大气污染控制工程第三版课后习题答案章全

大气污染控制工程第三版课后习题答案章全 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998大气污染控制工程课后作业习题解答第一章 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=⨯。

不同CO 百分含量对应CO 的量为： 2%：mL 59.19%2%98960=⨯，7%：mL 26.72%7%93960=⨯ 1）最初CO 水平为0%时 min 0.17210102.426.7234=⨯⨯=-t ； 2）最初CO 水平为2%时 min 4.12510102.459.1926.7234=⨯⨯-=-t 。

解：由《大气污染控制工程》P18 （1－2），最大能见度为m K d L pp v 8.115812.02.24.114006.26.2=⨯⨯⨯==ρρ。

第二章 燃烧与大气污染解：1kg 燃油含：重量（g ） 摩尔数（g ） 需氧数（g ）C 855H 113－S 10H 2O 0N 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，H 2O +=，，×=。

理论烟气量 +++=kg 重油。

即×1000= m 3N /kg 重油。

2）干烟气量为－=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×=kg 重油，产生烟气量为+×= m 3N /kg 重油。

解：相对于碳元素作如下计算：%（质量） mol/100g 煤 mol/mol 碳C 1HSO灰分 mol 碳水分 mol 碳故煤的组成为， 燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为molC g /26.18475.5100=。

燃烧方程式为 n=1+4+－2=1）理论空气量kg m kg m /74.6/104.22100026.18)78.31(1495.1333=⨯⨯⨯+⨯-；SO 2在湿烟气中的浓度为%174.0%10018644.11495.178.3010.0292.01010.0=⨯+⨯+++2）产生灰分的量为kg g /8.144%8010010001.18=⨯⨯ 烟气量（1+++×+18）×1000/××10－3=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 解：按燃烧1kg 煤计算重量（g ） 摩尔数（mol ） 需氧数（mol ）C 795HS 6H 2O 0设干空气中N 2：O 2体积比为：1，所需理论空气量为×（++）=kg 煤。

理论烟气量CO2 ，SO2 ，H2O +=N 2mol 54.28078.476.35478.3=⨯ 总计+`++=kg 煤实际烟气量+×=kg 煤，SO 2浓度为%043.0%10043.4361875.0=⨯。

解：取1mol 煤气计算H 2S 耗氧量CO 2 0COH 2 （）molCH 4共需O 2 +++=。

设干空气中N 2：O 2体积比为：1，则理论干空气量为×（+1）=。

取2.1=α，则实际干空气 ×=。

空气含湿量为12g/m 3N ，即含 m 3N ， m 3N 。

故H 2O 体积分数为%。

故实际空气量为mol 298.1%493.11279.1=-。

烟气量SO 2：，CO 2：++=，N 2：×+=，+++×%+=故实际烟气量 ++++×=解：1）N 2%=1－11%－8%－2%－%=%由《大气污染控制工程》P46 （2－11） 空气过剩%5.50%100)25.08(99.78264.025.08=⨯⨯--⨯⨯- 2）在测定状态下，气体的摩尔体积为mol L P T T V P V /46.39322.1337002734434.22101325221112=⨯⨯⨯⨯=⋅=； 取1m 3烟气进行计算，则SO 2120×10－6m 3，排放浓度为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 =⨯。

解：按1kg 煤进行计算重量（g ） 摩尔数（mol ） 需氧数（mol ）C 758HS 16H 2O 0需氧++=设干空气中N 2：O 2体积比为：1，则干空气量为××=，含水×=。

烟气中：CO 2 ；SO 2 ；H 2O ++=；N 2：×=；过剩干空气××=。

实际烟气量为++++=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=⨯⨯。

解：SO 2含量为%，估计约1/60的SO 2转化为SO 3，则SO 3含量51083.1601%11.0-⨯=⨯，即P H2SO4=×10－5，lg P H2SO4=。

查图2－7得煤烟气酸露点约为134摄氏度。

解：以1kg 油燃烧计算，C 860g ；H 140g 70mol ，耗氧35mol 。

设生成CO x mol ，耗氧 mol ，则生成CO 2 （－x ）mol ，耗氧（－x ）mol 。

烟气中O 2量610600%5.1-⨯x 。

总氧量 x x x x 5.2467.10635)67.71(5.010600%5.16+=+-++⨯-，干空气中N 2：O 2体积比为：1，则含N 2 ×（+）。

根据干烟气量可列出如下方程：6610600)5.2467.106(78.367.7110600%5.1--⨯=+++⨯x x x ，解得x= 故CO 2%：%99.13%10010600306.0306.067.716=⨯⨯--； N 2%：%62.84%10010600306.0)67.106306.05.24(78.36=⨯⨯+⨯- 由《大气污染控制工程》P46 （2－11） 空气过剩系数07.1)06.05.05.1(62.84264.006.05.05.11=⨯--⨯⨯-+=α 第三章 大气污染气象学解：由气体静力学方程式，大气中气压随高度的变化可用下式描述：dP g dZ ρ=-⋅ （1）将空气视为理想气体，即有m PV RT M = 可写为 m PM V RTρ== （2） 将（2）式带入（1），并整理，得到以下方程：假定在一定范围内温度T 的变化很小，可以忽略。

对上式进行积分得： ln gM P Z C RT =-+ 即 2211ln ()P gM Z Z P RT =--（3） 假设山脚下的气温为10。

C ，带入（3）式得：得 5.7Z km ∆=即登山运动员从山脚向上爬了约。

解：d m K zTγγ>=---=∆∆-=-100/35.25.1102988.297105.1，不稳定 d m K zT γγ>=---=∆∆-=-100/5.110308.2975.2973010，不稳定 d m K zT γγ>=---=∆∆-=-100/0.130505.2973.2975030，不稳定 d m K zT γγ>=---=∆∆-=-100/75.15.1302985.297305.1，不稳定 d m K z T γγ>=---=∆∆-=-100/44.15.1502983.297505.1，不稳定。

解：288.00101)(P P T T =， 解：由《大气污染控制工程》P80 （3－23），m Z Z u u )(11=，取对数得)lg(lg 11Z Z m u u = 设y u u =1lg ，x Z Z =)lg(1，由实测数据得由excel 进行直线拟合，取截距为0，直线方程为：y=故m ＝。

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 ==⨯=。