大气污染控制技术第七章习题及答案

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大气污染控制工程课后习题答案(蒋文举版)

大气污染控制工程课后习题答案(蒋文举版)

大气污染控制工程课后习题答案(蒋文举版)第一章概论习题P181.5废气流量为1000m3N/s,SO2的体积分数为1.6×10-4,试确定:①SO2在混合气体中的质量浓度;②每天的SO2排放量(kg/d)。

解:①SO2的浓度=1.6×102×64/22.4=457mg/m3②457mg/m3×1000m3N/s×3600×24=39484.8kg/d1.6成人每次吸入的空气量约为500cm3,假定每分钟呼吸15次,空气中颗粒物的浓度为200ug/m3,试计算每小时沉积于肺泡内的颗粒物质量。

已知该颗粒物在肺泡中的沉降系数为0.12。

解:500cm3×15×60=450000cm3=0.45m30.45m3×200ug/m3×0.12=10.8ug1.7根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准,求出SO2、NO2、CO三种污染物的日均浓度限值的体积分数。

解:SO2、NO2、CO《环境空气质量标准》的日均浓度二级标准分别为0.15、0.12、4.0mg/m3 0.15mg/m3=0.15×22.4/64=0.0525ppm=5.25×10-80.12mg/m3=0.12×22.4/46=0.0584ppm=5.84×10-84.0mg/m3=4.0×22.4/28=3.20ppm=3.2×10-61.8在某市中心区的道路两侧监测点测定的大气污染物浓度分别为:CO 5.2×10-6(1小时值的日平均值)NO20.03×10-6(1小时值的日平均值)SO2 2.3×10-6(1小时值的日平均值)TSP0.15mg/m3(1小时值的日平均值)PM100.035mg/m3(1小时值的日平均值)O30.03×10-6(1小时值的日平均值)试问哪些大气污染物超过我国颁布的《环境空气质量标准》(GB3095-96)中规定的二级标准。

大气污染控制工程课后完整答案

大气污染控制工程课后完整答案

大气污染控制工程 作业集第一章干洁空气的平均分子量为28.966,在标准状态下(273.15K ,101325Pa )密度为1.2933/kgm 。

1、血红蛋白暴露于CO 和2O 两种气体混合物中所产生的COHb 和2O Hb 的平衡浓度可用如下方程表示:22coo p COHbM O Hb p =式中:co p 、2o p ——吸入气体中CO 和2O 的分压;M ——常数,在人的血液范围中为200~250。

例:受污染的空气中CO 浓度为610010-⨯,如果吸入人体肺中的CO 全部被血液吸收,试估算人体血液中COHb 的饱和浓度。

解:设人体肺部气体中氧的含量与环境空气中氧含量相同,即为21%,取M=210,则有22co o p COHbM O Hb p =62210100100.12110--⨯⨯==⨯ 即血液中CO与2O 之比为1:10,则血液中CO的饱和度为:222/0.10.0919.1%1/10.1CO COHb O Hb COHb COHb O Hb COHb O Hb ρ=====+++这一值略为偏低,是因为吸入空气中的氧被停留在肺中的气体所稀释的缘故。

2、假设光衰减只是由于微粒散射造成的,微粒为尺寸相同的球体,且分布均匀,则能见度可按如下近似方程估算: 2.6()p pd L m K νρρ=式中:ρ——视线方向上的颗粒浓度,3/mg m ;p ρ——颗粒的密度,3/kg m ;p d ——颗粒直径,m μ;K ——散射率,即受颗粒作用的波阵面积与颗粒面积之比。

根据范德赫尔斯提出的数据,不吸收光的球体散射率K 值一般在1.7~2.5左右变化。

实测数据表明,在空气相对湿度超过70%时,按上式计算可能产生较大误差。

因为天然的气溶胶微粒及很多大气污染物都是吸湿的,在相对湿度70%~80%的范围内开始潮解或发生吸湿反应,从而使颗粒粒径增大。

例:大气中悬浮颗粒物的平均粒径为1.0m μ,密度为25003/kgm ,如果散射率K=2,能见度为8000m时颗粒物的浓度是多少? 解:ρ=2.6p pd KL νρ32.62500 1.00.406/28000mg m ⨯⨯==⨯这是城市大气中颗粒物浓度的典型值。

大气污染控制工程全部答案

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第一章 概论1.2 根据我国的《环境空气质量标准》求SO 2、NO 2、CO 三种污染物二级标准日平均质量浓度限值的体积分数。

解:由表1—6查得三种污染物二级标准(日平均质量浓度)为: SO 2 NO 2 CO Cm(mg/m 3) 0.15 0.08 4.00 以SO 2为例计算体积分数 C v =3104.222-⨯⨯SO mM C 33104.22641015.0--⨯⨯⨯==0.053×10-6=0.053×10-4%同理得:SO 2 NO 2 CO 体积百分数(%) 0.053×10-4% 0.039×10-4% 3.20×10-4% 1.3 CCl 4气体和空气混合成体积百分数为1.5×10-2%的混合气体,在管道中流量为10m 3/s ,试确定。

(1)CCl 4在混合气体中的质量浓度C m (单位g/m 3)和浓度C m ′(单位mg/mol )。

(2)每天流经管道的CCl 4质量是多少kg 解:已知 1544=CCl M 1.5×10-2%=1.5×10-4(1)C m ′=334/03.1154104.22105.1m g =⨯⨯⨯--C m=1.5×10-4×154×10-3=2.31×10-5kg/mol(2)已知:1d=86400s每天流经管道的CCl4质量:1.03×10×10-3×86400=889.92kg/d1.4 成人每次吸入的空气量平均为500cm3,假如每分钟呼吸15次,空气颗粒物的质量浓度为200μg/m3。

试计算每小时沉积于肺泡上的颗粒物质量。

已知颗粒物在肺泡上的沉积系数为0.12。

解:成人每次吸入空气量:500cm3=5.0×10-4m3每小时吸入空气量:5.0×10-4m3×15×60=0.45m3/h每小时吸入颗粒物量:0.45×200=90μg/h沉积在肺泡上颗粒物量:90×0.12=10.8μg/h第二章燃烧与大气污染2.1 已知重油元素分析结果为:C:85.5% H:11.3% O:2.0% N:0.2% S:1.0% 试计算:⑴燃烧1kg重油所需的理论空气量和产生的理论烟气量;⑵干烟气中SO2的质量浓度和CO2的最大质量浓度;⑶当空气的过剩量为10%时,所需的空气量及产生的烟气量。

大气污染控制工程第七章课后习题答案

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第七章气态活染物控制技术基础一、填空题1、吸收法净化气态污染物是利用混合气体中各成分在吸收剂中的不同,或与吸收剂中的组分发生,从而将有害组分从气流中分离出来。

【答】溶解度,化学反应2、用水吸收HC1气体属于,用N a OH溶液吸收S02属于,用酸性溶液吸收N H3属于。

【答】物理吸收,化学吸收,化学吸收3、目前工业上常用的吸收设备可分为、和三大类。

【答】表面吸收器,鼓泡式吸收器,喷洒式吸收器4、气体扩散同时发生在气相和液相中,扩散过程既包括,也包括。

【答】分子扩散,湍流扩散5、吸收操作线斜率Ls/G s称为吸收操作的液气比,物理含义为。

【答】处理单位惰性气体所消耗的纯吸收剂的量6、常用的吸收剂有和。

【答】水,碱金属钠、钾、铵或碱土金属钙、镁等的溶液7、防治S02污染的方法主要有清洁生产工艺、采用低硫燃料、、及等。

M g2+, S二酸,氨【答】燃料脱硫,燃料固硫,烟气脱硫8、湿式石灰/石灰石-石膏法存在结垢和堵塞问题,通过在吸收液中加入C a C l2、、、等添加剂可解决此问题。

【答】浆液的p H值,吸收温度,石灰石的粒度9、影响湿式石灰/石灰石-石膏法吸收效率的主要因素有,,,流体力学状态,控制溶液过饱和,吸收剂种类等。

【答】石灰/石灰石法,氧化镁法,钠碱法10、目前应用较多的脱硫方法有、、、氨吸收法、亚硫酸钠法、柠檬酸钠法等。

【答】催化还原法(选择性、非选择性),吸收法,吸附法11、吸附设备主要有、和三种类型。

【答】固定床吸附器,移动床吸附器,流化床吸附器12、影响吸附容量的因素有、、、和。

【答】吸附剂表面积、吸附剂的孔隙大小、孔径分布、分子极性、吸附剂分子上官能团性质13、吸附区高度的计算方法有法和法。

【答】穿透曲线法;希洛夫近似法14、希洛夫方程式为。

【答】x=K L-t015、进入催化燃烧装置的气体首先要除去粉尘、液滴等有害组分,其目的为。

【答】防止中毒16、催化剂的组成为、和。

【答】主活性组分;助催化剂;载体17、催化剂的性能主要指其、和。

《大气污染控制工程》1-7章课后习题答案.doc

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第一章1.2 解:由我国《环境空气质量标准》二级标准査得三种污染物日平均浓度限值如下:S02: 0.15mg/m 3, N02: 0.12mg/m 3, CO : 4.00mg/m 3o 按标准状态下 In?干空气计算,其 i x 103摩尔数为 ----- =44.643mol 。

故三种污染物体积百分数分别为:22.41.3解V SO 2= 150*1 O'6, Q=22000m 3/h(1) C m =(l 50* 10-6*22000*64)/(22.4*22000)=0.429* 10_3kg/m 3C M = C m *22.4=9.6*10-3kg/m 3 C v =0.015%(2) m SO 2=( 150* 10'6*22000*24*64)/22.4* 10=226.29 kg/d1.7解由题意知:n(H +)= 1 O'4'5-1 O'65=( 10 °5-1 O'25)* 1(y 4=0.31307*1 O'4 mol/L n(Ca(OH)2)= 1 /2n(H +)=O.156535*10'4mol/L n(CaCO 3)= n(Ca(OH)2)= 0.156535* lO^mol/L m 石灰石= (0.156535* 1 O'4* 100*0.4* 10) /88%=0.7115*104kg=7.115t第二章2.5解由题意可知,空气过剩系数a=1.5(1)燃烧1kg 煤所需要的理论空气量为:V a ° = V Oi 0/0.21 = (1.866+ 5.556w” +0.699叫-0.7vv o )/0.21=(1. 866X0. 705+5. 556X0. 037+0. 699X0. 006-0. 7X0. 047) /0. 21 =7. 11 (m 3)SO 2:O.15X1Q-3 64 x 44.643 =0.052ppm,NO 2: 0.12x10』 46 x 44.643=0.058ppmCO :4.00x10-328 x 44.643=3.20ppm o则所需的实际空气量为v=6z v o=l.5X7.11=10. 67 (m3)d山于标准状况下,理论湿烟气量为V f° = 1.866w c +11.11 +1.24(1/X + %)+0.699%+0.79匕°+0.8林=1. 866X0. 705+11. 111X0. 037+1. 24(7. 11 X0. 01+0. 09)+0. 699X0. 006+0. 79X 7.11+0.8X0. 009=7. 55 (m3)当空气过剩系数为1・5时,完全燃烧的湿烟气量为V f=V f°4- (cz-1) V a°+1.24(a-l)V a°d a=7. 55+0.5X7. 11+1.24X0.5X7. 11X0.01=11. 15 (m3)则湿烟气屮,SO?的体积分数为:(6X0.9/32)X (224/1000)/11. 15=3. 39X10-4(2)标准状态下湿烟气中粉尘的浓度为10. 6%X60%X 10711. 15=5704. 04 (mg/m3)(3)烟气中NO的体积为(0. 9%X1000X50%/14) X (22. 4/1000) =0. 0072 (m3)则湿烟气川NO的体积分数为0. 0072/11. 15=6. 46X10 4(4)It煤中所含S的摩尔质量为106X0. 6%/32=187. 5 (mol)当nca/n s=l. 7时,燃烧It煤所需要的Ca的摩尔最为nca=l. 7X187. 5=318. 75 (mol)则燃烧It煤所需的石灰石量为318. 75X40/35%二3. 64X10’ (g)2.7解(1)过剩空气系数可以以下式计算为:=1/[1-79(0. 08-0. 5X0. 02)/21(1-0. 08-0. 11-0. 02- 1 2 0 *1 0 ~6)] =1. 5(2)在测定状态下,气体的摩尔体积为PM T2 _ 101325X22.4X443刁= 38.58(厶/加引)「叵一273x93.31xl(P取1Y烟气进行计算,则SO?为120X10_6ni3,湿烟气中SO2排放浓度为[120X10^X64X(1-8%)]/ (3 8. 5 8 X 10 3 ) =0. 1 9 9g/m3(3)标况下,干烟气的体积流量为:[5663.37X22.4 (1 -8%) ]/ 3 8 .5 8 X60=1. 8 1 5 X10' (m3/h)(4)标准状态下干烟气屮颗粒物浓度为30X3 8. 5 8/ [22.4 (1-8%)] =56.16 (g/m3)2.8解C10H20NX的式量是140+14X,质量分数C=, H二,N=Va0==Vf0=l. 866Wc+ll. 111WH+0. 79 Va0+0. 8WN=Vf二VF0+ ( a -1) VaO+1. 24 ( a -1) Va0da=NO 的体积分数*1000/14) *(22.4/1000) *50%]/ Vf<=230*10-5得x=0. 051438106 所有N (%) = (14*0. 052)/(12*10+1*20+14+0. 052)=0. 51% 2.14 解CO 转化率二30-2. 2/30*100%二92. 67%NOx 转化率二4. 5-0. 5/4. 5*100%=8& 89%附加题:第二早:3・5解: 粒径为0.4um,常压下肯宁汉修正系数 C U = = 1 + 6.21X 10-4T/^/, =1 + 6.21X 10_4X 387.5/0.4«1.6 希、w (0.4xl0-6)2x2310x9.81xl,6 . , .. in _5 , 所以 Vs= = ------- - - - ------------- -------------- ---------- 7?7/5 = 1.43x10 - mis18/z 18x2.26xl0'5 H =Uj = 4.29x10"加5粒径为40umV d 細g vs = --- ----- = 18“(40X 10-6)2X 2310X 9.81, NNOO ,------------------- m / s = 0.088/?? / s 18x2.26xl0-5Re ?=———=■ P 0.91x8.91x10—2 X40XKT 6八一彳= ------------------------ ---------- =0.144 2.26x10-5H = 2.67m粒径为400umdovRe 3 = = 279.8 //= 7.98m3・9解:粒径为25/zm,应处于Stokes 区域,考虑忽略坎宁汉修正:dlp n °叫=』Zg=3・69xlO-2〃/$。

大气污染控制工程试题及答案(5份)[1]汇总

大气污染控制工程试题及答案(5份)[1]汇总

大气污染控制工程试题及答案(5份)[1]汇总名词解释1.TSP:总悬浮颗粒物。

指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物。

2.大气稳定度:指在垂直方向上大气稳定的程度,即是否易于发生对流。

3.烟气脱硝:除通过改进燃烧技术控制氮氧化物排放外,有些情况还要对冷却后的烟气进行处理,以降低氮氧化物排放量。

4.空气过剩系数:实际空气量与理论空气量之比。

5.气体吸附:指用多孔固体吸附剂将气体混合物中一种或数组分被浓集于固体表面,而与其他组分分离的过程。

简答1. 除尘器可以分为哪几类?就其中两种简述其作用机理。

2. 太原市的主要污染源有哪些?针对其污染有什么解决方案? 3. 烟囱的高度设计中应注意什么问题?4. 气态污染物的控制技术有哪些,并说明其发展方向。

5. 根据如今的汽车燃油问题,发挥想象,畅想未来新工具。

答案(一)根据除尘器的作用机理,可将其分为四种,分别为机械除尘器,电除尘器,袋式除尘器与湿式除尘器。

(1)机械除尘器通常指利用质量力的作用使颗粒物与气流分离的装置,包括重力沉降室,惯性除尘器和旋风除尘器。

含尘气体进入重力沉降室后,由于扩大了流动截面积而使气体流速大大降低,使较重的颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降;在沉降室内设置各种挡板,使含尘气体流冲击在挡板上,气流方向发生急剧变化,借助颗粒本身的惯性力,使其与气流分离;旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使颗粒从气流中分离。

(2)电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中,使尘粒荷电,并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上,将尘粒从含尘极上分离出来。

(三)(1)工矿企业点源排放筒高度不得低于它所从属建筑物高度的两倍。

(2)排放大气污染物的排气筒,其高度不得低于15米(3)排气筒高度应比主厂房最高点高出3米以上(4)分散的烟囱不利于产生较高的抬升高度,当需要设计几个烟囱时,尽量采用多管集合烟囱(二)气态污染物的控制技术有吸收法,吸附法,催化法。

大气污染控制工程(第三版)课后习题答案(全)

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第一章 概


1.1 解: 按 1mol 干空气计算,空气中各组分摩尔比即体积比,故 nN2=0.781mol , nO2=0.209mol , nAr=0.00934mol,nCO2=0.00033mol。质量百分数为
N2 %
0.781 28.01 0.209 32.00 100% 75.51% O2 % 100% 23.08% 28.97 1 28.97 1 , ; 0.00934 39.94 0.00033 44.01 Ar % 100% 1.29% CO 2 % 100% 0.05% 28.97 1 28.97 1 , 。
1.2 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: SO2:0.15mg/m3,NO2:0.12mg/m3,CO:4.00mg/m3。按标准状态下 1m3 干空气计算,其
1 10 3 44.643mol 摩尔数为 22.4 。故三种污染物体积百分数分别为: 0.15 10 3 0.12 10 3 0.052 ppm 0.058 ppm SO2: 64 44.643 ,NO2: 46 44.643 4.00 10 3 3.20 ppm CO: 28 44.643 。
总计 66.25+`8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg 煤
3.78 354.76 280.54mol 4.78 N2
0.1875 100% 0.043% 实际烟气量 365.48+0.2×354.76=436.43mol/kg 煤,SO2 浓度为 436.43 。
1.7 解: 由《大气污染控制工程》P18 (1-2) ,最大能见度为

大气污染控制工程课后题答案

大气污染控制工程课后题答案

For personal use only in study and research; not for commercial use1.1 干结空气中N 2、O 2、Ar 和CO 2气体所占的质量百分数是多少?解:按1mol 干空气计算,空气中各组分摩尔比即体积比,故n N2=0.781mol ,n O2=0.209mol ,n Ar =0.00934mol ,n CO2=0.00033mol 。

质量百分数为%51.75%100197.2801.28781.0%2=⨯⨯⨯=N ,%08.23%100197.2800.32209.0%2=⨯⨯⨯=O ;%29.1%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=Ar ,%05.0%100197.2801.4400033.0%2=⨯⨯⨯=CO 。

1.2 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:SO2:0.15mg/m 3,NO2:0.12mg/m 3,CO :4.00mg/m 3。

按标准状态下1m 3干空气计算,其摩尔数为mol 643.444.221013=⨯。

故三种污染物体积百分数分别为:SO 2:ppm 052.0643.44641015.03=⨯⨯-,NO 2:ppm 058.0643.44461012.03=⨯⨯- CO :ppm 20.3643.44281000.43=⨯⨯-。

1.3 CCl 4气体与空气混合成体积分数为1.50×10-4的混合气体,在管道中流动的流量为10m 3N 、/s ,试确定:1)CCl 4在混合气体中的质量浓度ρ(g/m 3N )和摩尔浓度c (mol/m 3N );2)每天流经管道的CCl 4质量是多少千克?解:1)ρ(g/m 3N)334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c (mol/m 3N)3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。

大气污染控制工程期末复习题答案

大气污染控制工程期末复习题答案

⼤⽓污染控制⼯程期末复习题答案⼤⽓污染控制⼯程期末复习题第⼀章概述⼀、名词解释⼤⽓和环境空⽓,⼤⽓污染,温室效应,酸⾬,TSP和PM10,⼆次污染物,硫酸烟雾,光化学氧化剂,能见度,⼤⽓污染综合防治:⼆、填空题1.⼤⽓是由多种⽓体混合⽽成的,其组成可以分为三部分:⼲结空⽓、⽔蒸⽓、各种杂质。

2.⼲结空⽓的平均分⼦量为28.966,在标准状态下(273.15k,101325Pa)密度为1.293kg/m3 3.按照⼤⽓污染的范围来分,⼤致可分为:局部地区污染、地区性污染、⼴域污染、全球性污染四类。

4.全球性⼤⽓污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸⾬等三⼤问题。

5.⼤⽓污染物的种类很多,按其存在状态可概括为两⼤类:⽓溶胶状态污染物和⽓体状态污染物。

6.⽓体状态污染物是以分⼦状态存在的污染物,简称⽓态污染物,其种类很多,包括含硫化合物、含氮化合物、碳氧化合物、有机化合物、卤素化合物五⼤类。

7.从⼤⽓污染的控制⾓度,按⽓溶胶来源和物理性质,可将其分为粉尘、烟、飞灰、⿊烟、雾。

8.⼤⽓污染物的来源可分为⾃然污染源和⼈为污染源两类,⼈为污染源按照污染源的空间分布可分为点源、⾯源、线源。

按⼈们社会活动功能不同分为⽣活污染源、⼯业污染源、交通污染源。

按对污染物的分类统计分析可分为燃料燃烧,⼯业⽣产和交通运输。

9.⼤⽓中悬浮颗粒物的平均粒径为1.0µm,密度为2500kg/m3,如果散射率K=2,能见度为8km时颗粒物的浓度是mg/m3。

10.⽬前我国的⼤⽓环境污染仍以煤烟型为主,主要污染物为TSP和SO2.11.⼤⽓污染物侵⼊⼈体主要有三条途径:表⾯接触、⾷⼊含污染物的⾷物、吸⼊污染空⽓。

12.环境空⽓质量控制标准按其⽤途可分为环境空⽓质量标准、⼤⽓污染物排放标准、⼤⽓污染物控制技术标准、⼤⽓污染警报标准。

按其使⽤范围分为国家标准、地⽅标准和⾏业标准。

13.⽬前,我国空⽓污染指数的记⼊项⽬为PM10、SO2、NO2、CO、O3。

(完整版)大气污染控制工程郝吉明第三版课后答案郝吉明

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(完整版)⼤⽓污染控制⼯程郝吉明第三版课后答案郝吉明⼤⽓污染控制⼯程课后答案(第三版)主编:郝吉明马⼴⼤王书肖⽬录第⼀章概论第⼆章燃烧与⼤⽓污染第三章⼤⽓污染⽓象学第四章⼤⽓扩散浓度估算模式第五章颗粒污染物控制技术基础第六章除尘装置第七章⽓态污染物控制技术基础第⼋章硫氧化物的污染控制第九章固定源氮氧化物污染控制第⼗章挥发性有机物污染控制第⼗⼀章城市机动车污染控制第⼀章概论1.1 ⼲结空⽓中N 2、O 2、Ar 和CO 2⽓体所占的质量百分数是多少?解:按1mol ⼲空⽓计算,空⽓中各组分摩尔⽐即体积⽐,故n N2=0.781mol ,n O2=0.209mol ,n Ar =0.00934mol ,nCO2=0.00033mol 。

质量百分数为%51.75%100197.2801.28781.0%2==N ,%08.23%100197.2800.32209.0%2==O ;%29.1%100197.2894.3900934.0%==Ar ,%05.0%100197.2801.4400033.0%2==CO 。

1.2 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:SO2:0.15mg/m 3,NO2:0.12mg/m 3,CO :4.00mg/m 3。

按标准状态下1m 3⼲空⽓计算,其摩尔数为mol 643.444.221013=?。

故三种污染物体积百分数分别为:SO 2:ppm 052.0643.44641015.03=??-,NO 2:ppm 058.0643.44461012.03=??- CO :ppm 20.3643.44281000.43=??-。

1.3 CCl 4⽓体与空⽓混合成体积分数为1.50×10-4的混合⽓体,在管道中流动的流量为10m 3N 、/s ,试确定:1)CCl 4在混合⽓体中的质量浓度ρ(g/m 3N )和摩尔浓度c (mol/m 3N );2)每天流经管道的CCl 4质量是多少千克?解:1)ρ(g/m 3N)334/031.1104.221541050.1N m g ==-- c (mol/m 3N)3334/1070.6104.221050.1N m mol ---?=??=。

大气污染控制技术第七章习题及答案

大气污染控制技术第七章习题及答案

《大气污染控制技术》习题七 第七章 气态污染物控制技术基础7.1 某混合气体中含有2%(体积)CO 2,其余为空气。

混合气体的温度为30。

C ,总压强为500kPa 。

从手册中查得30。

C 时在水中的亨利系数E=1.88×10-5kPa ,试求溶解度系数H 及相平衡常数m ,并计算每100g 与该气体相平衡的水中溶有多少gCO 2。

解:由亨利定律P*=Ex ,500×2%=1.88×105x ,x=5.32×10-5。

由y*=mx ,m=y*/x=0.02/5.32×10-5=376。

因x=5.32×10-5很小,故C CO2=2.96mol/m 3。

)/(1096.210%250096.2343*Pa m mol P C H ⋅⨯=⨯⨯==- 100g 与气体平衡的水中约含44×100×5.32×10-5/18=0.013g 。

7.2 20。

C 时O 2溶解于水的亨利系数为40100atm ,试计算平衡时水中氧的含量。

解:在1atm 下O 2在空气中含量约0.21。

0.21=4.01×104x解得O 2在水中摩尔分数为x=5.24×10-6。

7.3 用乙醇胺(MEA )溶液吸收H 2S 气体,气体压力为20atm ,其中含0.1%H 2S (体积)。

吸收剂中含0.25mol/m 3的游离MEA 。

吸收在293K 进行。

反应可视为如下的瞬时不可逆反应:+-+→+3222222NH CHCH CH HS NH CHCH CH S H 。

已知:k Al a=108h -1,k Ag a=216mol/m 3.h.atm ,D Al =5.4×10-6m 2/h ,D Bl =3.6×10-6m 2/h 。

试求单位时间的吸收速度。

解: 20》C 时H 2S E=0.489×105kPa ,分压20atm ×0.1%=2.03kPa 。

郝吉明第三版大气污染控制工程课后答案完整版

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大气污染控制工程课后答案(第三版)主编:郝吉明马广大王书肖目录第一章概论第二章燃烧与大气污染第三章大气污染气象学第四章大气扩散浓度估算模式第五章颗粒污染物控制技术基础第六章除尘装置第七章气态污染物控制技术基础第八章硫氧化物的污染控制第九章固定源氮氧化物污染控制第十章挥发性有机物污染控制第十一章城市机动车污染控制第一章 概 论1.1 干结空气中N 2、O 2、Ar 和CO 2气体所占的质量百分数是多少? 解:按1mol 干空气计算,空气中各组分摩尔比即体积比,故n N2=0.781mol ,n O2=0.209mol ,n Ar =0.00934mol ,n CO2=0.00033mol 。

质量百分数为%51.75%100197.2801.28781.0%2=⨯⨯⨯=N ,%08.23%100197.2800.32209.0%2=⨯⨯⨯=O ;%29.1%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=Ar ,%05.0%100197.2801.4400033.0%2=⨯⨯⨯=CO 。

1.2 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:SO2:0.15mg/m 3,NO2:0.12mg/m 3,CO :4.00mg/m 3。

按标准状态下1m 3干空气计算,其摩尔数为mol 643.444.221013=⨯。

故三种污染物体积百分数分别为:SO 2:ppm 052.0643.44641015.03=⨯⨯-,NO 2:ppm 058.0643.44461012.03=⨯⨯- CO :ppm 20.3643.44281000.43=⨯⨯-。

1.3 CCl 4气体与空气混合成体积分数为1.50×10-4的混合气体,在管道中流动的流量为10m 3N 、/s ,试确定:1)CCl 4在混合气体中的质量浓度ρ(g/m 3N )和摩尔浓度c (mol/m 3N );2)每天流经管道的CCl 4质量是多少千克?解:1)ρ(g/m 3N )334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c (mol/m 3N )3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。

郝吉明第三版大气污染控制工程课后答案完整版

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大气污染控制工程课后答案(第三版) 主编:郝吉明 马广大 王书肖目录第一章 概 论第二章 燃烧与大气污染 第三章 大气污染气象学 第四章 大气扩散浓度估算模式 第五章 颗粒污染物控制技术基础 第六章 除尘装置第七章 气态污染物控制技术基础 第八章 硫氧化物的污染控制 第九章 固定源氮氧化物污染控制 第十章 挥发性有机物污染控制 第十一章 城市机动车污染控制第一章 概 论1.1 干结空气中N 2、O 2、Ar 和CO 2气体所占的质量百分数是多少?解:按1mol 干空气计算,空气中各组分摩尔比即体积比,故n N2=0.781mol ,n O2=0.209mol ,n Ar =0.00934mol ,n CO2=0.00033mol 。

质量百分数为%51.75%100197.2801.28781.0%2=⨯⨯⨯=N ,%08.23%100197.2800.32209.0%2=⨯⨯⨯=O ;%29.1%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=Ar ,%05.0%100197.2801.4400033.0%2=⨯⨯⨯=CO 。

1.2 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:SO2:0.15mg/m 3,NO2:0.12mg/m 3,CO :4.00mg/m 3。

按标准状态下1m 3干空气计算,其摩尔数为mol 643.444.221013=⨯。

故三种污染物体积百分数分别为: SO 2:ppm 052.0643.44641015.03=⨯⨯-,NO 2:ppm 058.0643.44461012.03=⨯⨯- CO :ppm 20.3643.44281000.43=⨯⨯-。

1.3 CCl 4气体与空气混合成体积分数为1.50×10-4的混合气体,在管道中流动的流量为10m 3N 、/s ,试确定:1)CCl 4在混合气体中的质量浓度ρ(g/m 3N )和摩尔浓度c (mol/m 3N );2)每天流经管道的CCl 4质量是多少千克?解:1)ρ(g/m 3N )334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c (mol/m 3N)3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。

《大气污染控制工程》习题及答案

《大气污染控制工程》习题及答案

因此,所需的理论氧气量为:66.25+9.25-1.47+0.19=74.22mol 转化为标况下体积得:Va=74.22×22.4×10 =1.66m N 产生的理论烟气量为: (66.25+18.5+0.32+0.19)+74.22×3.78=365.81mol 转化为标况下体积得:Vf=365.81×22.4×10 =8.19m N 空气过剩系数为 1.2 时,产生的烟气量为:V=8.19+1.66×20%=8.52m N
查表 4-4,得到与 σ z 对应的下风向距离 x = 745.6m , σ y = 50.1m ,因此,地面最大浓度为
3
ρ=
2Q σ z 2 ×10 25.34 . = . = 2.31×10−4 mg / m3 2 2 π uH e σ y 3.14 × 4 × 35.84 × 2.718 50.1
-3 3 -3 3
ϕ
so2
=
0.31 = 0.0007 446.56 71.25 = 0.1596 446.56
3
燃料中的 C 完全燃烧时,烟气中 CO2 的浓度最大。因此,烟气中 CO2 的体积分数为:
ϕCO =
2
③空气过剩系数 10%时,产生的烟气量为:Vf=11.27+10.62×10%=12.33 m N 2.3 煤的元素分析结果如下: C:79.5% H:3.7% O:4.7% N:0.9% S:0.6% 灰分 10.6%
11 10 11 10
5
尘荷电量 q=0.3×10-15,计算该粉尘的驱进速度和除尘效率。 根据公式(6-33)得粒子的驱进速度为:
0.3 × 10−15 × 100 × 103 ω= = = 1.77 × 10−4 m / s −4 −4 3πμ d p 3 × 3.14 × 1.8 × 10 × 1.0 × 10 qE p

(完整版)大气污染控制工程课后题答案

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1.1 干结空气中N 2、O 2、Ar 和CO 2气体所占的质量百分数是多少?解:按1mol 干空气计算,空气中各组分摩尔比即体积比,故n N2=0.781mol ,n O2=0.209mol ,n Ar =0.00934mol ,n CO2=0.00033mol 。

质量百分数为%51.75%100197.2801.28781.0%2=⨯⨯⨯=N ,%08.23%100197.2800.32209.0%2=⨯⨯⨯=O ;%29.1%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=Ar ,%05.0%100197.2801.4400033.0%2=⨯⨯⨯=CO 。

1.2 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:SO2:0.15mg/m 3,NO2:0.12mg/m 3,CO :4.00mg/m 3。

按标准状态下1m 3干空气计算,其摩尔数为mol 643.444.221013=⨯。

故三种污染物体积百分数分别为:SO 2:ppm 052.0643.44641015.03=⨯⨯-,NO 2:ppm 058.0643.44461012.03=⨯⨯- CO :ppm 20.3643.44281000.43=⨯⨯-。

1.3 CCl 4气体与空气混合成体积分数为1.50×10-4的混合气体,在管道中流动的流量为10m 3N 、/s ,试确定:1)CCl 4在混合气体中的质量浓度ρ(g/m 3N )和摩尔浓度c (mol/m 3N );2)每天流经管道的CCl 4质量是多少千克?解:1)ρ(g/m 3N)334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=--c (mol/m 3N)3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。

大气污染控制工程习题答案

大气污染控制工程习题答案

第一章概论填空题:1.大气污染按照污染范围分:局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性污染。

2.全球性大气污染问题包括:温室效应、臭氧层破坏和酸雨。

3.大气中的一次污染物主要有:硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物和有机化合物。

4.大气中的二次污染物主要有:硫酸烟雾、光化学烟雾。

5.根据对主要大气污染物的分类统计分析,大气污染源可概括为:燃料燃烧、工业生产、交通运输。

前两类统称为:固定源;交通运输工具称为:流动源。

6.大气污染源的来源可分为:自然污染源、人为污染源。

7.人为污染源按污染源空间分布分为:点源、面源。

按照人们的社会生活功能不同分为:生活污染源、工业污染源、交通运输污染源。

8.中国的大气环境污染仍以煤烟型为主,主要污染物为TSP、SO2。

9.大气污染物侵入人体的三条途径:表面接触、食入含污染物的食物和水、吸入被污染的空气。

10.环境污染质量控制标准按其用途分为:环境空气质量标准、大气污染物排放标准、大气污染物控制技术标准、大气污染预警预报标准。

11.环境污染质量控制标准按其适用范围可分为:国家标准、地方标准、行业标准。

12.目前计入空气污染指数的项目为:可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧。

简答题:1.简述我国的《环境质量标准》我国的《环境质量标准》规定了9种污染物的浓度限值:总悬浮颗粒物、可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、铅、苯并芘和氟化物。

该标准根据对空气质量要求的不同,将环境空气质量分为三级:一级标准:为保护自然生态和人群健康,在长期接触情况下,不发生任何危害性影响的空气质量要求。

二级标准:为保护人群健康和城市、乡村的动植物在长期和短期的接触情况下,不发生伤害的空气质量要求。

三级标准:为保护人群不发生急慢性中毒和城市一般动植物(敏感者除外)正常生长的空气质量要求。

该标准将环境空气质量功能区分为三类:一类区:自然保护区、风景名胜区和其它需要特殊保护的地区。

二类区:城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。

大气污染控制工程第三版课后习题答案(1~8章全)

大气污染控制工程第三版课后习题答案(1~8章全)

大气污染控制工程课后作业习题解答第一章 概 论1.1解:按1mol 干空气计算,空气中各组分摩尔比即体积比,故n N2=0.781mol,n O2=0.209mol,n Ar =0.00934mol,n CO2=0.00033mol 。

质量百分数为%51.75%100197.2801.28781.0%2=⨯⨯⨯=N ,%08.23%100197.2800.32209.0%2=⨯⨯⨯=O ;%29.1%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=Ar ,%05.0%100197.2801.4400033.0%2=⨯⨯⨯=CO 。

1.2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:SO2:0.15mg/m 3,NO2:0.12mg/m 3,CO :4.00mg/m 3。

按标准状态下1m 3干空气计算,其摩尔数为mol 643.444.221013=⨯。

故三种污染物体积百分数分别为: SO 2:ppm 052.0643.44641015.03=⨯⨯-,NO 2:ppm 058.0643.44461012.03=⨯⨯- CO :ppm 20.3643.44281000.43=⨯⨯-。

1.3解:1〕ρ〔g/m 3N 〕334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c 〔mol/m 3N 〕3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。

2〕每天流经管道的CCl 4质量为1.×10×3600×24×10-3kg=891kg 1.4解:每小时沉积量200×〔500×15×60×10-6〕×0.12g μ=10.8g μ 1.5解:由《大气污染控制工程》P14 〔1-1〕,取M=2102369.0105.19102.22102422=⨯⨯⨯==--∝O p p M Hb O COHb ,COHb 饱和度%15.192369.012369.0/1/222=+=+=+=Hb O COHb Hb O COHb Hb O COHb COHb CO ρ1.6解:含氧总量为mL 960100204800=⨯。

大气污染控制工程第七章课后习题答案

大气污染控制工程第七章课后习题答案

第七章气态活染物控制技术基础一、填空题1、吸收法净化气态污染物是利用混合气体中各成分在吸收剂中的不同,或与吸收剂中的组分发生,从而将有害组分从气流中分离出来。

【答】溶解度,化学反应2、用水吸收HC1气体属于,用N a OH溶液吸收S02属于,用酸性溶液吸收N H3属于。

【答】物理吸收,化学吸收,化学吸收3、目前工业上常用的吸收设备可分为、和三大类。

【答】表面吸收器,鼓泡式吸收器,喷洒式吸收器4、气体扩散同时发生在气相和液相中,扩散过程既包括,也包括。

【答】分子扩散,湍流扩散5、吸收操作线斜率Ls/G s称为吸收操作的液气比,物理含义为。

【答】处理单位惰性气体所消耗的纯吸收剂的量6、常用的吸收剂有和。

【答】水,碱金属钠、钾、铵或碱土金属钙、镁等的溶液7、防治S02污染的方法主要有清洁生产工艺、采用低硫燃料、、及等。

M g2+, S二酸,氨【答】燃料脱硫,燃料固硫,烟气脱硫8、湿式石灰/石灰石-石膏法存在结垢和堵塞问题,通过在吸收液中加入C a C l2、、、等添加剂可解决此问题。

【答】浆液的p H值,吸收温度,石灰石的粒度9、影响湿式石灰/石灰石-石膏法吸收效率的主要因素有,,,流体力学状态,控制溶液过饱和,吸收剂种类等。

【答】石灰/石灰石法,氧化镁法,钠碱法10、目前应用较多的脱硫方法有、、、氨吸收法、亚硫酸钠法、柠檬酸钠法等。

【答】催化还原法(选择性、非选择性),吸收法,吸附法11、吸附设备主要有、和三种类型。

【答】固定床吸附器,移动床吸附器,流化床吸附器12、影响吸附容量的因素有、、、和。

【答】吸附剂表面积、吸附剂的孔隙大小、孔径分布、分子极性、吸附剂分子上官能团性质13、吸附区高度的计算方法有法和法。

【答】穿透曲线法;希洛夫近似法14、希洛夫方程式为。

【答】x=K L-t015、进入催化燃烧装置的气体首先要除去粉尘、液滴等有害组分,其目的为。

【答】防止中毒16、催化剂的组成为、和。

【答】主活性组分;助催化剂;载体17、催化剂的性能主要指其、和。

大气污染控制工程参考答案

大气污染控制工程参考答案

《大气污染控制工程》习题参考答案第一章 概 论解:按1mol 干空气计算,空气中各组分摩尔比即体积比,故n N2=,n O2=,n Ar =,n CO2=。

质量百分数为%51.75%100197.2801.28781.0%2=⨯⨯⨯=N ,%08.23%100197.2800.32209.0%2=⨯⨯⨯=O ;%29.1%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=Ar ,%05.0%100197.2801.4400033.0%2=⨯⨯⨯=CO 。

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mol 643.444.221013=⨯。

故三种污染物体积百分数分别为:SO 2:ppm 052.0643.44641015.03=⨯⨯-,NO 2:ppm 058.0643.44461012.03=⨯⨯- CO :ppm 20.3643.44281000.43=⨯⨯-。

解:1)ρ(g/m 3N )334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c (mol/m 3N )3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。

2)每天流经管道的CCl 4质量为×10×3600×24×10-3kg=891kg解:每小时沉积量200×(500×15×60×10-6)×g μ=g μ解:由《大气污染控制工程》P14 (1-1),取M=2102369.0105.19102.22102422=⨯⨯⨯==--∝O p p M Hb O COHb , COHb 饱和度%15.192369.012369.0/1/222=+=+=+=Hb O COHb Hb O COHb Hb O COHb COHb CO ρ解: 含氧总量为mL 960100204800=⨯。

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《大气污染控制技术》习题七 第七章 气态污染物控制技术基础7.1 某混合气体中含有2%(体积)CO 2,其余为空气。

混合气体的温度为30。

C ,总压强为500kPa 。

从手册中查得30。

C 时在水中的亨利系数E=1.88×10-5kPa ,试求溶解度系数H 及相平衡常数m ,并计算每100g 与该气体相平衡的水中溶有多少gCO 2。

解:由亨利定律P*=Ex ,500×2%=1.88×105x ,x=5.32×10-5。

由y*=mx ,m=y*/x=0.02/5.32×10-5=376。

因x=5.32×10-5很小,故C CO2=2.96mol/m 3。

)/(1096.210%250096.2343*Pa m mol P C H ⋅⨯=⨯⨯==- 100g 与气体平衡的水中约含44×100×5.32×10-5/18=0.013g 。

7.2 20。

C 时O 2溶解于水的亨利系数为40100atm ,试计算平衡时水中氧的含量。

解:在1atm 下O 2在空气中含量约0.21。

0.21=4.01×104x解得O 2在水中摩尔分数为x=5.24×10-6。

7.3 用乙醇胺(MEA )溶液吸收H 2S 气体,气体压力为20atm ,其中含0.1%H 2S (体积)。

吸收剂中含0.25mol/m 3的游离MEA 。

吸收在293K 进行。

反应可视为如下的瞬时不可逆反应:+-+→+3222222NH CHCH CH HS NH CHCH CH S H 。

已知:k Al a=108h -1,k Ag a=216mol/m 3.h.atm ,D Al =5.4×10-6m 2/h ,D Bl =3.6×10-6m 2/h 。

试求单位时间的吸收速度。

解: 20》C 时H 2S E=0.489×105kPa ,分压20atm ×0.1%=2.03kPa 。

P*=Ex ,x=P*/E=4.15×10-5,故C*H2S =2.31mol/m 3。

H=C/P*=2.3/(2.03×103)=1.14×10-3mol/(m 3.Pa )=115mol/(m 3.atm ) 由185.1,542.0108121611511-==+=+=h K k k H K Al l g Al 。

)/(3.431.285.1)(32*2h m mol C C K N S H S H Al A ⋅=⨯=-=。

7.4 在吸收塔内用清水吸收混合气中的SO 2,气体流量为5000m 3N /h ,其中SO 2占5%,要求SO 2的回收率为95%,气、液逆流接触,在塔的操作条件下,SO 2在两相间的平衡关系近似为Y *=26.7X ,试求:1)若用水量为最小用水量的1.5倍,用水量应为多少? 2)在上述条件下,用图解法求所需的传质单元数。

解:G B =5000×0.95=4750m 3N /h 。

Y 1=0.053,321063.2%54750)47505000(-⨯=⨯-=Y ;4.257.26/053.000263.0053.00)(max 21min =-=--=X Y Y G L B S 。

因此用水量L s =25.4G B ×1.5=1.81×105m 3N /h 。

由图解法可解得传质单元数为5.6。

7.5 某吸收塔用来去除空气中的丙酮,吸收剂为清水。

入口气体流量为10m 3/min ,丙酮含量为11%(摩尔),要求出口气体中丙酮的含量不大于2%(摩尔)。

在吸收塔操作条件下,丙酮-水的平衡曲线(1atm 和299.6K )可表示为2)1(95.133.0x xe y -=。

1)试求水的用量,假设用水量取为最小用水量1.75倍; 2)假设气相传质单元高度(以m 计)33.033.003.3-=LGH y 。

其中G 和L 分别为气、液相的流量(以kg/m 2.h 表示),试计算所需要的高度。

解:G B =10×0.89=8.9m 3/min ,Y 1=0.124,Y 2=0.02。

作出最小用水时的操作线,x max =0.068。

故53.1068.002.0124.0)(min =-=B s G L ,L s =1.53×1.75×8.9=23.8m 3/min 。

图解法可解得传质单元数为3.1。

m LaH y 39.2)(3.333.0=⨯=。

H y =2.39×3.1=7.4m 。

7.6 某活性炭填充固定吸附床层的活性炭颗粒直径为3mm ,把浓度为0.15kg/m 3的CCl 4蒸汽通入床层,气体速度为5m/min ,在气流通过220min 后,吸附质达到床层0.1m 处;505min 后达到0.2m 处。

设床层高1m ,计算吸附床最长能够操作多少分钟,而CCl 4蒸汽不会逸出? 解:利用公式0ττ-=KL ,将已知数据代入⎩⎨⎧-=-=002.05051.0220ττK K ,解得⎩⎨⎧==min 65min/28500τmK因此m in 27856512850max =-⨯=τ。

7.7 在直径为1m 的立式吸附器中,装有1m 高的某种活性炭,填充密度为230kg/m 3,当吸附CHCl 3与空气混合气时,通过气速为20m/min ,CHCl 3的初始浓度为30g/m 3,设CHCl 3蒸汽完全被吸附,已知活性炭对CHCl 3的静活性为26.29%,解吸后炭层对CHCl 3的残留活性为1.29%,求吸附操作时间及每一周期对混合气体的处理能力。

解:m V a K b min/8.95103020230)0129.02629.0(30=⨯⨯⨯-==-ρρ min 8.95'==KL τ,kg aSL x b 2.452301141)0129.02629.0(2=⨯⨯⨯⨯-==πρ。

7.8 在温度为323K 时,测得CO 2在活性炭上吸附的实验数据如下,试确定在此条件下弗罗德里希和朗格谬尔方程的诸常数。

解:依据公式nT kP X 1=,对lgX T ~lgP 进行直线拟合:7.030P X T =,即K=30,n=1.43;依据公式m m V P BV V P +=1,对P ~P/V 进行直线拟合:P VP 005.00289.0+=, 即V m =200,B=0.173。

7.9 利用活性炭吸附处理脱脂生产中排放的废气,排气条件为294K ,1.38×105Pa ,废气量25400m 3/h 。

废气中含有体积分数为0.02的三氯乙烯,要求回收率99.5%。

已知采用的活性炭的吸附容量为28kg 三氯乙烯/100kg 活性炭,活性炭的密度为577kg/m 3,其操作周期为4h ,加热和解析2h ,备用1h ,试确定活性炭的用量和吸附塔尺寸。

解:三氯乙烯的吸收量V=2.54×104×0.02×99.5%=505.46m 3/h ,M=131.5。

由理想气体方程RT MmPV =得 h kg RT PVM m /1075.329431.85.13146.5051038.135⨯=⨯⨯⨯⨯==因此活性炭用量kg m 4301036.541075.328100⨯=⨯⨯⨯=; 体积3409.925771036.5m m V =⨯==ρ。

7.10 尾气中苯蒸汽的浓度为0.025kg/kg 干空气,欲在298K 和2atm 条件下采用硅胶吸附净化。

固定床保护作用时间至少要90min 。

设穿透点时苯的浓度为0.0025kg/kg 干空气,当固定床出口尾气中苯浓度达0.020kg/kg 干空气时即认为床层已耗竭。

尾气通过床层的速度为1m/s (基于床的整个横截面积),试决定所需要的床高。

已知硅胶的堆积密度为625kg/m 3,平均粒径Dp=0.60cm ,平均表面积a=600m 2/m 3。

在上述操作条件下,吸附等温线方程为:Y *=0.167X 1.5。

式中Y *=kg 苯/kg 干空气,X=kg 苯/kg 硅胶。

假定气相传质单元高度51.0)/(00237.0μG D H p OY =解:Y 1=0.025kg 苯/kg 干空气,硅胶苯kg kg YX /282.0)167.0(5.1111==,Y 2=0,X 2=0。

故操作线方程为X=11.28Y 。

当Y=Y b =0.0025kg 苯/kg 干空气时,X=11.28×0.0025=0.0282kg 苯/kg 硅胶。

Y*=0.167×0.02821.5=0.0008kg 苯/kg 干空气。

08.5881*=-Y Y ,由此可求得⎰-Y Yb YY dY*近似值; 同时, ⎰⎰---+-=-==We Wb ab a b We Wb A A b w w w w w dw w Y Y W dw Y Y W Y Q f ))(1()1(000 ⎰⎰⎰⎰⎰------=+We Wb Ye Yb Y Yb Ye Yb dYY Yb Y Y dY Y Y dYY Y dY Y Y dY Y Y ))(1(****0由此求得f 的近似值,列表如下:N OG =5.948,f=0.5580;2atm ,298K 时,ρ=2.37kg/m 3,因此)/(37.22s m kg v G ⋅==ρ,故H OG =m G D a p 07041.0)10835.131.21060.0(60042.1)(42.151.05251.0=⨯⨯⨯⨯=--μ;因此吸附区高度为H 2=H OG .N OG =0.07041×5.948=0.419m 。

对单位横截面积的床层,在保护作用时间内吸附的苯蒸汽量为 (0.025-0)×2.37×60×90=320(kg 苯/m 2) 而吸附床饱和区吸附苯蒸汽量)0()(2--=T b x H H ρ 吸附床未饱和区吸附苯蒸汽量)1)(0(2f x H T b --=ρ因此总吸附量320442.0282.0625419.0282.0625)419.0(=⨯⨯⨯+⨯⨯-=H解得H=2.05m ,此即所需要的最小床高。

7.11 把处理量为250mol/min 的某一污染物引入催化反应器,要求达到74%的转化率。

假设采用长6.1m ,直径3.8cm 的管式反应器,求所需要催化剂的质量和所需要的反应管数目。

假定反应速度可表示为:R A =-0.15(1-x A )mol/(kg 催化剂.min )。

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