大气污染控制工程复习计算题及答案

作业习题及答案

根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准，求出SO 2、NO 2、CO 三种污染物日平均浓度限值的体积分数。 解：

由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下： SO2：m 3，NO2：m 3，CO ：m 3。按标准状态下1m 3干空气计算，其摩尔数为

SO 2NO 2

CO 某市2004年3月10日测得空气质量如下：PM 10156?g/m 3N ，NO 2105?g/m 3

N ，SO 285?g/m 3N ，CO6?g/m 3N （最大小时平均），试计算当天该市的空气污染指数API 。 解：

由空气污染指数的计算公式得：

PM 10NO 2SO 2CO 浓度很小，可忽略。

故当天该市的空气污染指数API 应为103，主要污染物是PM 10。

已知重油元素分析结果如下：C ：% H ：% O ：% N ：% S ：%，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SO

2的浓度和CO

2

的最大浓度（以体积分数计）；

③当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。解：

1kg燃油含：

重量（g）摩尔数（mol）需氧数（mol）

C 823

H 103 103

S 48

N元素忽略。

1）理论需氧量 ++=kg

设干空气O

2：N

2

体积比为1：，则理论空气量×=kg重油。

即×1000=kg重油。

烟气组成为，×2=，，×=。

理论烟气量 +++=kg重油。即×1000=kg重油。

2）干烟气量为重油。

SO

2

空气燃烧时CO

2

3）过剩空气为10%时，所需空气量为×=11.286m3

N

/kg重油，

产生烟气量为+×= m3

N

/kg重油。

普通煤的元素分析如下：%；灰分%；%；%；水分%；%。（含N量不计），计算燃

煤1kg所需要的理论空气量和SO

2

在烟气中的浓度（以体积分数计）。

解：

相对于碳元素作如下计算：

%（质量） mol/100g 煤 mol/mol 碳

C 1 H S O

灰分 mol 碳 水分 mol 碳 故煤的组成为，

n=1+4+－2=

SO 2

将两台除尘装置串联在一起净化烟气中的粉尘，其第一级除尘效率为%9.911=η，第二级除尘效率为%822=η，问该两级串联除尘系统的总除尘效率

为多少 解：

按串联除尘效率计算得

已知某粉尘的粒径分布和分级除尘效率如下表所示，试确定总除尘效率。

解：

按总除尘效率公式可得：

有一沉降室长5.0m ，高3.0m ，气速0.3m/s ，空气温度300K

，尘粒密度2500kg/m 3，空气粘度×10-5Pa·s，求该沉降室能100%捕集的最小粒径。 解：

符合层流区假设。

已知烟气处理量Q=5000m 3/h ，烟气密度ρ=1.2kg/m 3，允许压力损失为900Pa ，ζ＝。若选用斯台尔曼型旋风除尘器，试求其主要尺寸。 解：

则由 得

根据斯台尔曼型旋风除尘器的尺寸要求，有

若用板式电除尘器处理含尘气体，集尘板极的间距为300mm ，若处理气体量为6000m 3/h 时的除尘效率为%，入口含尘浓度为9.0m 3/d ，试计算： ①出口含尘浓度；

②若处理的气体量增加到8600m 3/h 的除尘效率。 解：

①由

得，出口含尘浓度

②由于除尘器型号没变，因此有效驱进速度相同。可将A ω看做一个整体，则有

除尘系统的处理烟气量为10000m 3/h （标况下），初始含尘浓度为6g/m 3，拟采用逆气流反吹清灰袋式除尘器，选用涤纶绒布滤料，要求进入除尘器的气体温度不超过393K ，除尘器压力损失不超过1200Pa ，除尘效率99%，烟气性质近似于空气。已知粉尘比阻力系数Rp 为·min/(g ·m)，滤袋的尺寸（直径0.8m 和长度2m ）。试确定： （1）过滤速度； （2）粉尘负荷；

（3）除尘器的压力损失（此处不考虑结构压损，若无此说明，请重新计算，结构压损可取300Pa ）； （4）最大清灰周期； （5）滤袋面积； （6）滤袋条数。 解：

（1）过滤气速

因采用逆气流反吹清灰，则可取V F =min 。 （2）粉尘负荷

因除尘效率为99%，则W=V F △Ct=××6t= g/m 2 （3）除尘器压力损失

d m /414.0954.010.91312=-⨯=-=）（）（ηρρ

可考虑为△P=△P

f +△P

P

△P

f

为清洁滤料损失，考虑为120Pa；

△P

P

=RpV2△Ct=×12×=，Rp取·min/(g·m);

故△P=△P

f +△P

P

=120+（Pa）=120+ t（Pa）

（4）最大清灰周期

因除尘器压降小于1200Pa，故350+ t（Pa）<1200，t<，即最大清灰周期为15min。

（5）滤袋面积：A=Q/60V

F

=10000×393/（60××273）=240m2

（6）滤袋条数：取滤液袋d=，l=2m，则a=πdl=

n=A/a=取48条布袋。

某电厂采用石灰石湿法进行烟气脱硫，脱硫效率为90%。电厂燃煤含硫为%，含灰为%。试计算：

1）如果按化学剂量比反应，脱除每kgSO

2需要多少kg的CaCO

3

；

2）脱硫污泥中含有60%的水分和40%，如果灰渣与脱硫污泥一起排放，每吨燃煤会排放多少污泥

解：

1）写出石灰石湿法烟气脱硫的化学反应方程式，并按照计量比进行计算。

设反应所需CaCO

3

为x，

64 100 172

1kg x y

kgSO2需要的CaCO3。2） 1吨燃煤含有灰分t

t077

.0

%

7.7

1=

⨯。