大气污染课后详解9章

合集下载

郝吉明第三版大气污染控制工程课后答案完整版

郝吉明第三版大气污染控制工程课后答案完整版

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N2、O2、Ar和CO2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,;,.1.2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/m3,NO2:0。

12mg/m3,CO:4.00mg/m3.按标准状态下1m3干空气计算,其摩尔数为。

故三种污染物体积百分数分别为:SO2:,NO2:CO:。

1.3 CCl4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10m3N、/s,试确定:1)CCl4在混合气体中的质量浓度(g/m3N)和摩尔浓度c(mol/m3N);2)每天流经管道的CCl4质量是多少千克?解:1)(g/m3N)c(mol/m3N)。

2)每天流经管道的CCl4质量为1。

031×10×3600×24×10-3kg=891kg 1。

4成人每次吸入的空气量平均为500cm3,假若每分钟呼吸15次,空气中颗粒物的浓度为200/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:每小时沉积量200×(500×15×60×10-6)×0。

《大气污染治理工程》 课后习题解

《大气污染治理工程》 课后习题解

《大气污染治理工程》习题解编者:蒲恩奇任爱玲前言《大气污染治理工程》是环境工程专业的主干专业课之一。

这本教材共分十三章,可分成六大部分。

第一部分介绍大气组成、大气环境质量标准及当代主要大气环境问题;第二部分介绍燃料、燃烧及计算;第三部分介绍大气污染气象学的基本知识,着重阐述了污染物在大气中扩散的基本理论,还阐述了厂址选择及烟囱高度设计;第四部分介绍了除尘技术基础知识及各种除尘器除尘机理、性能特点及设计选型等知识;第五部分介绍了吸收法、吸附法和催化转化法治理气态污染物的原理和典型工艺流程;第六部分介绍集气罩与净化系统的选择和设计。

为了配合《大气污染治理工程》的教学,为学习使用此教材的师生提供一个参考。

我们特意编写了这本《大气污染治理工程习题解》,对各章的习题作了解答。

由于水平有限,时间仓促,书中难免有错误,敬请各位老师和同学批评指正。

王宜明等老师做了部分工作,提供了有关习题的解法。

九五届环境学院的李丽霞、佟魏同学进行了演算。

特此说明,以示射意。

蒲恩奇2000.2.8第一章 概论1.1 计算干洁空气中N 2、O 2、A r 和CO 2气体质量百分数。

解:由表1-1查得干洁空气中各气体的体积百分数如下: N 2 O 2 A r CO 2 78.08 20.95 0.93 0.03 以N 2为以例,计算其质量百分数已知N 2分子量为28.016,干洁空气平均分子量为28.966,N 2的质量百分数:N 2%=%52.75%100966.28%08.78016.28=⨯⨯同理得:N 2 O 2 A r CO 2 体积百分数(%) 78.08 20.95 0.93 0.03 质量百分数(%) 75.52 23.14 1.28 0.04561.2 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。

大气污染控制工程第三版课后习题答案(18章全)之欧阳地创编

大气污染控制工程第三版课后习题答案(18章全)之欧阳地创编

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1m3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/m3N )334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c (mol/m3N)3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。

2)每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10-3kg=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三版课后习题答案(18章全)

大气污染控制工程第三版课后习题答案(18章全)

大气传染统造工程课后做业习题解问之阳早格格创做第一章 概 论 解:按1mol 搞气氛预计,气氛中各组分摩我比即体积比,故n N2=0.781mol,n O2=0.209mol,n Ar =0.00934mol,n CO2=0.00033mol.品量百分数为%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《环境气氛品量尺度》二级尺度查得三种传染物日仄稳浓度限值如下:333.按尺度状态下1m 3搞气氛预计,其摩我数为mol 643.444.221013=⨯.故三种传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/m3N )3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=. 2)每天流经管讲的CCl 4×10×3600×24×10-3kg=891kg 解:每小时重积量200×(500×15×60×10-6)×g μg μ解:由《大气传染统造工程》P14 (1-1),与M=2102369.0105.19102.22102422=⨯⨯⨯==--∝O p p M Hb O COHb ,COHb 鼓战度%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=⨯.分歧CO 百分含量对付应CO 的量为: 2%:mL 59.19%2%98960=⨯,7%:mL 26.72%7%93960=⨯ 1)最初CO 火仄为0%时 min 0.17210102.426.7234=⨯⨯=-t ; 2)最初CO 火仄为2%时 min 4.12510102.459.1926.7234=⨯⨯-=-t . 解:由《大气传染统造工程》P18 (1-2),最大能睹度为m K d L pp v 8.115812.02.24.114006.26.2=⨯⨯⨯==ρρ.第二章 焚烧与大气传染 解:1kg 焚油含:重量(g ) 摩我数(g ) 需氧数(g )H 2O 22.5 1.25 0 N 元素忽略.设搞气氛O 2:N 2×4.78=474.12mol/kg 重油. ×3N /kg 重油.烟气组成为CO 271.25mol ,H 2O 55.25+1.25=56.50mol ,SO 20.1325mol ,N 2×99.1875=374.93mol. ×3N /kg 重油.2)搞烟气量为502.99-56.50=446.49mol/kg 重油. SO 2百分比浓度为%07.0%10049.4463125.0=⨯,气氛焚烧时CO 2存留最大浓度%96.15%10049.44625.71=⨯.×3N /kg 重油,×10.62=12.33 m 3N /kg 重油. 解:相对付于碳元素做如下预计:%(品量) mol/100g 煤 mol/mol 碳C 65.7 5.475 1 故煤的组成为CHSO ,焚料的摩我品量(包罗灰分战火分)为molC g /26.18475.5100=.焚烧圆程式为1)表里气氛量kg m kg m /74.6/104.22100026.18)78.31(1495.1333=⨯⨯⨯+⨯-;SO 2正在干烟气中的浓度为%174.0%10018644.11495.178.3010.0292.01010.0=⨯+⨯+++2)爆收灰分的量为kg g /8.144%8010010001.18=⨯⨯ ×1.1495+1.644/18)×××10-33/kg灰分浓度为310826.68.144⨯mg/m 3×104mg/m 33)需石灰石kg 21.103%35407.100.32%7.11000=⨯⨯⨯/t 煤2.3解:按焚烧1kg 煤预计重量(g ) 摩我数(mol ) 需氧数(mol ) H 2O 52.875 2.94 0设搞气氛中N 2:O 2体积比为3.78:1, ×(66.25+7.78+0.1875)=354.76mol/kg 煤. N 2mol 54.28078.476.35478.3=⨯×354.76=436.43mol/kg 煤,SO 2浓度为%043.0%10043.4361875.0=⨯.2.4解:与1mol 煤气预计H 2CO 2 0.05mol 0H 2 CH 4共需O 2 0.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol.设搞气氛中N 2:O 2×(3.78+1)=1.066mol.与2.1=α×1.066mol=1.279mol.气氛含干量为12g/m 3N ,即含H 23N 3N .故H 2O 体积分数为1.493%.故本量气氛量为mol 298.1%493.11279.1=-.烟气量SO 2:0.002mol ,CO 2:0.285+0.007+0.05=0.342mol ,N 2×3.78+0.524=1.367mol ,H 2× × 解:1)N 2%=1-11%-8%-2%-0.012%=78.99% 由《大气传染统造工程》P46 (2-11) 气氛过剩%5.50%100)25.08(99.78264.025.08=⨯⨯--⨯⨯-2)正在测定状态下,气体的摩我体积为mol L P T T V P V /46.39322.1337002734434.22101325221112=⨯⨯⨯⨯=⋅=; 与1m 3烟气举止预计,则SO 2120×10-6m 3,排搁浓度为63312010(18%)640.179/39.4610g m --⨯⨯-⨯=⨯. 3)322.45663.37(18%)2957/min 39.46N m ⨯⨯-=. 4)3/85.5222.439.460.03N m g =⨯.2.6解:按1kg 煤举止预计重量(g ) 摩我数(mol ) 需氧数(mol ) H 2O 83.25 4.625 0 设搞气氛中N 2:O 2××1.2=423.66mol , ×0.0116=4.91mol.烟气中:CO 2 63.17mol ;SO 2 0.5mol ;H 2O 4.91+4.625+20.375=29.91mol ;N 2×××4.78=70.61mol.其中CO 2%25.14%10038.44317.63=⨯;SO 2 %11.0%10038.4435.0=⨯;H 2O %74.6%10038.44391.29=⨯; N 2%55.75%10038.44361.7079.019.279=⨯⨯+.O 2 %33.3%10038.443209.061.70=⨯⨯.2.7解:SO 2含量为0.11%,预计约1/60的SO 2转移为SO 3,则SO 3含量51083.1601%11.0-⨯=⨯,即P H2SO4×10-5,lg P H2SO4=-4.737.查图2-7得煤烟气酸露面约为134摄氏度. 2.8解:以1kg 油焚烧预计, C 860g 71.67mol ;H 140g 70mol ,耗氧35mol.设死成CO x mol ,耗氧0.5x mol ,则死成CO 2 (71.67-x )mol ,耗氧(71.67-x )mol. 烟气中O 2量610600%5.1-⨯x. 总氧量x x x x5.2467.10635)67.71(5.010600%5.16+=+-++⨯-,搞气氛中N 2:O 2体积比为3.78:1,则含N 2 ×(106.67+24.5x ).根据搞烟气量可列出如下圆程:故CO 2%:%99.13%10010600306.0306.067.716=⨯⨯--; N 2%:%62.84%10010600306.0)67.106306.05.24(78.36=⨯⨯+⨯- 由《大气传染统造工程》P46 (2-11) 气氛过剩系数07.1)06.05.05.1(62.84264.006.05.05.11=⨯--⨯⨯-+=α第三章 大气传染局里教 3.1解:由气体静力教圆程式,大气中气压随下度的变更可用下式形貌:dP g dZρ=-⋅ (1)将气氛视为理念气体,即有m PV RT M=可写为 m PM VRTρ== (2)将(2)式戴进(1),并整治,得到以下圆程:假定正在一定范畴内温度T 的变更很小,不妨忽略.对付上式举止积分得:ln gM P Z C RT =-+ 即 2211ln ()P gMZ Z P RT =--(3) 假设山足下的气温为10.C ,戴进(3)式得: 得 5.7Z km ∆=即登山疏通员从山足进与爬了约5.7km. 3.2解:d m K z Tγγ>=---=∆∆-=-100/35.25.1102988.297105.1,没有宁静d m K z Tγγ>=---=∆∆-=-100/5.110308.2975.2973010,没有宁静d m K z Tγγ>=---=∆∆-=-100/0.130505.2973.2975030,没有宁静d m K z Tγγ>=---=∆∆-=-100/75.15.1302985.297305.1,没有宁静d m K zTγγ>=---=∆∆-=-100/44.15.1502983.297505.1,没有宁静.3.3解:288.00101)(P PT T =, 3.4解:由《大气传染统造工程》P80 (3-23),m Z Z u u )(11=,与对付数得)lg(lg 11Z Z m u u = 设y u u=1lg ,x Z Z=)lg(1,由真测数据得故m =0.2442. 3.5 解:0.070.07110050()2() 2.24/10Z u u m s Z ==⨯=,0.070.072200100()2() 2.35/10Z u u m s Z ==⨯= 0.070.073300200()2() 2.47/10Z u u m s Z ==⨯=,0.070.074400300()2() 2.54/10Z u u m s Z ==⨯= 0.070.075500400()2() 2.59/10Z u u m s Z ==⨯=. s m Z Z u u /55.2)1050(2)(15.015.00101=⨯==,s m Z Z u u /82.2)10100(2)(15.015.00202=⨯== s m Z Z u u /13.3)10200(2)(15.015.00303=⨯==,s m Z Z u u /33.3)10300(2)(15.015.00404=⨯== s m Z Z u u /48.3)10400(2)(15.015.00505=⨯==. s m Z Z u u /99.2)1050(2)(25.025.00101=⨯==,s m Z Z u u /56.3)10100(2)(25.025.00202=⨯== s m Z Z u u /23.4)10200(2)(25.025.00303=⨯==,s m Z Z u u /68.4)10300(2)(25.025.00404=⨯== 风速廓线图略. 3.6解:1)根据《Air Pollution Control Engineering 》可得下度与压强的闭系为dz RTgM PdP -=2、M=0.029kg 、R=8.31J/(mol.K)代进上式得T PdP dz 21.29-=.当t=.C ,气压为1023 hPa ;当t=.C ,气压为1012 hPa ,.C=283.4K ,dP=1012-1023=-11Pa.果此m m dz 894.28310181121.29=--=,z=119m.共理可预计其余测定位子下度,截止列表如下:2)图略 3)d m K z T γγ>=---=∆∆-=---100/35.1898.911212121,没有宁静;0100/22.299128.9323232<-=---=∆∆-=---m K z T γ,顺温; 0100/98.11011412434343<-=---=∆∆-=---m K z T γ,顺温; 0100/61.01631514545454<-=---=∆∆-=---m K z T γ,顺温; d m K z T γγ<=---=∆∆-=---100/37.05361315656565,宁静; d m K z T γγ<=---=∆∆-=---100/15.02716.1213878787,宁静; d m K z T γγ<=---=∆∆-=---100/85.012996.16.12989898,宁静; d m K z T γγ<=---=∆∆-=---100/28.02818.06.1109109109,宁静.3.7解:0100/22.14581.217.26111>=-=∆∆=m K z T G ,故011<-=G γ,顺温; m K z T G 100/72.07631.216.15222-=-=∆∆=,故d m K G γγ<=-=100/72.022,宁静;m K z T G 100/16.15806.159.8333-=-=∆∆=,故d m K G γγ>=-=100/16.133,没有宁静;m K z T G 100/12000.250.5444-=-=∆∆=,故d m K G γγ>=-=100/144,没有宁静;m K z T G 100/2500.300.20555-=-=∆∆=,故d m K G γγ>=-=100/255,没有宁静;0100/43.0700.250.28666>=-=∆∆=m K z T G ,故066<-=G γ顺温. 3.8解:2211ln()P gM Z Z P RT =--,代进已知数据(温度T 与二下度处的仄稳值)即458297314.8029.08.91013P ln2⨯⨯⨯=-,由此解得P 2=961hPa.由《大气传染统造工程》P72 (3-15)可分别预计大天处位温战给定下度处位温:K P T 293)10131000(1.294)1000(288.0288.0===地面地面地面θ,K P T 16.303)9611000(7.299)1000(288.0288.0111===θ, 故位温梯度=m K 100/18.24580303293=--共理可预计得到其余数据的位温梯度,截止列表如下:3.9解:2211ln()P gM Z Z P RT =--,设大天压强为P 1,代进数据得到:458297314.8029.08.9P 970ln1⨯⨯⨯=-,解得P 1=1023hPa.果此共理可预计得到其余数据的大天位温,截止列表如下:略.第四章 大气扩集浓度估算模式 4.1解:吹北风时以风背为x 轴,y 轴指背峭壁,本面为面源正在大天上的投影.若没有存留峭壁,则有]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(2),,,(222222'z z y zy H z H z y u Q H z y x σσσσσπρ+-+---=现存留峭壁,可思量ρ为真源与真源正在所闭心面孝敬之战.真源]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(22222221z z y z y H z H z y u Q σσσσσπρ+-+---= 真源]}2)(exp[]2)(]{exp[2)2(exp[22222222z z y z y H z H z y L u Q σσσσσπρ+-+----= 果此]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(2222222z z y zy H z H z y u Q σσσσσπρ+-+---=+ =]}2)(exp[]2)(]}{exp[2)2(exp[)2{exp(222222222z z y y zy H z H z y L y u Q σσσσσσπ+-+----+- 刮冬风时,坐标系建坐没有变,则截止仍为上式. 4.2解: 霍兰德公式m D T T T uD v H s a s s 16.96)54182884187.25.1(455.13)7.25.1(=⨯-⨯+⨯=-+=∆. 布里格斯公式kW kW D v T T T Q ss a s H 210002952155.13418288418106.97.2106.97.22323>=⨯⨯-⨯⨯=-⨯⨯=--且x<=10Hs.此时3/23/213/113/23/180.2429521362.0362.0x x ux Q H H =⨯⨯==∆--.按国家尺度GB/T13201-91中公式预计, 果Q H >=2100kW ,Ts -Ta>=130K>35K.(收电厂位于都会近郊,与n=1.303,n 1=1/3,n 2=2/3) 4.3解:由《大气传染统造工程》P88(4-9)得 4.4解:阳天宁静度等第为D 级,利用《大气传染统造工程》P95表4-4查得x=500m 时m m z y 1.18,3.35==σσ.将数据代进式4-8得32222/010.0)1.18260exp()3.35250exp(1.183.35680)60,0,50,500(m mg =⨯-⨯-⨯⨯⨯=πρ. 4.5解:由霍兰德公式供得m D T T T uD v H s a s s 84.5)6.04052934057.25.1(46.020)7.25.1(=⨯-⨯+⨯=-+=∆,烟囱灵验下度为m H H H s 84.3584.530=+=∆+=.由《大气传染统造工程》P89 (4-10)、(4-11)yze H u Q σσπρ2max 2=时,m H z34.25284.352===σ.与宁静度为D 级,由表4-4查得与之相映的x=745.6m. 此时m y 1.50=σ.代进上式32max /231.01.5034.2584.354102m g e μπρ=⨯⨯⨯⨯=. 4.6解:由《大气传染统造工程》P98 (4-31)13.01121202.3)05.02()(y y q y y σσττσσ===(当h h 10012<≤τ,q=0.3)4.7解:有限少线源dP P H u Q H x P P z z L)2exp(21)2exp(22),0,0,(22221--=⎰πσσπρ.最先推断大气宁静度,决定扩集参数.中纬度天区阴朗春天下午4:00,太阳下度角30~35.安排,属于强太阳辐射;查表4-3,当风速等于3m/s 时,宁静度等第为C ,则400m 处m m zy 5.26,3.43==σσ.其次推断3分钟时传染物是可到达受体面.果为丈量时间小于0.5h ,所以没有必思量采样时间对付扩集参数的效用.3分钟时,传染物到达的距离3360540400x ut m m ==⨯⨯=>,证明已经到达受体面.有限少线源dP P H u Q H x P P z zL)2exp(21)2exp(22),0,0,(22221--=⎰πσσπρ距离线源下风背4m 处,P 1=-75/43.3=-1.732,P 2=75/43.3=1.732;)/(6.0)/(15090s m g s m g Q L⋅=⋅=.代进上式得 3732.1732.12/52.5)2exp(215.26326.02)0,0,0,400(m mg dp P =-⨯⨯⨯⨯=⎰-ππρ.端面下风背P 1=0,P 2=150/43.3=3.46,代进上式得 4.8解:设大气宁静度为C 级,m m z y 98.615.215,56.2323.4100000====σσ. 当x=1.0km ,m m z y 4.61,1.99==σσ.由《大气传染统造工程》P106 (4-49) 4.9解:设大气宁静度为C 级.m x m H D D z5.122642.7415.220036015.2=⇒=-=-=σ 当x=2km 时,x D <x<2x D ,按x= x D 战x=2x D 时浓度值内插预计.x= x D 时,m m z y 42.74,26.118==σσ,代进《大气传染统造工程》P88 (4-9)得x= 2x D 时,m m zy 10.139,41.221==σσ,代进P101 (4-36)得3222/257.041.2213605.32180)2exp(2m mg y D u Qy y=⨯⨯⨯=-=πσσπρ;通过内插供解3/181.0)5.12262000(5.1226050.0257.005.0m mg =--+=ρ 当x=6km>2x D 时,m y 474=σ,3/120.04743605.32180m mg =⨯⨯⨯=πρ预计截止标明,正在x D <=x<=2x D 范畴内,浓度随距离删大而降下. 4.10解:由所给局里条件应与宁静度为E 级.查表4-4得x=12km 处,m m z y 4.87,4277==σσ.m H y yf 25.4338504278=+=+=σσ,m H h z f 8.2244.872502=⨯+=+=σ 34/10365.125.4338.224321002)50,0,0,12000(m g h u Q yff F -⨯=⨯⨯⨯==πσπρ.解:按《大气传染统造工程》P91 (4-23) 由P80 (3-23)25.025.01010687.1)10(3)(s s mH H Z Z u u === 按都会及近郊区条件,参照表4-2,与n=1.303,n 1=1/3,n 2=2/3,代进P91(4-22)得12/54/13/23/11048.23687.128100303.121s ss n sn HH H H uH Q n H =⨯⨯==∆-.3(年均),代进P109(4-62)=H H H s ∆-⨯-∆+⨯⨯⨯⨯⨯--625.0310)05.006.0()(687.1718.2142.35.010802解得m H H H H s s s 4.35748.2312/5≥+=∆+于是Hs>=162m.本量烟囱下度可与为170m.烟囱出心烟气流速没有该矮于该下度处仄稳风速的1.5倍,即u v ××170=9.14m/s.但是为包管烟气成功抬降,出心流速应正在20~30m/s.与u v =20m/s ,则有m u Q D v v 1.42026544=⨯⨯=≤ππ,本量直径可与为4.0m.4.12解:下架连绝面源出现浓度最大距离处,烟流核心线的浓度按 P88(4-7)z y zy u Q H H u Q σσπσσπ2018.1]2/24exp[1[222=⋅-+= (由P89(4-11)2H z =σ)而大天轴线浓度yze H u Q σσπρρ⋅==2max 22. 果此,38.12018.1)2(4018.14018.1)2/(2018.1/2222221====⋅=eH e H e H e H u Q u Q z yz z y σσσπσσπρρ 得证.第五章 颗粒传染物统造技能前提 5.1解:正在对付数概率坐标纸上做出对付数正态分集的品量乏积频次分集直线,读出d m μ、d 50m μ、d 15.9m μ.81.3501.84==d d g σ. 做图略. 解: 画图略. 5.3解:正在对付数概率坐标纸上做出对付数正态分集的品量乏积频次分集直线,读出品量中位直径d 50mμ、dmμ、d 15.9m μ.85.1501.84==d d gσ. 按《大气传染统造工程》P129(5-24)m NMD NMD MMD g μσ31.3ln 3ln ln 2=⇒+=;P129(5-26)m d NMD d L g Lμσ00.4ln 21ln ln 2=⇒+=;P129(5-29)m d NMD d sv g sv μσ53.8ln 25ln ln 2=⇒+=.5.4解:《大气传染统造工程》P135(5-39)按品量表示g cm d S Psv m /107.3623⨯==ρP135(5-38)按净体积表示323/1003.76cm cm d S svV⨯==P135(5-40)按聚集体积表示323/1011.2)1(6cm cm d S svb ⨯=-=ε.5.5解:气体流量按P141(5-43)s m Q Q Q N N N N /11000)(21321=+=; 漏风率P141(5-44)%20%100100002000%100121=⨯=⨯-=NNN Q Q Q δ;除尘效用: 思量漏风,按P142(5-47)%3.90100002.412000340.0111122=⨯⨯-=-=N N N N Q Q ρρη没有思量漏风,按P143(5-48)%9.912.4340.01112=-=-=NN ρρη 5.6解: 由气体圆程RT Mm PV =得L g RT PM V m /832.042331.829)4901001.1(5=⨯⨯-⨯===-ρ按《大气传染统造工程》P142(5-45)Pa P 13119.172832.08.92=⨯⨯=∆. 解:按《大气传染统造工程》P145(5-58) 粉尘浓度为33/10/22.22.22m g m g =3;×0.1=0.222g/s. 5.8解:按《大气传染统造工程》P144(5-52)ii i g g P121-=η(P=0.02)预计,如下表所示:据此可做出分级效用直线. 5.9解:按《大气传染统造工程》P144(5-54)∑==%86.721i i T g ηη. 解:53103.2,/912.0-⨯==μρm kg .当d p m μ时,应处正在Stokes 天区. 最先举止坎宁汉建正:s m M RT v /2.5321097.28142.35.387314.8883=⨯⨯⨯⨯==-π, m v8104.9499.0-⨯==ρμλ,47.04.0104.9222=⨯⨯==-p d Kn λ.则61.1)]10.1exp(4.0257.1[1=-++=Kn Kn C ,s m gC d u p p s /1041.11852-⨯==μρ.当d p =4000mμ时,应处于牛顿区,s m g d u p p s /34.17)(74.1=-=ρρρ.5002750103.234.17912.0104000Re 56>=⨯⨯⨯⨯==--μρud p p ,假设创造. 当d p m μ时,忽略坎宁汉建正,s m g d u pp s /088.0182==μρ.体味证Re p <1,切合Stokes 公式.思量到颗粒正在低重历程中速度正在很短时间内便格外交近u s ,果此预计重降下度时可近似按u s 预计.d p m μ×10-5××10-4m ; d p =40m μ×30=2.64m ; d p =4000m μ×30=520.5m. 5.11解:设最大石英粒径d p1,最小角闪石粒径d p2.由题意,g d g d p p p p ρρρρ221174.174.1=故35.16.25.31221===p p p p d d ρρ. 5.12解:正在所给的气氛压强战温度下,s Pa m kg ⋅⨯==-531081.1,/205.1μρ.d p =200m μ时,思量采与过度区公式,按《大气传染统造工程》P150(5-82):85.131081.1205.103.110200Re 56=⨯⨯⨯⨯=--p ,切合过度区公式. 阻力系数按P147(5-62)82.3Re 5.186.0==pP C .阻力按P146(5-59)N u A C F p D p 822621083.703.1205.1)10200(482.32121--⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==πρ. 5.13解:圆管里积2321085.741m d A -⨯==π.据此可供出气氛与盐酸雾滴相对付速度s m A Q u s /27.0601085.71012733=⨯⨯⨯==--.思量利用过度区公式:代进相闭参数s Pa m kg m kg p ⋅⨯=⨯==-53331082.1,/1064.1,/19.1μρρ及u s可解得d p =66m μ.117.11082.127.019.11066Re 56>=⨯⨯⨯⨯=--p ,切合过度区条件.故能被气氛夹戴的雾滴最大直径为66m μ. 5.14解:粒径为25m μ,应处于Stokes 天区,思量忽略坎宁汉建正:s m g d u pp s /1069.31822-⨯==μρ.横直目标上颗粒物疏通近似按匀速思量,则低重时间s u Ht s1221069.35.42=⨯==-×122m=171m. 5.15解:正在给定条件下s Pa m kg ⋅⨯==-53105.2,/815.0μρ. 当d p =10m μ,粉尘颗粒处于Stokes 天区:s m R u d u t p p c /768.02.016105.2182700)101(18252622=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=--μρ. d p =500m μ,粉尘颗粒处于牛顿区:Ru d u d t p p cp23226155.0⋅=ρππρ.果此s m R u d u t p p c /2.8003.32==ρρ.体味证,Re p =1307>500,假设创造.第六章 除尘拆置 6.1解:预计气流火仄速度sm AQ v /1087.257.414.92.120-⨯=⨯==.设粒子处于Stokes 天区,与s Pa ⋅⨯=-51082.1μ.按《大气传染统造工程》P162(6-4)即为能被100%捕集的最小雾滴直径. :按层流思量,根据《大气传染统造工程》P163(6-5)2.229.64801812122121=⨯==⇒=ηηηηn n n n ,果此需要树坐23层.6.3解:m m m gL H v d p μμρμ10084104.8781.9105.2123.01086.118185350min<=⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--,切合层流区假设. :设气氛温度为298K ,最先举止坎宁汉建正:s m M RT v /6.4661097.28142.3298314.8883=⨯⨯⨯⨯==-π, m v 85106.66.466185.1499.01082.1499.0--⨯=⨯⨯⨯==ρμλ,21.063.0106.622=⨯⨯=-Kn 264.1]4.0257.1[21.0121.010.1=++=-eC .故s m gC d u pp s /1058.11852-⨯==μρ525.060/1061.3202.05.01058.1)1(35=⨯⨯⨯⨯⨯=+=--Q n LW u s i ηm μ粒子的分级效用为0.864.果此总效用 695.0)864.0525.0(5.0=+=i η解:按《AirPollutionControlEngineering 》公式)]9(exp[12μρπηi pc W D NV --=.令η=50%,N=5,Vc=15m/s ,p ρ×103kg/m 3,W=0.76m ,s Pa ⋅⨯=-5102μ,代进上式得d c m μ.利用《大气传染统造工程》P170(6-18)22)/(1)/(c pi c pi id d d d +=η 预计各粒径粉尘分级效用,由此得总效用%3.55==∑i i g ηη 解:根据《大气传染统造工程》P144(5-53)ii i g Pg 32/+=ηηη(P=0.1)预计分级效用,截止如下表所示:据此可做出分级效用直线.由上表可睹,5~10m μ来除效用为49.41.果此正在工程缺面允许范畴内,d c m μ. :据《大气传染统造工程》P169(6-13)Pa v p 144015293.19.92121221=⨯⨯⨯==∆ξρ. 解:根据《Air Pollution Control Engineering 》P258公式)]9(exp[12μρπηi pc W D NV --=.果)/(1000322m kg D D p p p pa单位取单位ρρρρ==,故p D ρ2=1000 2pa D ;由题意,当s m V c /20%,50==η.与s Pa ⋅⨯=-51082.1μ,N=10,代进上式)]1082.191000)100.1(2010(exp[1%50526--⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯--=i W π,解得W i mm .根据普遍旋风除尘器的尺寸央供,D 0=4W i =2.2cm ;H =2 W i =1.1cm.c ×10-3m 3/s6.9解:按《大气传染统造工程》P170(6-18)22222225)5/(1)5/()/(1)/(pipipi pi c pi c pi i d d d d d d d d +=+=+=η;⎰⎰∝+==022125pi pipipi i qdd dd qdd ηη.d g =20mμ,25.1=σ,])32.020ln (exp[79.1])ln 2ln(exp[ln 2122pipi ggpi gpi d d d d d q -=-=σσπ 代进上式,利用Matlab 积分可得%3.9610==⎰pi i qdd ηη.6.10解:驱进速度按《大气传染统造工程》P187(6-33)s m d qE w p p/176.01011081.1310100103.0365315=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---ππμ. 2885.123.0m dL A =⨯⨯==ππ3/s ,代进P188(6-34)%8.98)176.0075.0885.1exp(1)exp(1=⨯--=--=i i w Q A η.解:1)Q ’=2/3=0.667 m 322,%3.99)122.02/667.04.13exp(1=⨯--=i η.2)5.13/15.0max ==v v 故%8.9875.1%)3.991(1)1(1=--=--=Fv iηη.6.12 解:1)由题意77.0)9.0exp(15.0=⇒⨯--=k k d p m μ,%2.93)5.377.0exp(11=⨯--=η d p m μ,%8.99)0.877.0exp(12=⨯--=η d p m μ,%100)0.1377.0exp(13=⨯--=η故%98%6.9832.01%8.992.0%2.932.0>=⨯⨯+⨯+⨯=η 2)301%6.982iρ-=,则i 2ρ33.没有谦足环保确定战使用者需要.解:1)由《大气传染统造工程》P183(6-31)电场荷电为 扩集荷电按P184 (6-32)预计,与电场荷电相比很小,可忽略. ×10-16C.2)电场荷电为 ×10-19C.3)与s Pa ⋅⨯=-5105.2μd p =5m μ时,s m d qE w p p/088.0105105.23104.31004.3365516=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---ππμ;d p m μ时,s m d qE w p p/1051.3102.0105.23104.31086.43365519----⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==ππμ. 解:查图得集气板里积约1000m 3.(1000m 3/min )-1.根据)exp(1i i w QA--=η, 0.995=1-exp (-w i )解得w i =5.30m/min. 6.15解:%95)exp(1=--=w Q A η,故05.0)exp(=-w Q A ,0025.0)2exp(=-w QA果此%75.990025.01)2exp(1'=-=--=w QA η.6.16解:设3种粒子的分级效用分别为1η、2η、3η,则 果此%9.991=η,%0.992=η,%1.863=η. 解:1)粉尘粒径d p =10m μ 当液滴直径为50mμ时,R=0.2;碰碰数3.36618)(2=-=CD p p p I D u u d N μρ,14.19=I N .由给出预计公式可得%3.50=η共理可得液滴直径为100m μ、500m μ时捕集效用为42.6%、10.1%. 2)d p =50m μ用共样要领预计可得颗粒正在直径为50m μ、100m μ、500m μ的液滴上捕集效用分别为 0、10.2%、25.0%. 6.18解:按《大气传染统造工程》P211(6-53) 由(6-55)233.02229]101.6exp[pd gp C g l iepf d C P --=∆⨯-=μρρm μm μ,除尘效用约为1;果此故%48.981=-=P η. 6.19 解: 坎宁汉建正143.12.1172.01172.01=+=+=p C d C 6.20解:设气液比1L/m 3,d p m μ,3/8.1cm g p =ρs Pa g ⋅⨯=-51099.2μ.由O cmH v Q Q v p gl T 2323234.152100.11003.1)(1003.1=⨯⨯⨯⨯-=⨯-=∆---可解得v=121.6m/s.故喉管里积2058.06.1211.7m S ==,D T =272mm. 与喉管少度300mm ,通气管直径D 1=544mm. 241=α,62=α,则m mm ctg D D L T 64.064022111==-=α,m ctg D D L T 13.322222=-=α(与D 2=600mm ). 解:由《Air Pollution Control Engineering 》P300 9.48式t D zc D M ηπ∆=24.t η通过P293 Figure 9.18读与.与33/102m kg p ⨯=ρ,雨滴D b =2mm ,处于牛顿区,利用《大气传染统造工程》P150(5-83)s m v /0.7]205.1/81.9)205.1100.1(100.2[74.12/133=⨯-⨯⨯=-.果此,912.01021082.1180.7)103(10218352632=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---b p p s D v d N μρt η=0.11(Cylinder ). 故M=g μπ0083.011.080300)102(423=⨯⨯⨯⨯⨯-.而液滴自己g D M μρπ331019.461'⨯==×10-4%.6.22解:由《Air Pollution Control Engineering 》公式 t AQ D C C LD ∆-=η5.1ln 0.代进已知数据h t t A A3.12105.21.01025.11.0ln 33=∆⇒∆⨯⨯⨯⨯-=-,即需持绝半天安排的时间. 6.23解:设破裂2个布袋后气体流量调配没有变,近似供得出心浓度如下:300/0761.06002)1(600598'm g C C C =+-=η.果此%2.99%10015.90761.015.9=⨯-=η. 6.24解:设恒定速度v 1,则401=v K x ffg μ,40011=+v K x v K x ppg ffg μμ.若正在400Pa 压降下继承,则40022212=++v K x v K x v K x pp g pp g ffg μμμ解此微分圆程得Q 23. :当T=300K 时,s Pa ⋅⨯=-51086.1μ,v=1.8m/min=0.03m/s.S x M p ρ=,1210100102.143MM S M x p =⨯⨯⨯==-ρ p K Mb p /03.01086.1125⨯⨯⨯+=∆-.利用所给数据举止线性拟战, 51.61613146+=∆x p ,即13146/03.01086.1125=⨯⨯⨯-p K M,K p ×10-12m 2.解:1)过滤气速预计为v F =1.0m/min.2)除尘效用为99%,则粉尘背荷2/94.5699.0m tg t Ct v W F =⨯=∆=. 3)除尘器压力益坏可思量为p E t P P P P ∆+∆+∆=∆t P ∆为浑净滤料益坏,思量为120Pa ;Pa v S P F E E 350=⋅=∆;)min/(50.9,43.5694.515.922m g N R tPa t Ct v R P p p p ⋅⋅=⨯⨯=∆=∆取;故)(43.56470)(43.56120350Pa t Pa t P P P P p E t +=++=∆+∆+∆=∆. 4)果除尘器压降小于1200Pa ,故min 9.12,1200)(43.56470<<+t Pa t 即最大浑灰周期.5)22402731603931000060m v Q A F =⨯⨯⨯==. 6)与滤袋d=0.8m ,l=2m.203.5m dl a ==π,7.47==aAn ,与48条布袋. 解:1)将已知数据代进所给公式即有0139.0]1082.13.0)101(1000)105.0(06.0297exp[52326=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-=---P ,%6.98=η2)由001.0)97exp(22≤-=εμg cpas D D Zv P 可得z>=3.23m.3)由《Air Pollution Control Engineering 》公式,脱透率)9exp(2μρπi pc W D NV P -=与Wi=0.25Dc ,而N=0.5Z/Dc ,Vc=Vs/ε,pa pa D D ρ22=,代进上式)97exp()92exp(2222εμεμπg c pas g c pas D D ZV D D ZV P -=-= (近似与72=π)解:×(1-0.3)x p =140×10-4,x p =0.01cm ;3)由(0.8-0.0006)×0.39t=140,t=449min=7.5h. 第七章 气态传染物统造技能前提 7.1解:由亨利定律P*=Ex ,500××105×10-5. ×10-5=376.×10-5很小,故C CO23.100g 与气体仄稳的火中约含44×100××10-5/18=0.013g. 解:正在1atm 下O 2×104x 解得O 2×10-6. 解:20》C 时H 2×105kPa ,分压20atm ×0.1%=2.03kPa.×10-5,故C*H2S 3.×103×10-3mol/(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 ⋅=⨯=-=.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 . 果此用火量L sB ××105m 3N /h.由图解法可解得传量单元数为5.6. 解:G B =10×3/min ,Y 1=0.124,Y 2=0.02.做出最小用火时的支配线,x max =0.068.故53.1068.002.0124.0)(min =-=Bs G L ,L s ××3/min.图解法可解得传量单元数为 3.1.mLaH y 39.2)(3.333.0=⨯=.H y ×3.1=7.4m. 7.6解:利用公式0ττ-=KL ,将已知数据代进⎩⎨⎧-=-=002.05051.0220ττK K ,解得⎩⎨⎧==min65min/28500τmK果此min 27856512850max =-⨯=τ. 7.7解:min 8.95'==KL τ,kg aSL x b 2.452301141)0129.02629.0(2=⨯⨯⨯⨯-==πρ.7.8解:依据公式nT kPX 1=,对付lgX T ~lgP 举止直线拟合:7.030P X T =,即K=30,n=1.43;依据公式mm V P BV V P +=1,对付P ~P/V 举止直线拟合:P VP005.00289.0+=, 即V m =200,B=0.173. 解:×104××3/h ,M=131.5.由理念气体圆程RT Mm PV=得果此活性冰用量kg m 4301036.541075.328100⨯=⨯⨯⨯=;体积349.925771036.5m m V =⨯==ρ.解:Y 1=0.025kg 苯/kg 搞气氛,硅胶苯kg kg YX /282.0)167.0(5.1111==,Y 2=0,X 2=0.故支配线圆程为X=11.28Y .当Y=Y b ×0.0025=0.0282kg 苯/kg 硅胶. ×=0.0008kg 苯/kg 搞气氛.08.5881*=-Y Y ,由此可供得⎰-Y Yb Y Y dY *近似值;共时, ⎰⎰---+-=-==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 由此供得f 的近似值,列表如下:N OG =5.948,f=0.5580;2atm ,298K 时,ρ3,果此)/(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; 果此吸附区下度为H 2=H OG .N OG ×5.948=0.419m.对付单位横截里积的床层,正在呵护效用时间内吸附的苯蒸汽量为(0.025-0)××60×90=320(kg 苯/m 2) 而吸附床鼓战区吸附苯蒸汽量)0()(2--=T b x H H ρ 吸附床已鼓战区吸附苯蒸汽量)1)(0(2f x H T b --=ρ果此总吸附量320442.0282.0625419.0282.0625)419.0(=⨯⨯⨯+⨯⨯-=H 解得H=2.05m ,此即所需要的最小床下.解:反应管转移率为x A 时,反应速度为R A =-0.15(1-x A )mol/(kg 催化剂.min ).根据单管物料仄稳可列出如下圆程:A A Qdx Adx x =-ρ)1(15.0 其中2322101.1)108.3(4m A --⨯=⨯⨯=π,Q 单位为mol/min.数据代进并整治得AAx dx Q dx -=1098668.0,对付等式二边积分,即⎰⎰-=74.001.601098668.0AA x dx Q dx ,解得Q=0.447mol/min.反应管数目:250/0.447=560个. 解:由T cm Q ∆=得K cm Q T 31472642.01056.45=⨯⨯==∆. 第八章 硫氧化物的传染统造 8.1解:火电厂排搁尺度700mg/m 3.3%硫含量的煤烟气中SO 2体积分数与0.3%. 则每坐圆米烟气中含SO 2mg 857110644.2233=⨯⨯; 果此脱硫效用为%8.91%10085717008571=⨯-. 8.2 解:1)↑+⋅→++22322322CO O H CaSO O H SO CaCO 2)每焚烧1t 煤爆收SO 2约kg t 7221006.3=⨯,约来除72×0.9=64.8kg.果此消耗CaCO 3 kg m 132648.641003.1=⨯⨯=.3)CaSO 4.2H 2O 死成量 kg 174172648.64=⨯;则焚烧1t 煤脱硫污泥排搁量为t 4354.0174=,共时排搁灰渣77kg.解: 1)由)1)(1(121ηηη---=T,)1%)(981(1%7.992η---=,解得%852=η.2)设总体积为100,则SO 27.8体积,O 210.8体积,N 281.4体积.经第一级催化转移后余SO 20.156体积,O 26.978体积,N 281.4体积.设有x 体积SO 2转移,则总体积为)25.88(x -.果此,5.0]2/5.882/978.6[2/5.88156.0)25.88/(300x x x x xx --⋅---=×10-3;故转移率为%99156.0106.113=⨯-- 8.4解:能源消耗W W K 07.58.0260000156.0=⨯=,即约0.51%用于克服阻力益坏. 解:1)与仄稳温度为C T 。

大气污染控制工程课后题

大气污染控制工程课后题

第二章:燃烧与大气污染2.1 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SO 2的浓度和CO 2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。

【解】:1kg 燃油含:重量(g ) 摩尔数(g ) 需氧数(g )C 855 71.25 71.25H 113-2.5 55.25 27.625(转化为氧,即原料中含有氧,20g ,相当于0.625molO2,转化为H 为2.5g )S 10 0.3125 0.3125 H 2O 22.5 1.25 0 N 元素忽略。

1)理论需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg设干空气O 2:N 2体积比为1:3.78,则理论空气量99.1875×4.78=474.12mol/kg 重油。

即474.12×22.4/1000=10.62m 3N /kg 重油。

烟气组成为CO 271.25mol ,H 2O 55.25+11.25=56.50mol ,SO 20.1325mol ,N 23.78×99.1875=374.93mol 。

理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg 重油。

即502.99×22.4/1000=11.27 m 3N /kg 重油。

2)干烟气量为502.99-56.50=446.49mol/kg 重油。

SO 2百分比浓度为%07.0%10049.4463125.0=⨯,空气燃烧时CO 2存在最大浓度%96.15%10049.44625.71=⨯。

3)过剩空气为10%时,所需空气量为1.1×10.62=11.68m 3N /kg 重油, 产生烟气量为11.267+0.1×10.62=12.33 m 3N /kg 重油。

郝吉明第三版大气污染控制工程课后答案完整版

郝吉明第三版大气污染控制工程课后答案完整版

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 ---⨯=⨯⨯=。

(完整版)大气污染控制工程郝吉明第三版课后答案郝吉明

(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 ,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

郝吉明第三版大气污染控制工程课后答案完整版

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》教案 第九章

《大气污染控制工程》教案 第九章

《大气污染控制工程》教案第九章《大气污染控制工程》教案第九章第九章固定源氮氧化物污染控制第一节氮氧化物性质及来源氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。

我们通常所说的氮氧化物主要包括:n2o,no,n2o3,no2,n2o4和n2o5,大气中nox主要以no,no2形式存在,但最近研究发现n2o不仅对全球气候变暖有显著影响,而且也参与对臭氧层的破坏。

n2o又称笑气,是一种具有麻醉特征的惰性气体,它在环境大气中的含量非常少,显著低于对生物产生影响的限值。

大气中氮氧化物的来源主要存有两方面。

一方面就是由自然界中的固氮菌、雷电等自然过程所产生;另一方面就是化工生产中的硝酸生产、硝化过程、炸药生产和金属表面硝酸处置等。

第二节燃烧过程中氮氧化物的形成机理一、热力型氮氧化物构成的热力学1.一氧化氮生成量与温度的关系2.一氧化氮与二氧化氮之间的转变3.烟气冷却对一氧化氮和二氧化氮平衡的影响二、热力型氮氧化物构成的动力学―泽利多维奇模型三、瞬时一氧化氮的构成四、燃料型氮氧化物的构成第三节低氮氧化物燃烧技术一、传统的高氮氧化物冷却技术早期开发的低氮氧化物燃烧技术不要求对燃烧系统作大的改动,只是对燃烧装置的运行方式或部分运行方式作调整或改进。

因此简单易行,可方便的用于现存装置,但一氧化氮的降低幅度有限。

这类技术包括低氧燃烧、烟气循环燃烧、分段燃烧、浓淡燃烧技术等。

1.高空气短缺系数运转技术氮氧化物排放量随着炉内空气量的增加而增加,为了降低氮氧化物的排放量,锅炉应在炉内空气量较低的工况下运行。

采用低空气过剩系数运行技术,不仅可以降低氮氧化物的排放,而且减少了锅炉排烟热损失,可提高锅炉热效率。

-1-2.降低助燃空气预热温度课堂教学说明,这一措施不必用作燃煤、燃油锅炉,对于燃气锅炉,则存有减少氮氧化物排放量的显著效果。

3.烟气循环燃烧烟气循环冷却法使用冷却产生的部分烟气加热后,在循环送到冷却区,起著减少氧浓度和冷却区温度的促进作用,以达至增加一氧化氮生成量的目的。

大气污染控制工程(第三版)复习重点

大气污染控制工程(第三版)复习重点

大气污染控制工程(第三版)复习重点第一章:①TSP:悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物②PM10:悬浮在空气中,空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物)③ODS:消耗臭氧层的物质④酸雨:pH小于的雨、雪或其他形式的大气降水(如雾、露、霜)⑤大气污染: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。

⑥一次污染物:指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。

⑦二次污染物:指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物经过一系列的化学变化或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质~2. 我国的主要大气污染物是什么我国的大气污染物现状有什么规律性答:我国的大气污染仍以煤烟型为主,主要污染物为TSP和SO2。

规律:①煤烟型污染是我国大气污染的普遍问题;②城市的大气污染比乡村严重;③南方的大气污染比北方严重;④冬季的大气污染比夏季严重;⑤酸雨现象集中在我国西南、华南和东南地区出现3. 目前计入空气污染指数有那些项目如何计分如何报告…答:⑴PM10、SO2、NO2、CO、O3 ⑵当第K种污染物浓度为时,其分指数为⑶各种污染物的污染分指数都计算以后,取最大者为该区域或城市的空气污染指数API,则该种污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。

API<50时,则不报告首要污染物4. 大气的组成包括哪几部分试举例说明。

答:⑴干燥清洁的空气,如氮、氧、氩和二氧化碳气体⑵水蒸气⑶各种杂质,如细菌,病菌等.第二章:1. 名词解释:①空燃比:单位质量燃料燃烧所需空气。

②高位发热量:燃料完全燃烧时,包括其生成物中水蒸气的汽化潜热,所发生的热量变化。

③低位发热量:燃料产物中的水蒸气仍以气态存在时完全燃烧过程释放的热量。

¥5. 燃烧过程产生哪些大气污染物答:二氧化碳、一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、烟、飞灰、金属及其氧化物、金属盐类、醛、碳氧化合物等。

大气污染课后问题详解_4章

大气污染课后问题详解_4章

四章 大气扩散浓度估算模式4.1 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? 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]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(2),,,(222222'zz y z y H z H z y u Q H z y x σσσσσπρ+-+---= 现存在峭壁,可考虑ρ为实源与虚源在所关心点贡献之和。

实源]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(22222221z z y z y H z H z y u Q σσσσσπρ+-+---= 虚源]}2)(exp[]2)(]{exp[2)2(exp[22222222z z y z y H z H z y L u Q σσσσσπρ+-+----= 因此]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(2222222z z y zy H z H z y u Q σσσσσπρ+-+---=+ ]}2)(exp[]2)(]{exp[2)2(exp[2222222zz y z y H z H z y L u Q σσσσσπ+-+---- =]}2)(exp[]2)(]}{exp[2)2(exp[)2{exp(222222222z z y y zy H z H z y L y u Q σσσσσσπ+-+----+- 刮北风时,坐标系建立不变,则结果仍为上式。

4.2 某发电厂烟囱高度120m ,径5m ,排放速度13.5m/s ,烟气温度为418K 。

大气温度288K ,大气为中性层结,源高处的平均风速为4m/s 。

试用霍兰德、布里格斯(x<=10H s )、国家标准GB/T13201-91中的公式计算烟气抬升高度。

大气污染控制工程第三版课后习题答案及解析[18章全]

大气污染控制工程第三版课后习题答案及解析[18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 Ar =0.00934mol , n co =0.00033mol 。

质量百分数为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 ?干空气计算,其摩尔31x10数为L 旦 =44.643mol 。

故三种污染物体积百分数分别为:22.41.3 解:1)「(g/m 3N )二「5°101154=1.031g/mN22.4^10_ __一 32)每天流经管道的 CCl 4质量为 1.031 x 10X 3600 X 24 X 10 kg=891kg 1.4 解:每小时沉积量 200 X( 500 X 15X 60X 10一6)x 0.12 切=10.8 J gN 2% 0.781 28.01 28.97 1 100% =75.51%, O 2% 二0.209 32.00 28.97 1 100% = 23.08%Ar% 二 °00934 39'94 100% =1.29% , CO 2% = °00033 以01100% =0.05%。

28.97 128.97 1n N2=0.781mol , n o2=0.209mol ,SQ :0.15 10* 64 44.643 二 0.052 ppm , NQ : °・12 100.058 ppm46 44.643CO4.00 10 28 44.643=3.20 ppm 。

(mol/m 3N )1.50 10 22.4 10“_3 3= 6.70 10 mol / m N 。

1.5 解:由《大气污染控制工程》P14 (1 —1),取M=210旦=210 2210:P o 219.5 10"1.6 解:含氧总量为4800 20 = 960mL 。

大气污染控制工程第三版课后习题答案(18章全)之欧阳美创编

大气污染控制工程第三版课后习题答案(18章全)之欧阳美创编

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1m3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/m3N )334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c (mol/m3N)3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。

2)每天流经管道的CCl 4质量为 1.031×10×3600×24×10-3kg=891kg1.4 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=⨯。

大气污染课后详解9章

大气污染课后详解9章

1)设每天需燃煤Mt , 每日排放NOx 量约为第九章 固定源氮氧化物污染控制 99.1某座1000MW 的火电站热效率为 38%,基于排放系数,计算下述三种情况 NO x 的排放量(t/d ):1)以热值为6110kcal/kg 的煤为燃料;2)以热值为1OOOOkcal/kg 的重油为燃料; 3)以热值为8900kcal/m 3的天然气为燃料。

解:则有 M.6110 X 10吸 103X 4.18 X 38%=1000 X 106X 24X 3600 NOx 平均排放系数12kg/t 煤,则每日排放 NOx 量约为38.9 1012=107t10°2) 同理 M.10000 X 103X 103X 4.18 X 38%=1000 X 106X 24 X 3600, M=5439t 。

取重油密度为 0.8X 103kg/m 3,折合体积约为 6800m 3,去排放系数12.5kg/m 3,则每日排放6800X2.5NOx 约为3 85.0t1033) 8900 X 103X 4.18 X 38%V=1000 X 106X 24X 3600,解得 V=6.1 X 106m 3。

66.1 106.25103 1039.2大型燃煤工业锅炉的 NO x 排放系数可取为8kg/t ,试计算排烟中NO x 的浓度。

假定烟气中O 2的浓度为6%,煤的组成见例2-2。

解:取1kg 煤计算,排放 NOx 约8g ,在常规燃烧温度下,近似认为 NO ?浓度很小,NOx 均以NO 存在。

1kg 煤中,含 C772g , H52g , N12g , S26g , O59g ,灰分为 79g 。

充分燃烧后,生成 CO 264.3mol , H 2O26mol , SO 20.812mol , NO0.267mol 。

需 O 22504-59=2445g ,约 76.4mol 。

引入 N2°.7976.4 二 287.4mol 。

大气污染控制工程第三版课后习题答案(18章全)之欧阳引擎创编

大气污染控制工程第三版课后习题答案(18章全)之欧阳引擎创编

大气污染控制工程课后作业习题解答欧阳引擎(2021.01.01)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1m3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/m3N )334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c (mol/m3N )3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。

2)每天流经管道的CCl 4质量为 1.031×10×3600×24×10-3kg=891kg1.4 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=⨯。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

第九章 固定源氮氧化物污染控制99.1 某座1000MW 的火电站热效率为38%,基于排放系数,计算下述三种情况NO x 的排放量(t/d ):1)以热值为6110kcal/kg 的煤为燃料;2)以热值为10000kcal/kg 的重油为燃料; 3)以热值为8900kcal/m 3的天然气为燃料。

解:1)设每天需燃煤Mt ,则有M.6110×103×103×4.18×38%=1000×106×24×3600 解得M=8.9×103t 。

取NOx 平均排放系数12kg/t 煤,则每日排放NOx 量约为t 1071012109.833=⨯⨯; 2)同理M.10000×103×103×4.18×38%=1000×106×24×3600,M=5439t 。

取重油密度为0.8×103kg/m 3,折合体积约为6800m 3,去排放系数12.5kg/m 3,则每日排放NOx 约为t 0.85105.1268003=⨯3)8900×103×4.18×38%V=1000×106×24×3600,解得V=6.1×106m 3。

每日排放NOx 量约为t 2.38101025.6101.6336=⨯⨯⨯。

9.2 大型燃煤工业锅炉的NO x 排放系数可取为8kg/t ,试计算排烟中NO x 的浓度。

假定烟气中O 2的浓度为6%,煤的组成见例2-2。

解:取1kg 煤计算,排放NOx 约8g ,在常规燃烧温度下,近似认为NO 2浓度很小,NOx 均以NO 存在。

1kg 煤中,含C772g ,H52g ,N12g ,S26g ,O59g ,灰分为79g 。

充分燃烧后,生成CO 264.3mol ,H 2O26mol ,SO 20.812mol ,NO0.267mol 。

需O 22504-59=2445g ,约76.4mol 。

引入N 2mol 4.2874.7621.079.0=⨯。

燃烧本身过程中产生N 2mol 3.028/)8301412(=⨯-。

即在O 2恰好耗尽时烟气含CO 264.3mol ,H 2O26mol ,SO 20.812mol ,NO0.267mol ,N 2287.7mol 。

由题意,空气过剩,设过剩空气量为xmol ,则06.01.37921.0=+xx,由此解得x=152mol 。

故NOx 浓度为4100.51521.379267.0-⨯=+(体积分数)。

9.3 气体的初始组成以体积计为8.0%CO 2、12%H 2O 、75%N 2和5%O 2。

假如仅考虑N 2与O 2生成NO 的反应,分别计算下列温度条件下NO 的平衡浓度。

1)1200K ;2)1500K ;3)2000K 。

解: 1)1200K下,Kp=2.8×10-7。

设有xN 2转化为NO ,则72108.2)5)(75()2(-⨯=--x x x 解得x=0.00512;故NO 平衡浓度为41002.110000512.02-⨯=⨯(体积分数)2)1500K 时,同理52101.1)5)(75()2(-⨯=--x x x 解得x=0.032,故NO 平衡浓度为 4104.61002032.0-⨯=⨯(体积分数)3)2000K 时,42100.4)5)(75()2(-⨯=--x x x 解得x=0.190,故NO 平衡浓度为0.0038。

9.4 假定煤的元素组成以重量百分比计为:氢3.7,碳75.9,硫0.9,氮0.9,氧4.7,其余的为灰分。

当空气过剩系数20%条件下燃烧时,假定燃烧为完全燃烧。

如果不考虑热力型NO x 的生成,若燃料中氮1)20%,2)50%,转化为NO ,试求烟气中NO 的浓度。

解:考虑1kg 燃煤含氢37g ,碳759g ,硫9g ,氮9g ,氧47g 。

烟气中含CO 263.25mol ,含H 2O 18.5mol ,含SO 20.28mol 。

因此需O 2 2392-47=2281g 约71.3mol ,则引入N 2268.2mol 。

若空气过剩20%,则烟气中O 2为0.2×71.3=14.26mol ,N 2 268.2+53.6+9/28=322.1mol 。

即若不考虑N 转化,则烟气中含CO 263.25mol ,H 2O18.5mol ,SO 20.28mol ,O 214.26mol ,N 2322.1mol 。

1)N 2转化率20%,则NO 浓度为4101.34.41814/92.0-⨯=⨯(体积分数)2)N 2转化率50%,则NO 浓度为4107.74.41814/95.0-⨯=⨯(体积分数)9.5 基于第二节给出的动力学方程,对于t=0.01、0.04和0.1s ,估算[NO]/[NO]e 的比值,假定M=70,C=0.5。

试问M=70所对应的温度是多少?以K 表示。

解:按《大气污染控制工程》P361(9-13))ex p()1()1(11Mt Y Y C C -=+--+将M=70,C=0.5代入 当t=0.01s 时 7.05.05.1)1()1(--=+-e Y Y ,解得Y=0.313; 当t=0.04s 时 8.25.05.1)1()1(--=+-e Y Y ,解得Y=0.811;当t=0.1s 时 75.05.1)1()1(--=+-e Y Y ,解得Y=0.988。

由)58400exp(107.52/1115TP T M -⨯=-,取P=1atm ,将M=70代入得T=2409K 。

9.6 对于M=50和M=30重复上面的计算。

] 解:M=50⎪⎩⎪⎨⎧==+-===+-===+-=------955.0,)1()1(,1.0686.0,)1()1(,04.0232.0,)1()1(,01.055.05.10.25.05.15.05.05.1Y e Y Y s t Y e Y Y s t Y e Y Y s tM=30⎪⎩⎪⎨⎧==+-===+-===+-=------824.0,)1()1(,1.0487.0,)1()1(,04.0144.0,)1()1(,01.035.05.12.15.05.13.05.05.1Y e Y Y s t Y e Y Y s t Y e Y Y s t 9.7 对于反应N 2+O 2->2NO ,平衡常数可表示为:b f k k O N NO K /]][/[][222==。

根据现有的数据,可以得到k f =9×1014exp[-13500/(RT)]和k b =4.1×1013exp[-91600/(RT)]。

按表9-3中的温度,计算平衡常数K ,并与表中的数据比较。

解:)43400ex p(101.41091314RT K -⨯⨯= (R=1.987cal/mol.K )。

将所给温度代入公式计算K 值,列表如下:9.8 计算组成为95%N 2和5%O 2的烟气达到平衡时,原子态O 的浓度。

假定平衡时的温度为1)2000K ;2)2200K ;3)2400K 。

解:假设O 浓度很小,平衡时O 2的浓度仍可近似认为5%。

利用O 2分解的平衡反应式O O 22→及《大气污染控制工程》P360(9-11)式求解:2/1,2/12)(][][RT K O O OP e e =。

因反应前后分子个数不同,平衡常数有量纲,公式中浓度单位为mol/m 3,即1)2000K 时,Kp,o=6.63×10-4,平衡时32/305.0273/20000224.005.0][m mol O e =⨯=故3642/1,2/12/mol 1084.22000314.81063.6305.0)(][][m RT K O O OP e e -⨯=⨯⨯⨯==-2)2200K 时,Kp,o=2.68×10-3,平衡时32/277.0273/22000224.005.0][m mol O e =⨯=故3532/1,2/12/mol 1004.12200314.81068.2277.0)(][][m RT K O O O P e e -⨯=⨯⨯⨯==-3)2400K 时,Kp,o=8.60×10-3,,平衡时32/254.0273/2400024.005.0][m mol O e =⨯=故3532/1,2/12/mol 1007.32400314.81060.8254.0)(][][m RT K O O O P e e -⨯=⨯⨯⨯==-9.9 典型的大型燃煤工业锅炉氮氧化物排放系数为8kg/t 。

假定煤的组成与习题9-4相同,烟气中氧浓度为6%,试计算烟气中NO x 的浓度。

解:取1kg 煤计算,排放NOx 约8g ,在常规燃烧温度下,近似认为NO 2浓度很小,NOx 均以NO 存在。

1kg 煤中,含C759g ,H37g ,N9g ,S9g ,O47g 。

充分燃烧后,生成CO 263.25mol ,H 2O18.5mol ,SO 20.28mol ,NO0.267mol 。

需O 22333-47=2286g ,约71.4mol 。

引入N 2mol 8.2684.7121.079.0=⨯。

燃烧本身过程中产生N 2mol 19.028/)830149(=⨯-。

即在O 2恰好耗尽时烟气含CO 263.25mol ,H 2O18.5mol ,SO 20.28mol ,NO0.267mol ,N 2269.0mol 。

由题意,空气过剩,设过剩空气量为xmol ,则06.03.35121.0=+xx,由此解得x=140.5mol 。

故NOx 浓度为41043.55.1403.351267.0-⨯=+(体积分数)。

9.10 燃油锅炉的NO x 排放标准为230×10-6(体积分数),假定油的化学组成C 10H 20N x ,当空气过剩50%时发生完全燃烧。

当燃料中50%的氮转化为NO x ,忽略热力型NO x 时,为满足排放标准,氮在油中的最大含量为多少? 解:燃烧1mol C 10H 20N x ,产生10molCO 2,10molH 2O ,需O 215mol ,引入N 2量56.4mol 。

空气过剩50%,则总氮气量为56.4×1.5=84.6mol ,O 2量为7.5mol 。

由题意,6102305.75.06.84205.0-⨯=+++x x,解得x=0.052因此氮在油中的最大含量为%52.0%1002012014052.014052.0=⨯++⨯⨯。

相关文档
最新文档