大气污染控制工程习题

ln(1 ) e A
Q
A Q ln(1 ) 10000 ln 1 0.98 m2 6520m2
e
6
由于内部的集尘版两面都可以集尘，外面的两 块仅一面集尘，所以：
A=AP（n-1）
其中n为集尘版数目。因此
n A 1 6520 1 182
AP
3 6 2
按《大气污染控制工程》P162（6－4）
d min
18v0 H p gL
181.82 105 2.87 102 4.57 1.21103 9.8112.19
17.2 106 m
17.2m
即为能被100%捕集的最小雾滴直径。
问：在该沉降室中加入2块隔板，能被捕集的粒子的 最小直径是多少？
3
(
2
)
0 d P2
E0
驱进速度正比于EPE0，因此将EPE0提高到原来的两 倍即可满足要求。
设计一台电除尘器，处理气体量为10000m3/min， 要求的除尘效率至少要达到98％，设粒子的有效驱进 速度为6m/min，求集尘板总面积。若板长3m，板高 6m，计算所需集尘板的数目。
解：根据公式：
则有
9Wi 1.82105
)]
解得Wi=5.5 mm
根据一般旋风除尘器的尺寸要求，D0=4Wi=2.2cm；H ＝2 Wi=1.1cm。 气体流量Q=A.V=H.W.Vc=1.21×10－3m3/s
6.14 图6-49汇总了燃煤电厂用电除尘器的捕集性 能。对于煤的含硫量为1%，除尘效率为99.5%的 情况，试计算有效驱进速度We。
吗？也有人建议，通过提高电除尘器的电压即可满 足将除尘效率提高至99% 的要求。若按此建议，电 除尘器的电压应增加多少？
由下列公式：
1
1
exp(
A Q
e1 )
0.9
1
1
exp(
A Q
2e1 )
0.99
可知有效驱进速度提高一倍后能满足99％的除尘 效率的要求。
因为
q EP /(3dP );
q
6.1 在298K的空气中NaOH飞沫用重力沉降室收集。 沉降至大小为宽914cm，高457cm，长1219cm。 空气的体积流速为1.2m3/s。计算能被100%捕集的 最小雾滴的直径。
解：计算气流水平速度
v0
Q A
1.2 9.14 4.57
2.87 102 m / s
设粒子处于Stokes区域，取 1.82 10 5 Pa s
6.3 有一沉降室长7.0m，高12m，气速30cm/s, 空气 温度300K，尘粒密度2.5g/cm3,空气粘度 0.067kg/(m.h),求该沉降室能100%捕集的最小粒径。
解：
0.067 kg /(m.h) 1.86 10 5 Pa s
d min
18v0 H p gL
181.86 105 0.312 8.4 105 m 84m 100m
6.5 解：
按《Air Pollution Control Engineering》公式
1 exp[(NVc D2 p )] 9Wi
令 =50%，N=5，Vc=15m/s，
p =2.9×103kg/m3，W=0.76m， 2 10 5 Pa s
。
，代入上式得dc=11.78 m
利用《大气污染控制工程》
故
us
d
2 p
p
18
gC
1.58105 m /
s
i
us LW (n 1) Q
1.58 10 5 0.5 0.2 20 3.61 10 3 / 60
0.525
用同样方法计算可得0.83 m粒子的分级效率为
0.864。
因此总效率
i 0.5(0.525 0.864 ) 0.695
6.5 试确定旋风除尘器的分割粒径和总销量，给定的 分成粒径分布如下：
i
(d pi / dc )2 1 (d pi / dc )2
计算各粒径粉尘分级效率，由此得总效率
i gi 55.3%
6.8 欲设计一个用于取样的旋风分离器，希望在入口 气速为20m/s时，其空气动力学分割直径为1um
① 估算该旋风分离器的筒体直径； ② 估算通过该旋风分离器的气体流量
根据《Air Pollution Control Engineering》公式
1 exp[(NVc D2 p )]
9Wi
因
D2
D
2 pa
单位 p
1000
p
(
p
单位取k
g
/
m
3
)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
，故
；
D2 p
＝1000
D
2 pa
；
由题意，当 50%,Vc 20m / s
取 1.82 10 5 Pa s N=10，代入上式
10 20 (1.0 106 )2 1000
50% 1 exp[(
查图得集气板面积约1000m3.（1000m3/min）-1。 根据
i
1 exp( A Q
wi )
0.995=1-exp（-wi）解得wi=5.30m/min。
6.15 电除尘器的除尘效率为90%，欲将其除尘效率 提高至99%。 有人建议使用一种添加剂可以改变滤 饼的比电阻，从而使电除尘器的有效驱进速度提高 一倍。 若此建议可行，电除尘器的效率能满足要求
平均粒径 0~1 1~5 5~10 10~20 20~30 30~40 40~50 50~60 >60 范围/um
质量百分 3
20
15
20
16
10
6
3
7
数/%
已知气体粘度为2*10-5Pa.s,颗粒比重为2.9，旋风尘 尘器气体入口速度为15m/s,气体在旋风除尘器内的有 效旋转圈数为5次；旋风除尘器直径3m，入口宽度 76cm。
2.5103 9.81 7
符合层流区假设。
6.4 气溶胶含有粒径为0.63和0.83um（质量分数相 等），以3.61L/min的流量通过多层沉降室。给出下 列数据，运用斯托克斯和坎宁汉校正系数计算沉降效 率。L=50cm，P=1.05g/cm3, W=20cm,h=0.129cm,U=0.000182g/(cm.s),n=19层
解： 设空气温度为298K，首先进行坎宁汉修正：
v
8RT
M
8 8.314 298 3.142 28.97 10 3
466 .6m / s
，
1.82 105
6.6 108 m
0.499v 0.4991.185 466.6
Kn 2 6.6 10 2 0.21 0.63
1.10
C 1 0.21[1.257 0.4e 0.21 ] 1.264