《环境工程学》课程作业及答案

第一次作业

1.根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准，求出 SQ 、NQ 、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：

SQ2： 0.15mg/m 3，NQ2： 0.12mg/m 3，CO: 4.00mg/m 3。按标准状态下1ni 干空气计算，其摩尔数为

44.643mol 。故三种污染物体积百分数分别为:

2)干烟气量为 502.99 - 56.50=446.49mol/kg 重油

0 3125

SQ 百分比浓度为

100% 0.07%，

1 103 22.4 3

“

0.15 10

SQ :

64 44.643

0.052 ppm ，NQ ： 3

0.12 10 0.058 ppm

46 44.643 3

“ 4.00 10

CQ ---------------------- 3.20 ppm 。

28 44.643

2. CCl 4气体与空气混合成体积分数为 1）CCl 4在混合气体中的质量浓度 1.50 X 10「4的混合气体，在管道中流动的流量为

10卅汕/s ，试确定：

（g/m 3N ）和摩尔浓度c （mol/m 3N ）; 2 ）每天流经管道的CCL 质量是多少

千克?

解：1）

(g/m 3N )

1.50 10 4

154

1.031g/m N

22.4 10 (mol/m 3N )

4

1.50 10

3 3

3 6.70 10 mol /m N 。

10 3

22.4 2）每天流经管道的 CCl 4质量为 1.031 X 10X 3600X 24X 10「3kg=891kg

3.已知重油元素分析结果如下： C ： 85.5% H : 11.3% Q : 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SQ 的浓度和CQ 的最大浓度; 3

)当空气的过剩量为

解：1kg 燃油含：

重量(g )

C 855

H 113

- 2.5 S 10 0.3125 HQ

22.5 1.25

10%寸，所需的空气量及产生的烟气量。

摩尔数（g ） 需氧数（g ） 71.25

71.25 55.25

27.625

0.3125 0

N 元素忽略。

1）理论需氧量

设干空气 O :

71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg

N 2 体积比为 1 : 3.78，则理论空气量 99.1875 X 4.78=474.12mol/kg 重油。即 474.12 X

烟气组成为 CQ71.25mol ，HQ 55.25+11.25=56.50mol 理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg ，SQ0.1325mol ，N 2

3.78 X 99.1875=37

4.93mol 。 重油。

即 502.99 X 22.4/1000=11.27 m 「/kg 重油

446.49

22.4/1000=10.62m 3N /kg 重油

71 25 空气燃烧时CO 存在最大浓度 100%

15.96%。

446.49

3）过剩空气为10%寸，所需空气量为1.1 x 10.62=11.68m 3

Jkg 重油，

产生烟气量为 11.267+0.1 x 10.62=12.33 m Skg 重油。 4.

普通煤的元素分析如下： C65.7% 灰分18.1%; S1.7%; H3.2%;水分9.0%; 02.3% （含

N 量不计）

1） 计算燃煤1kg 所需要的理论空气量和 SQ 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 5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 需加石

灰石的量。

n=1+0.584/4+0.010 - 0.013/2=1.1495 1）理论空气量

1.1495 （1

色

7

? 1000 22.4 10 3m 3/kg

18.26

100%

0.174%

1.644

1 0.29

2 0.010 3.78 1.1495

18

2） 产生灰分的量为 18.1

1000

80%

144.8g/kg

100

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

3=6.826m 3/kg

144 8

°

灰分浓度为

10‘mg/m=2.12 x 104

mg/n

i

6.826

1000 1.7% , 门

1.7 40

3） 需石灰石 一3200

103.21kg /t 煤

35%

5. 干烟道气的组成为：CQ11%（体积），028% CQ2% SQ120x 10-

6 （体积分数），颗粒物30.0g/m 3 （在测定 状态下），

烟道气流流量在 700mmHg 和443K 条件下为5663.37m 3/min ，水气含量8% （体积）。

3

C 65.7

5.475

1

H 3.2 3.2 0.584

S 1.7 0.053 0.010

Q

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 .584 S ）. 010 O 0.013 ，

解：相对于碳元素作如下计算：

% （质量） mol/100g 煤 mol/mol 碳

燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为

18.26g/molC 。燃烧方程式为

5.475

CH 0.584S 0.010Q 0.013

n （02

3.78N 2）

CO 2

0.292H 2Q 0.010SQ 2

3.78 nN 2

6.74m 3 / kg ；

0.010

SQ 在湿烟气中的浓度为