大气污染控制工程试卷及答案

大气污染控制工程■学习指南一、填空题1.按照大气污染范围分为:2.评价净化装置的技术指标.3.逆温分..和4.城市大气扩散模式分.和.5.主要的气象要素.6.集尘极表面粉尘最小导电率是,7.气液界面的界面浓度很难用取样分析方法测定，常用.和8.天然气的主要成分.9.引起大气运动的作用力10.旋风除尘器按进气方式分.11.地方性风场分.12.写出四种主要的湿式除尘器..和.13.吸附剂再生方法有14.硫的一次污染物和二次污染物各2种,，和15.煤成分表示方法常用的基准有16.惯性碰撞的捕集效率主要取决于三个因素.和.17.16.惯性碰撞的捕集效率主要取决于三个因素.和.17.目前常用的除尘器可分为：,、.和.和..和.和.柴油机的燃烧过程,大气的组成可以分为三部分.有机硫分为大气圈可分为22.决定污染物在大气中扩散的最直接最根本因素..和.文丘里洗涤器由、和组成。扩散过程包括和两种方式。高斯模式四点假设、和粒径分布函数有、和。煤中硫分为、和。燃烧过程中产生的NOx主要有三类、和。二、名词解释钙硫比：空气过剩系数：干绝热直减率：煤的元素分析：大气污染：熏烟型扩散模式：逆温：斯托克斯直径：温室效应：封闭型扩散模式:壁面淬熄效应：12.空燃比:三、简答题1.大气稳定度的判别。2.大气污染对大气能见度的影响。3.空燃比对柴油机排放的影响。4.控制致酸前体物的主要途径。5.燃料设备的热损失。为什么要引入坎宁汉系数?袋式除尘器的三种清灰方式。臭氧层破坏的危害。作为吸附剂需要具备哪些条件?四、计算题1.煤的元素分析结果如下S0.6%；H3.7%；C79.5%；N0.9%；O4.7%；灰分10.6%。在空气过剩20%条件下完全燃烧。计算烟气中SO2的浓度。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。某锅炉燃用煤气的成分如下：HS0.2%；CO5%；O0.2%；CO28.5%；H13.0%；CH0.7%；N52.4%；222242空气含湿量为12g/m3N，a=1.2，试求实际需要的空气量和燃烧时产生的实际烟气量。

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项，^10-30130-50，11.5-30，11.5-50，并判断各层大气稳定度。高度Z/m1.5103050气温T/K296297.8297.5297.35.设某汽车行驶速度为80km/h时，4缸发动机的转速为2000r/min，已知该条件下汽车的油耗为6.8L/100km，请计算每次燃烧过程喷入发动机气缸的汽油量。污染源的东侧为峭壁，其高度比污染源高得多。设有效源高为H,污染源到峭壁的距离为L，峭壁对烟流扩散起全反射作用。试推导吹南风时高架连续点源的扩散模式。当吹北风时，这一模式又变成何种形式？五、论述题论述如何减少交通领域的大气污染问题。烟气脱硫工艺的综合比较。3.结合所学内容论述除尘器的选择与发展。参考答案一、填空题局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性污染处理气体流量、净化效率、压力损失辐射逆温、下沉逆温、平流逆温、湍流逆温、锋面逆温线源扩散模式、面源扩散模式气温、气压、气湿、风向、风速、云况、能见度6.10-10（Q/cm）-1作图法、解析法甲烷、乙烷、丙烷水平气压梯度力、地转偏向力、惯性离心力、摩擦力切向进气、轴向进气海路风、山谷风、城市热岛环流旋风洗涤器、板式洗涤器、填料洗涤器、文丘里洗涤器加热再生、降压或真空解析、置换再生、溶剂萃取SO2H2SSO’H2SO4收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基气流速度在普集体周围的分布、颗粒运动轨迹、颗粒对普集体的吸附机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器滞燃期、速燃期、缓燃期、后燃期干燥清洁的空气、水蒸气、各种杂质原生有机硫、次生有机硫对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层风、湍流收缩管、喉管、扩散管分子扩散、湍流扩散污染物在y、z轴上分布符合高斯分布；在全部空间中风速是均匀的稳定的；源强是均匀的；扩散过程中污染物质量守恒。正态分布、对数正态分布、罗辛-拉姆勒分布硫化铁硫、硫酸盐硫、有机硫热力型、燃料型、瞬时型二、名词解释脱硫剂中钙与煤中硫的摩尔比。一般把超过理论空气量多供给的空气量与理路空气量的比值称为。干空气块绝热上升或下降单位高度时，温度降低或升高的数值，称为用化学方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、氮、硫和氧等的含量。指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。夜间发生逆温，在清晨太阳升起后，逆温从地面开始破坏。当逆温破坏到烟流下边缘时，发生强烈向下混合作用，使地面浓度增加。由于各种原因使得气温随高度上升呈上升趋势的气层就是在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的圆球的直径大气中的二氧化碳和其他微量气体入甲烷，一氧化碳，臭氧，CFCs，水蒸气等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减的通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象。近地层出现上部逆温的情况，使得污染物的垂直扩散受到限制，只能在地面和逆温之间进行。这就是指温度较低的燃烧室壁面对火焰的迅速冷却，使活化分子的能量被吸收，燃烧连反应中断，在壁面形成不完全燃烧的一层。单位质量的燃料燃烧所需要的空气量，它可以由燃烧方程式直接求得。三、简答题1.判断大气是否稳定，可用气块的运动判断。通过判断气块的加速度和位移是否一致。加速度和位移方向一致，大气不稳定。气块加速度和位移不一致，大气稳定。为0时，大气是中性的2.一般来说，对大气能见度有影响的污染物是气溶胶粒子、能通过大气反应生成气溶胶粒子的气体或有色气体。比如TSP、SO2和其他气态含硫化合物，它们在大气中以较大的反应速率生成硫酸盐和硫酸气溶胶粒子；NO和NO2在大气中反应生成硝酸盐和硝酸气溶胶粒子；光化学烟雾。这些微粒对光的散射和吸收，使得反差度和大气能见度下降。3.柴油机总是在a>1的稀混合气条件下运行，但是柴油机是扩散燃烧模式，混合气浓度分布记不平衡，完全燃烧所需要的空气量要比预混合燃烧多。所以CO一般很低，只有汽油机的1/10，只有在高负荷或a<2才开始增加。在中小符合，由于燃油喷雾边缘区域形成很稀的混合气，和缸内温度很低，造成HC排放略有上升，仍比汽油机低很多。NOx生成规律和汽油机相同，但是量要小一些。不仅要看平均a，还要看局部a。弄混合气产生很少，高温富氧条件下很多。4.1）对原煤进行洗选加工2）优先开采和使用各种低硫燃料3）改进燃烧技术，减少燃烧产生量4）采用烟气脱硫装置，安装尾气净化装置5）改进汽车发动机技术5.排烟热损失：主要是排烟带走一部分热量造成的。一般到达6-12%，可以根据排烟的晗和进入锅炉的冷空气的晗计算。影响因素有排烟温度和排烟体积。排烟温度增加12-15度，损失增加1%。一般排烟温度433-473k。不完全燃烧热损失：包括化学不完全燃烧和机械不完全燃烧造成的。前者是烟气中含有可燃气体造成。比较小0.5%。后者是由于灰中含有未燃尽的碳造成的。比较大1-5%，5-15%。散热损失：由于锅炉炉墙，锅筒、联箱和管道等温度高于周围空气温度，使得部分热量散射到空中造成的。取决于面积，温差和绝热材料。6.当颗粒尺寸小到与气体分子平均自由行程大小差不多时，颗粒开始脱离与气体分子接触，颗粒运动发生“滑动”。这时，相对颗粒来说，气体不再具有连续液体介质的特性，流体阻力将减小。所以需要引入7.比集尘面积的确定长高比的确定

气流速度的确定气体含尘弄得的确定。8.1)对人类健康的影响2)对陆生生态的影响3）对水生生态的影响4)对城市空气质量和建筑材料的影响5）改变大气结构9.1)具有巨大的内表面2)对不同气体具有选择吸附3)较高的机械强度，化学和热稳定性4)吸附容量大5)来源广泛，造价低廉6)良好的再生性四、计算题1.解:1)对人类健康的影响2)对陆生生态的影响3）对水生生态的影响4)对城市空气质量和建筑材料的影响5）改变大气结构9.1)具有巨大的内表面2)对不同气体具有选择吸附3)较高的机械强度，化学和热稳定性4)吸附容量大5)来源广泛，造价低廉6)良好的再生性重量（&）摩尔数（mol）需氧数C79566.2566.25H31.12515.56257.78S60.18750.1875HO52.8752.940按燃烧1kg煤计算2(mol)设干空气中n2：体积比为3.78：1,O2所需理论空气量为4.78X(66.25+7.78+0.1875)=354.76mol/kg煤。理论烟气量CO266.25mol,SO20.1875mol,H2O15.5625+2.94=18.50mol23.78x354.76N2=280.54mol24.78总计66.25+'8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤实际烟气量365.48+0.2X354.76=436.43mol/kg煤，SO浓度为里箜乂100%=0.043%。2436.432解：1kg燃油含:重量（8）摩尔数（g）需氧数（g）C85571.2571.25H113—2.555.2527.625S100.31250.3125HO222.51.250N元素忽略。1）理论需氧量71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg设干空气O2：%体积比为1：3.78，则理论空气量99.1875X4.78=474.12mol/kg重油。即474.12X22.4/1000=10.62m3N/kg重油。烟气组成为CO271.25mol,H2O55.25+11.25=56.50mol,SO20.1325mol,N23.78X99.1875=374.93mol。理论烟气量71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg重油。即502.99X22.4/1000=11.27m3N/kg重油。2）干烟气量为502.99—56.50=446.49mol/kg重油。SO百分比浓度为0.3125x100%=0.07%,2446.4971.25空气燃烧时CO2存在最大浓度4牝的x100%=15.96%。3）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+0.1X10.62=12.33m3N/kg重油。3.解：取1mol煤气计算h2s0.002mol耗氧量0.003molCO20.05mol0CO0.285mol0.143molH2（0.13-0.004）mol0.063molCH40.007mol0.014mol

共需O20.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol。设干空气中N2：O2体积比为3.78：1,则理论干空气量为0.223X(3.78+1)=1.066mol。取a=1.2,则实际干空气1.2X1.066mol=1.279mol。空气含湿量为12g/m3N，即含H2O0.67mol/m3N,14.94L/m3N。故H2O体积分数为1.493%。故实际空气量为一些79—=1.298mol。1-1.493%烟气量SO2：0.002mol,CO2：0.285+0.007+0.05=0.342mol,N2：0.223X3.78+0.524=1.367mol,H2O0.002+0.126+0.014+1.298X1.493%+0.004=0.201mol故实际烟气量0.002+0.342+1.367+0.201+0.2X1.066=2.125mol4.解:Y1.5-10Y10-30Y30-50ATAzATAY1.5-10Y10-30Y30-50ATAzATAzATAz297.8-296=-21.18K/10010-1.5297.5-297.830-10297.3-297.550-30=1.5K/100m=1.0K/100mm<Y，稳定>Yd不稳定不稳定Y1.5-30ATAz297.5-29630-1.5=-5.26K/100m<Yd，稳定Y1.5-50297.3-29650-1.5=-2.68K/100m<Yd，稳定。5.解:汽车行驶100km耗时t=——=1.25hv80若发动机转速为2000r/min,则则1min内喷油1000次，1.25h内喷油7500次。68故每次喷入气缸油量y'=L=0.907x10-4L75000单缸喷入y=1y'=2.25x10-5L。46.解：吹南风时以风向为X轴，y轴指向峭壁，原点为点源在地面上的投影。若不存在峭壁，则有]}2b2zp'(x,y,z,H)=一=Qexp(-—)(exp[-^^一旦二]+exp[-2b2z2兀ub]}2b2z2b2z实源p12兀u。bexp(—y2)(exp[—2b2区*]+exp