大气污染控制工程课后习题

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：

SO 2：0.15mg/m 3，NO 2：0.12mg/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

=⨯⨯-。

《环境空气质量标准》GB3095-2012二级标准查得三

种污染物日平均浓度限值如下：

SO 2：0.15mg/m 3，NO 2：0.08mg/m 3，CO ：4.00mg/m 3。

NO 2：3

0.08100.0394644.643ppm -⨯=⨯

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 ）334/031.110

4.221541050.1N 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

1.031×10×3600×24×10－3

kg=891kg

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。

解：由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=210 24

22 2.2102100.236919.510

CO O p COHb M O Hb p --⨯==⨯=⨯， COHb 饱和度

%15.192369

.012369.0/1/222=+=+=+=Hb O COHb Hb O COHb Hb O COHb COHb CO ρ

1.6 设人体内有4800mL 血液，每100mL 血液中含

20mL 氧。从事重体力劳动的人的呼吸量为4.2L/min ，

受污染空气中所含CO 的浓度为10－4。如果血液中CO

水平最初为：1）0%；2）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。

解： 含氧总量为mL 960100

204800=⨯。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 0.17210102.426.723

4=⨯⨯=-t ； 2） 最初CO 水平为2%时

min 4.12510

102.459.1926.7234=⨯⨯-=-t

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。

解：

1kg燃油含：

重量（g）摩尔数（mol）需O2数（mol）C 855 71.25 71.25

H 113 113 28.25

S 10 0.3125 0.3125

O 20 1.25 -0.625

N元素忽略。

1）理论需氧量

71.25+28.25+0.3125-0.625=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。

烟气组成为CO271.25mol，H2O 56.50mol，SO20.1325mol，N23.78×99.1875=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 普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；

S1.7%；H3.2%；水分9.0%；O2.3%。（含N 量不计）

1）计算燃煤1kg 所需要的理论空气量和SO 2在烟气中

的浓度（以体积分数计）；

2）假定烟尘的排放因子为80%，计算烟气中灰分的

浓度（以mg/m 3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（摩尔比）时，计算燃煤1t 需