大气污染控制工程习题答案

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%1001

97.2801

.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 ）3

3

4

/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c （mol/m 3N ）3

33

4

/1070.610

4.221050.1N 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=210

2369.010

5.19102.22102

4

22=⨯⨯⨯==--∝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

1.6 解：

含氧总量为

mL 960100

20

4800=⨯。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

.1926.723

4=⨯⨯-=-t 。

1.7 解：

由《大气污染控制工程》P18 （1－2），最大能见度为

m K d L p

p v 8.115812

.02.24

.114006.26.2=⨯⨯⨯=

=

ρ

ρ。

第二章 燃烧与大气污染

2.1 解： 1kg 燃油含：

重量（g ） 摩尔数（g ） 需氧数（g ）

C 855 71.25 71.25 H 113－2.5 55.25 27.625 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。

2.2 解：

相对于碳元素作如下计算：

%（质量） mol/100g 煤 mol/mol 碳 C 65.7 5.475 1 H 3.2 3.2 0.584 S 1.7 0.053 0.010 O 2.3 0.072 0.013

灰分 18.1 3.306g/mol 碳 水分 9.0 1.644g/mol 碳 故煤的组成为CH 0.584S 0.010O 0.013， 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 222222013.0010.0584.078.3010.0292.0)78.3(nN SO O H CO N O n O S CH +++→++

n=1+0.584/4+0.010－0.013/2=1.1495 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%10018

644

.11495.178.3010.0292.01010

.0=⨯+

⨯+++

2）产生灰分的量为kg g /8.144%80100

1000

1.18=⨯⨯

烟气量（1+0.292+0.010+3.78×1.1495+1.644/18）×1000/18.26×22.4×10－

3=6.826m 3/kg

灰分浓度为

310826

.68

.144⨯mg/m 3=2.12×104mg/m 3

3）需石灰石kg 21.103%

3540

7.100.32%

7.11000=⨯⨯⨯/t 煤

2.3解：

按燃烧1kg 煤计算

重量（g ） 摩尔数（mol ） 需氧数（mol ） C 795 66.25 66.25 H 31.125 15.5625 7.78 S 6 0.1875 0.1875 H 2O 52.875 2.94 0