 当含尘气体 进入袋式除尘器地，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰 斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。袋式除尘器在运行过程中， 粉尘初层的形成对除尘效率的影响很大， 过度清 灰时，会破坏粉尘初层，使滤料间的孔隙变大，小颗粒容易透过滤料，从而降低 除尘器的除尘效果。15. 湿式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？答：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

7、，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。16. 简要分析旋风除尘器结构对其除尘效率的影响？答： 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。17影响电除尘器效率的因素有哪些？答： 1、含尘气体的流量和流速 2 、气体的含尘浓度 3 、粉尘的比电阻 4 、 气体的温度 5 、气体的湿度等。18.文丘里

8、洗涤器的组成以及假定条件？答：由进气管、收缩管、喷管、喉管、扩散管和连接管组成。假定： （1）微 细颗粒以与气流相同的速度进入喉管（ 2）洗涤液滴的轴向初速度为零，由于气 流曳力在喉管部分被逐渐加速。19空气/ 燃料比对燃烧过程形成的污染物种类和总量有什么影响？答：低空燃比时，燃料燃烧不完全，易形成 CO和 HC，NOx排放很少；高空 燃比时，燃料燃烧充分，火焰温度高， CO和 HC排放很少， NOx生成量较高；存 在一个最佳点， CO、HC和 NOx的排放总量最低。20. 简要分析 NOx 的排放对环境可能产生的影响？答： NOx对环境的主要影响： 1.酸沉降； 2.形成 O3； 3.形成二

9、次颗粒物。21. 简要分析 SO2 排入大气环境后造成的不良影响？答：1.对人及动物的影响：吸入二氧化硫可使呼吸系统功能受损，加重已有 的呼吸系统疾病 （尤其是支气管炎 ）及心血管病。对于容易受影响的人，除肺部功 能改变外，还伴有一些明显症状如喘气、气促、咳嗽等。二氧化硫亦会导致死亡 率上升，尤其是同时在高悬浮粒子含量的情况下。 2.对植物的影响。 3.引起酸雨。 （可从这三方面回答，自己发挥）22. 如何控制燃烧过程中引起的 NOx 污染？与控制燃烧过程中引起的 SO2污 染影响有哪些重大差别？答：影响燃烧过程中 NOx 生成的主要因素是燃烧温度、 烟气在高温区的停留 时间、烟气中各种组分的

10、浓度以及混合程度。 从实践的观点看， 控制燃烧过程在 NO 形成的因素包括： 1.空气燃料比； 2.燃烧区的温度及其分布； 3.后燃烧 区的冷却程度； 4.燃烧器的形状设计等。各种低 NOX 燃烧技术就是在综合考虑了 以上因素的基础上发展起来的。23. 如何改善电除尘器对高比电阻粉尘的捕集效率？答： 1.保持电极表面尽可能清洁； 2.采用较好的供电系统； 3.烟气调质：增 加烟气湿度，或向烟气中加入 SO3、NH3，及 Na2CO3等化合物，使粒子导电性 增加。最常用的化学调质剂是 SO3； 4.改变烟气温度：向烟气中喷水，同时增 加烟气湿度和降低温度； 5.发展新型电除尘器 。24. 环境空

11、气质量标准中关于颗粒物的浓度，最初以TSP 表示，后来改为PM10 后来又改为 PM2.5，其动因是什么？对污染控制技术提出哪些要求和挑 战？答：颗粒物粒径大小是危害人体健康的一个重要因素。 PM10 可以被吸入气 管，在呼吸道内沉积，而 PM2.5可以被吸入肺部，直接危害人体健康；而且，粒 径越小比表面积越大，物理、化学活性越大，加剧生理效应的发生与发展。美国 环境空气质量标准的改变， 反映了对这一问题认识的深入。 新的标准对除尘技术 提出了挑战， 不仅要求整体上较高的除尘效率， 而且要求对细颗粒的捕集更为有 效，而细颗粒的捕集相对粗颗粒要相对困难。25. 近年来，某市近地层大气环境中 O3

12、 浓度呈逐年增高的趋势，试简要分析 O3 的形成机制。若大幅度削减 NOx的排放，能有效降低环境大气中 O3 的浓度吗？26. 粉尘比电阻对电除尘器的操作有哪些不利影响？答：高比电阻粉尘将会干扰电场条件，并导致除尘效率下降，当比电阻介于 1010-1011?.cm之间时，火化率增加，操作电压降低；当高于 1011? .cm 时，集 尘板粉尘内会出现电火花， 即会产生明显反电晕。 反电晕的产生导致电晕电流密 度大大降低，进而严重干扰粒子荷电和捕集。27. 净化的选择性与非选择性催化还原的主要区别是什么？答：选择性催化还原法净化氮氧化物是以氨作还原剂，还原反应的最佳温度 是 290-400 ，在含

13、有催化剂的反应器内进行； 选择性非催化还原是以尿素和氨 基化合物作为还原剂进行的，还原反应的最佳温度是 930-1090 ，不需要催化 剂28. 如何定量判断大气稳定度？稳定度对扩散有何影响？答：大气稳定度是指在垂直方向大气稳定的程度，当 r>rd 时气块加速度与其 位移方向相同， 气块加速运动， 大气不稳定； 当 r<rd 时气块加速度与其位移方向 相同，气块加速运动，大气不稳定； r=r d 大气是中性的。大气稳定度，也是影响大气稀释能力的一个重要气象因素。在白天，太阳辐 射使地面温度上升， 靠近地面的空气密度比上空的小， 轻的空气在下， 重的空气 在上，容易使上下空气对流扰动

14、。 这时大气处于不稳定状态， 向空气中排放的污 染物就容易稀释。但是在夜间则相反，地面发生热量向外辐射，地表冷却，温度 下降，靠近地面的温度比上空的空气温度低，称为逆温。这时重的空气在下，轻 的空气在上， 很难使大气发生上下交换， 大气处于稳定状态。 这种逆温层的厚度， 可达几十米以至几百米。 它象一个大盖子笼罩大地， 阻止地面气流上升运动， 使 污染物停滞积累在地面上，加剧大气污染的程度。29. 简要分析风速如何影响高架点源对地面污染物浓度的贡献。 答：风速越大，湍流越强，污染物的扩散速度越快，污染物的浓度就越低。风和湍流是决定污染物在大气中扩散稀释的最直接最本质的因素。 其他一切气象 因素

15、都是通过风和湍流的作用来影响扩散稀释的。1：风速对烟气的抬升高度的影响：抬升高度与烟囱出口处的平均风速成反 比，即风速越大，烟气抬升高度越小。意味着污染源的影响范围将变大。2：风速对污染物在 y,z 方向的偏差的影响，风速越大，大气有不稳定向中 性层结过度， y， z 越小，污染物在下风向各点的浓度差异性变小， 即混合和扩散作用加强。3：由高斯扩散模式可知，风速越大，地面污染物浓度变小。4：风向对地面污染起重要作用，下风向是污染的主要区域。（ 8）氨水洗涤法脱硫工艺。石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺， 脱硫剂为石灰石 （CaCO3） 与水配制的悬浮 浆液 , 石灰石由于其良好的化学活性及低廉的价格因

16、素而成为目前世界上湿法 脱硫广泛采用的脱硫剂制备原料。 SO2 与石灰石反应后生成的亚硫酸钙 , 就地强 制氧化为石膏，石膏经二级脱水处理可作为副产品外售。1）SO2 + H2O H2SO3 吸收2）CaCO3 + H2SO3 CaSO3 + CO2 + H2O 中和3）CaSO3 + 1/2 O2 CaSO 4氧化4）CaSO* 1 2 3 4 5 6 + 1/2 H2O CaSO 3?1/2H2O 结晶5）CaSO4 + 2H2O CaSO 4 ?2H2O结晶6）CaSO3 + H2SO3 Ca（HSO 3）2 pH 控制10. 简述粉尘性质对静电除尘器性能的影响。能否解决这些影响？如何解 决？答：粉尘的比电阻是评价导电性的指标，它对除尘效率有直接的影响。比 电阻过低，尘粒难以保持在集尘电极上，致使其重返气流。比电阻过高，到达集 尘电极的尘粒电荷不