大气答案

大气污染控制工程作业参考答案

（以下答案仅供参考，可能答案计算有误，亦有些计算题会可能有多种答案，

只要方法对即可）

第一章作业：P27-P28

1T 、根据干洁空气中N 2、O 2、Ar 和CO 2气体质量所百分数求其体积百分数。 解：查表1-1知其质量百分数和相应分子量 假设取其在1mol 空气中所质量分数为基准。

据%51.75%100966

.2801

.2878084.02=⨯⨯-

=N m 同理：%14.23%100966

.2800

.3220946.02=⨯⨯-

=O m %29.1%100966

.2894

.3900934.0=⨯⨯-=Ar m

%05.0%100966

.2801

.4400033.02=⨯⨯-=CO m

2T 、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：由表附录三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 0.12 4.00 以SO 2为例计算体积分数 C v =

3104.222

-⨯⨯SO m

M C 33

104.2264

1015.0--⨯⨯⨯=

=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% 0.058×10-4% 3.20×10-4%

4T 、成人每次吸入的空气量平均为500cm 3，假如每分钟呼吸15次，空气颗粒物的质量浓度为200μg/m 3。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：500cm 3=5.0×10-4m 3

每小时吸入空气量： 5.0×10-4m 3×15×60=0.45m 3/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

5T 已知某城市PM 10、SO 2、NO 2日均、CO 、O 3小时均浓度分别为0.12mg/Nm 3、0.048 mg/Nm 3、0.10 mg/Nm 3、2mg/Nm 3和0.006 mg/Nm 3，求该市空气污染指数API ，该市哪种污染物为城市空气中的首要污染物。 解：据j k j k j k j

k j k j k k k I I I C C C C I ,,1,,1,,)(+---=++

则8550)50100(05

.015.005

.012.0)(,,1,,1,,10=+---=

+---=

++j k j k j k j

k j k j k k PM I I I C C C C I

480)050(005.00

048.02=+---=

SO I

7550)50100(08.012.008

.01.02=+---=NO I

200)050(0502=+---=CO I

0.30)050(012.00006.03=+---=O I

第二章作业：P61-P62

1T 、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SO 2的质量浓度和CO 2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。 解：

⑴已知1kg 重油中各成分的含量如下：

质量/g 摩尔数/mol （按原子数计） 需氧数/mol C 855 71.25 71.25 H 113 112.10 28.25 N 2 0.143 0

S 10 0.3125 0.3125 O 20 1.25 -0.625 所需理论氧气量为：

71.25+28.25+0.3125-0.625 =99.188mol/kg 重油 需要的理论空气量为： 99.188×（1 + 3.78） =474.13mol/kg 重油

即： 474.13×22.4/1000 =10.62m 3/kg 重油（标态）

理论空气量条件下的烟气组成（mol ）为： CO 2：71.25 H 2O ：56.5 SO x ：0.3125 N 2：99.188×3.76 理论烟气量为：

71.25+56.5+0.3125+99.188×3.78 =502.99mol/kg 重油

502.99×22.4 ×10-3

=11.68m 3/kg 重油

⑵干烟气量为：501.01-56.5 =446.49mol/kg 重油 即： 446.49×22.4×10-3

=9.96m 3/kg 重油。

SO 2量为：0.3125×0.97

=0.3031mol/kg 重油（认为S 的生成物中SO 2占97%） 干烟气中SO 2的质量浓度为： 0.3031×10-6/446.69

=681.87×4

.2264

=1948mg/m 3

假设C 全部生成CO 2，则CO 2的量为71.25mol/kg 重油。 CO 2的最大质量浓度为：

4

.2244

1049.44625.713⨯⨯

3/8.314m g =

⑶当空气过剩10%时，空气过剩系数α=1.1 则实际的空气量为： 10.58×1.1=11.64m 3/kg 重油 实际烟气量为：

0)1(a o

fg fg V V V -+=α

58.10)11.1(22.11⨯-+=

m 28.12=3

/kg 重油

2T 、普通煤的元素分析结果（质量百分数）如下：

C 65.7% 灰分：18.1% S 1.7% H 3.2% 水分9.0% O 2.3%（含N 量不计）。（1）计算燃烧1kg 煤的理论空气量和烟气中SO 2的浓度（以体积分数表示）。 （2）假设烟尘的排放因子为80%，计算烟气中灰分的浓度（以质量分数表示） （3）假定用硫化床燃烧技术加石灰石脱硫，石灰石中Ca 点35%，当Ca/S 为1.7（摩尔比）时，计算燃烧1吨煤所需加石灰石的量。 解：（1）以1kg 煤为基础时

质量/g 摩尔数/mol 需氧数/mol 烟气量/mol S 17 0.53 0.53 0.53 H 32 16 8 16 C 657 54.75 54.75 54.75 O 23 0.719 -0.719 H 2O 90 5 0 5 则理论需氧量：

0.53+8+54.75-0.719 =62.56mol/kg 煤 理论空气量为： 62.56×(1+3.78) =299.04mol/kg 煤 理论烟气量为：

0.53+16+54.75+5+62.56×3.78