大气污染控制工程习题课件

1.1495(13.78)100022.4103m3/kg 18.26
6.74m3/kg
SO2在湿烟气中的浓度为
10.2920.010 0.3 0 .1 7 0 8 1.14951.644 100% 0.174% 18
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20
2）产生灰分的量为
18.1100080% 144.8g/kg 100
SO2浓度为
0.187 150% 00.04% 3 43.463
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25
2.4某锅炉燃用煤气的成分如下：
H2S:0.2%；CO2 :5％；O2:0.2％；
CO：28.5％；H2：13.0％；CH4：0.7％；N2： 52.4％；空气含湿量为12g/mN3，a＝1.2，试求实 际需要空气量和燃烧时产生的实际烟气量。
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9
1.7 粉尘密度1400kg/m3,平均粒径1.4um，在 大气中的浓度为0.2mg/m3,对光的散射率为2.2， 计算大气的最大能见度。 解： 由《大气污染控制工程》P18 （1－2），最 大能见度为
Lv2.6K pdp。 2.62 .1 24 0. 20 1.40 11.5 8m 81
8
含氧总量为 48002096m 0 L
100
不同CO百分含量对应CO的量为： 2%： 9602%19.59mL
98%
7%： 9607%72.26mL
93%
1）最初CO水平为0%时
t 7.26 17.02min 4.2104130
2）最初CO水平为2%时
t7.2 61.9 5912.4m 5 in 4.21 0 4130
H
31.125
S
6
H2O 52.875
摩尔数（mol） 66.25 15.5625 0.1875 2.94
需氧数（mol） 66.25 7.78 0.1875 0
设干wenku.baidu.com气中N2：O2体积比为3.78：1，
所需理论空气量为4.78×（66.25+7.78+0.1875） =354.76mol/kg煤。
烟气组成为CO271.25mol， H2O 55.25+1.25=56.50mol，SO2 0.1325mol，N2 3.78×99.1875=374.93mol。
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14
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 m3N/kg重油。
27.625
S
10
0.3125
0.3125
H2O 22.5
1.25
0
N元素忽略。
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13
1）理论需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg 设干空气O2：N2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=10.62m3N/kg重油。
200 ug/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）
×0.12=10.8 g
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6
1.5 设人体肺中的气体含CO为2.2×10-4，平 均含氧量为19.5%。如果这种浓度保持不变， 求COHb浓度最终将达到饱和水平的百分率。
烟气量（湿烟气） （1+0.292+0.010+3.78×1.1495+1.644/18） ×1000/18.26×22.4×10－3 =6.826m3/kg
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21
灰分浓度为
1 4 4 .8 1 0 3mg/m3=2.12×104mg/m3 6.826
3）需石灰石
10001.7%1.740
2）干烟气量为502.99－56.50=446.49mol/kg重油。
SO2百分比浓度为 0.312150% 00.07% 44.469
空气燃烧时CO2存在最大浓度 7.12510% 01.59% 6 44.469
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15
3）过剩空气为10%时，所需空气量为 1.1×10.62=11.68m3N/kg重油，
摩尔数为
1103 44.64m 3 ol 22.4
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3
故三种污染物体积百分数分别为：
SO2： NO2： CO：
0.1 51 03 0.0512 06 6 44.4643 0.1 21 0 3 0.051 8 0 6 4 64.4 643
4.00 1 0 3 3.20 1 0 6 2 84.4 643
则理论干空气量为0.223×（3.78+1）=1.066mol 取 a＝1.2
则实际干空气 1.2×1.066mol=1.279mol。
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空气含湿量为12g/m3N,即含H2O 0.67mol/ m3N , 14.94L/ m3N ,
故H2O体积分数为1.493%。
故实际空气量为
1.279 1.298mol
由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=210
COH Mb p210 2.21 0 4 0.2369
O 2Hb pO 2
1.9 51 0 2
COHb饱和度
C O C C O O 2 O H H 1 H b C C bb O /O O /O 2 H 2 H H H 1 b b 0 .0 b 2 .b 23 3 1 6 .6 1 9 % 9 9 5
大气污染控制工程
－习题课1
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1
1.1 干洁空气中N、O、Ar2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
nN2=0.781mol，nO2=0.209mol，nAr=0.00934mol， nCO，2=0.00033mol。质量百分数为
产生烟气量为 11.267+0.1×10.62=12.33 m3N/kg重油。
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16
2.2 普通煤的元素分析如下：
C 65.7%;灰分 18.1％；S 1.7％； H 3.2％；水分 9.0％；O 2.3％（含氮量不计）
①计算燃煤1kg所需要的理论空气量和SO2在烟气中的 浓度（以体积分数计）；
0 .7 821 .0 81
；
N 2% 2.9 8 7 1 1% 0 0 7.5 5% 1
，
O 2% 0 .2 2.9 0 8 3 7 1 9 .0 2 0 1% 0 0 2.0 3 % 8
。 A% r 0 .00 9 3.9 3 9 4 1 4% 0 0 1 .2% 9 2.9 8 7 1
C2% O 0 .02.0 9 8 4 0 7 1.0 4 3 1 1 3% 00 .0% 5
11.493%
烟气量SO2: 0.002mol，CO2 0.285+0.007+0.05=0.342mol， N2：0.223×3.78+0.524=1.367mol， H2O :0.002+0.126+0.014+1.298×1.493%=0.144mol
故实际烟气量
0.002+0.342+1.367+0.144+0.2×1.066=2.068mol
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26
解：
取1mol煤气计算
H2S 0.002mol CO2 0.05mol CO 0.285mol
耗氧量 0.003mol 0mol
0.143mol
H2 （0.13-0.004）mol CH4 0.007mol
0.063mol 0.014mol
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27
共需O2 0.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol。 设干空气中N2：O2体积比为3.78：1
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7
1.6 设体内有4800ml血液，每100ml血液中含 氧20ml。从事体力劳动的人的呼吸量为 4.2L/min,手污染空气中所含CO浓度为10-4。 如果血液中CO水平最初为：1.0%；2%，计算 血液达到7%的CO饱和度需要多少分钟。设吸 入肺中的CO全被血液吸收。
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燃烧方程式为
C H 0 .5 8 4S 0 .0 1 0 O 0 .0 1 3n (O 2 3 .7 8 N 2) C O 20 .2 9 2 H 2 O 0 .0 1 0 S O 2 3 .7 8 n N 2
n=1+0.584/4+0.010－0.013/2=1.1495
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19
1）理论空气量
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4
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？
1）（g/m3N）1.52 0 .4 2 1 1 0 4 0 1 3 51 4.03 g/1 m N 3
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10
已知无烟煤的干燥无灰基组成为：C:90.0%、 H：2.0%，S：3.0%，O：3.5%，N：1.5%，干 燥基灰分为A：20%，收到基水分为：3.0%。 计算收到基的其他组成。
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11
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%
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29
2.5 干烟道气的组成为：CO211%（体积）， O28%，CO2%，SO2120×10－6（体积分数）， 颗粒物30.0g/m3（在测定状态下），烟道气流流 量在700mmHg和443K条件下为5663.37m3/min， 水气含量8%（体积）。
试计算： 1）过量空气百分比； 2）SO2的排放浓度（ ug/m3）；
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2
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
3）在标准状态下（1atm和273K），干烟道气体积； 4）在标准状态下颗粒物的浓度。
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32.00
103.21kg/t煤
35%
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22
2.3 煤的元素分析结果如下： S 0.6%、H3.7%、C 79.5%、N 0.9%、
O 4.7%、灰分10.6% 在空气过剩20%条件下 完全燃烧。计算烟气中SO2的浓度
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23
2.3解： 按燃烧1kg煤计算
重量（g）
C
795
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24
理论烟气量CO2 66.25mol，SO2 0.1875mol， H2O15.5625+2.94=18.50mol
N2 3.7835.74628.50m 4 ol 4.78
总计66.25+8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤 实际烟气量365.48+0.2×354.76=436.43mol/kg煤
c（mol/m3N）1 2.5 .4 2 0 1 1 0 4 0 36.7 0 1 0 3m/o m N 3l
2）每天流经管道的CCl4质量为 1.031×10×3600×24×10－3kg=891kg
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5
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
试计算：1. 燃油1kg所需的理论空气量和产生 的理论烟气量； 2.干烟气中SO2的浓度和CO2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。
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12
2.1 解： 1kg燃油含：
重量（g） 摩尔数（mol） 需氧数（mol）
C
855
71.25
71.25
H
113－2.5 55.25
mol/100g煤 5.475
3.2 0.053 0.072
故煤的组成为CH0.584S0.010O0.013
mol/mol碳 1
0.584 0.010 0.013 3.306g/mol碳 1.644g/mol碳
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18
燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为 100 18.26g/molC 5.475
②假定烟尘的排放因子为80％，计算烟气中灰分的浓 度（以mg/m3表示）
③ 假定用硫化床燃烧技术加石灰石脱硫。石灰石中含 Ca35％。当Ca/S为1.7时，计算燃煤1t需加石灰石 的量。
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17
解： 相对于碳元素作如下计算：
%（质量） C 65.7 H 3.2 S 1.7 O 2.3 灰分 18.1 水分 9.0