大气污染控制工程复习 计算题及答案

作业习题及答案

1.1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，

SO2NO2

CO

1.2某市2004年3月10日测得空气质量如下：PM10156?g/m3N，NO2105?g/m3N，SO285?g/m3N，CO6?g/m3N（最大小时平均），试计算当天该市的空气污染指数API。

解：

由空气污染指数的计算公式得：

PM10

NO2

SO2

CO浓度很小，可忽略。

故当天该市的空气污染指数API应为103，主要污染物是PM10。

2.1已知重油元素分析结果如下：C：82.3% H：10.3% O：2.2% N：0.4% S：4.8%，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（以体积分数计）；

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）需氧数（mol）

C 823 68.58 68.58

H 103 103 25.75

S 48 1.5 1.5

N元素忽略。

1）理论需氧量68.58+25.75+1.5=95.83mol/kg

设干空气O2：N2体积比为1：3.78，则理论空气量95.83×4.78=458.0674mol/kg重油。

即458.0674×22.4/1000=10.26m3N/kg重油。

烟气组成为CO268.58mol，H2O25.75×2=51.50mol，SO21.5mol，N23.78×95.83=362.2374mol。理论烟气量68.58+51.50+1.5+362.2374=483.8174mol/kg重油。即483.8174×22.4/1000=10.8375m3N/kg重油。

2）干烟气量为483.8174-51.50=432.3174mol/kg重油。

SO2

空气燃烧时CO2

3）过剩空气为10%时，所需空气量为1.1×10.26=11.286m3N/kg重油，

产生烟气量为10.8375+0.1×10.26=11.8635 m3N/kg重油。

2.2普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；S1.7%；H

3.2%；水分9.0%；O2.3%。（含N量不计），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）。

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CH0.584S0.010O0.013，

n=1+0.584/4+0.010－0.013/2=1.1495

SO 2

3.1 将两台除尘装置串联在一起净化烟气中的粉尘，其第一级除尘效率为%9.911=η，第二级除尘效率为%822=η，问该两级串联除尘系统的总除尘效率为多少？ 解：

按串联除尘效率计算得

3.2 已知某粉尘的粒径分布和分级除尘效率如下表所示，试确定总除尘效率。

解：

按总除尘效率公式可得：

4.1 有一沉降室长

5.0m ，高3.0m ，气速0.3m/s ，空气温度300K ，尘粒密度2500kg/m 3，空气粘度

1.82×10-5Pa·s ，求该沉降室能100%捕集的最小粒径。 解：

设。

4.2 已知烟气处理量Q=5000m 3/h ，烟气密度ρ=1.2kg/m 3，允许压力损失为900Pa ，ζ＝

5.8。若选用斯台尔曼型旋风除尘器，试求其主要尺寸。 解：

得

根据斯台尔曼型旋风除尘器的尺寸要求，有

4.3 若用板式电除尘器处理含尘气体，集尘板极的间距为300mm ，若处理气体量为6000m 3/h 时的除尘效率为9

5.4%，入口含尘浓度为9.0m 3/d ，试计算：

①出口含尘浓度；

②若处理的气体量增加到8600m 3/h 的除尘效率。 解：

①由 得，出口含尘浓度

②由于除尘器型号没变，因此有效驱进速度相同。可将A ω看做一个整体，则有 4.4 除尘系统的处理烟气量为10000m 3/h （标况下），初始含尘浓度为6g/m 3，拟采用逆气流反吹清灰袋式除尘器，选用涤纶绒布滤料，要求进入除尘器的气体温度不超过393K ，除尘器压力损失不超过1200Pa ，除尘效率99%，烟气性质近似于空气。已知粉尘比阻力系数Rp 为9.50N ·min/(g ·m)，滤袋的尺寸（直径0.8m 和长度2m ）。试确定： （1）过滤速度； （2）粉尘负荷；

（3）除尘器的压力损失（此处不考虑结构压损，若无此说明，请重新计算，结构压损可取300Pa ）；

（4）最大清灰周期； （5）滤袋面积； （6）滤袋条数。 解： （1）过滤气速

因采用逆气流反吹清灰，则可取V F =1.0m/min 。 （2）粉尘负荷

因除尘效率为99%，则W=V F △Ct=1.0×0.99×6t=5.94t g/m 2 （3）除尘器压力损失 可考虑为△P=△P f +△P P

△P f 为清洁滤料损失，考虑为120Pa ；

△P P =RpV 2△Ct=9.5×12×5.94t=56.43tPa ，Rp 取9.50N ·min/(g ·m); 故△P=△P f +△P P =120+56.43t （Pa ）=120+56.43 t （Pa ） （4）最大清灰周期

因除尘器压降小于1200Pa ，故350+56.43 t （Pa ）<1200，t<15.1min ，即最大清灰周期为15min 。

d m /414.0954.010.91312=-⨯=-=）（）（ηρ

ρ