坎宁汉修正
大气污染控制工程考试题
1、有效驱进速度：实际中常常根据在一定的除尘器结构型式和运行条件下测得的总捕集效率值，代入德意希分级效率方程反算出相应的驱进速度值。
2、能见度：是在当时的天气条件下，视力正常的人能够从天空背景中看到或辨认出目标物的最大水平距离。
3、吸收速率：吸收质在单位时间内通过单位面积界面而被吸收剂吸收的量。
4、电除尘器：含尘气体在通过高压电场进行电离过程中，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上，将尘粒从气体中分离出来的一种设备。
5、控制速度：指在罩口前污染物扩散方向的任意点上均能使污染物随吸入气流流入罩内并将其捕集所必须的最小吸气速度。
1.某硅砂粉的堆积密度为1.15g/cm3，空隙率为0.56，其真密度为（2.61 ）g/cm3。
2.某滑石粉的堆积密度为0.77 g/cm3，空隙率为0.72，真密度为（2.75）g/cm3。
3.坎宁汉修正系数C与气体的温度、压力和（颗粒的大小）有关。
温度越（高），压力越（低），粒径越（小）C值越（大），阻力越（小）。
4.（惯性碰撞）和（拦截作用）是湿式除尘器的主要除尘机制。
（惯性碰撞）主要取决于尘粒的质量，（拦截作用）主要取决于粒径的大小。
5.根据接触功率理论得到的经验公式，能够很好关联湿式除尘器（压力损失）和除尘效率之间的关系。
6.旋风洗涤器气体入口速度一般为（15~45）m/s。
7.湿式除尘器希望气体的含尘浓度在(10)g/m3以下，袋式除尘器的理想含尘浓度为(0.2~10) g/m3，电除尘器希望含尘浓度在(30 )g/m3以下。
8.旋风除尘器除尘效率，随处理烟气量增加而（增加）。
电除尘器除尘效率，随处理烟气量的增加而（下降）。
9、当尘粒直径为20微米时，下列关于电除尘器中荷电粒子的驱进速度说法正确的是（荷电粒子直径越大，驱进速度越大）。
10、对于旋风除尘器，下列说法中正确的是（减少进口面积，除尘器的压力损失增大）。
11、根据气温在垂直于下垫面上的分部，可将大气分为（对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层）。
烟气中颗粒沉降计算公式
重力沉降公式一、颗粒运动状态μρu d p p =Re (1-1)式中：p Re -----雷诺数p d -----颗粒直径 mρ--------空气密度 3/m kgu--------颗粒运动速度 m/sμ-------空气粘度 P a ·s在293K 和101325 P a 下，干空气粘度1.81×10-5 P a ·s干空气密度1.2053/m kg1、层流区：p Re ≤1。
2、滑动区：p Re ≤1，颗粒尺寸很小，与气体分子平均自由程差不多。
3、过渡区：1＜p Re ＜500。
4、湍流区：500＜p Re ＜2×105。
二、颗粒沉降速度1、层流区g d u p p s μρ182= (1-2)式中：s u -----颗粒重力沉降末端速度 m/sp d -----颗粒直径 mp ρ--------颗粒密度 3/m kgg--------重力加速度 m/s 2μ-------空气粘度 P a ·s公式(1-2)对粒径为 1.5~75m μ的单位密度（p ρ=10003/m kg ）的颗粒，计算精度在±10%以内。
2、滑动区gC d u pps μρ182= (1-3)⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫⎝⎛-++=n n K K C 10.1exp 400.0257.11 (1-4)pn d K λ2= (1-5)v ρμλ499.0= (1-6)M RTv π8= (1-7)式中：s u -----颗粒重力沉降末端速度 m/sp d -----颗粒直径 mp ρ--------颗粒密度 3/m kgg--------重力加速度 m/s 2μ-------空气粘度 P a ·sC-----坎宁汉修正系数Kn -----努深数λ--------气体分子平均自由程 mρ--------空气密度 3/m kgv -------气体分子的算术平均速度 m/sR-----通用气体常数，8.31411--••K mol JT--------气体温度, KM--------气体摩尔质量 mol kg /粗略估计，坎宁汉修正系数在293K 和101325 P a 下，C=1+0.165/p d (1-8)式中：C-----坎宁汉修正系数p d -----颗粒直径 m μ公式(1-3)对粒径p d ≥0.001m μ的微粒，计算是精确的。
大气污染课后答案 5章
第五章 颗粒污染物控制技术基础5.1 根据以往的分析知道，由破碎过程产生的粉尘的粒径分布符合对数正态分布，为此在对该粉尘进行粒径分布测定时只取了四组数据（见下表），试确定：1）几何平均直径和几何标准差；2）绘制频率密度分布曲线。
解：在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线， 读出d 84.1=61.0m μ、d 50=16.0m μ、d 15。
9=4.2m μ。
81.3501.84==d d g σ。
作图略。
5.2 根据下列四种污染源排放的烟尘的对数正态分布数据，在对数概率坐标纸上绘出它们的筛下累积频率曲线。
污染源 质量中位直径 集合标准差 平炉 0.36 2.14 飞灰6.8 4.54 水泥窑 16.5 2.35 化铁炉 60.0 17.65 解：5.3 已知某粉尘粒径分布数据（见下表），1）判断该粉尘的粒径分布是否符合对数正态分布；2）如果符合，求其几何标准差、质量中位直径、个数中位直径、算数平均直径及表面积－解：在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线，读出质量中位直径d 50（MMD ）=10.3m μ、d 84.1=19.1m μ、d 15。
9=5.6m μ。
85.1501.84==d d g σ。
按《大气污染控制工程》P129（5－24）m NMD NMD MMD g μσ31.3ln 3ln ln 2=⇒+=；P129（5－26）m d NMD d L g L μσ00.4ln 21ln ln 2=⇒+=； P129（5－29）m d NMD d sv g sv μσ53.8ln 25ln ln 2=⇒+=。
5.4 对于题5.3中的粉尘，已知真密度为1900kg/m 3，填充空隙率0.7，试确定其比表面积（分别以质量、净体积和堆积体积表示）。
解：《大气污染控制工程》P135（5－39）按质量表示g cm d S Psv m /107.3623⨯==ρP135（5－38）按净体积表示323/1003.76cm cm d S svV ⨯==P135（5－40）按堆积体积表示323/1011.2)1(6cm cm d S svb ⨯=-=ε。
大气污染控制学计算题1
大气污染控制计算题1.斯托克斯定律斯托克斯公式F =3πμd u例题：试比较靠惯性碰撞、直接拦截和布朗扩散捕集粒径为0.001~20μm 的单位密度球形颗粒的相对重要性。
捕集体为直径100μm 的纤维，在293K 和101325Pa 下的气流速度为0.1m/s。
解：（1）惯性碰撞效率第一步，求解靶体附近流体雷诺数ReD 查空气的物理参数表，20℃时空气密度为1.205kg/m3，黏度为1.81x10-5Pa·s，捕集体附近气流的雷诺数为：捕集体周围的气流属于黏性层流第二步，求解ηⅡ取颗粒密度ρp =1000kg/m 3，对10μm 颗粒坎宁汉修正系数：C=1+0.165/10=1.0165斯托克斯准数查图取捕集体为圆柱形、Re D =0.2分级效率曲线，ηⅡ=ᇠ解：（1）机械拦截效率第一步，10μm 颗粒的机械拦截效率10μm 颗粒的直接拦截比：R=10/100=0.1由于St 0、选用绕过圆柱体的黏性流公式计算拦截效率：第二步，分别计算粒径为0.01、0.1、1、10μm 的颗粒的直接拦截效率2.重力沉降末端速度力平衡关系Stokes颗粒的重力沉降末端速度3.高斯扩散模型由于烟流浓度分布按高斯模型符合正态分布，因此可作出下述假设：（1）污染物浓度在y、z轴上的分布为正态分布；（2）在空间中风只在一个方向上做均匀的稳定的运动；（3）污染物在扩散的过程中没有衰减和增生，遵守质量守恒定律；（4）源强连续均匀；（5）地表面足够平坦；（6）在X轴方向上，污染物平流输送作用（平均通量）远大于该方向上的湍流扩散作用。
高斯扩散模式高架连续点源模式在几种特殊情况下的形式（1）地面浓度模式（Z=0）：（3）高架连续点源地面最大轴线浓度：由于σy ，σz 是距离x 的函数，而且随x 的增大而增大，但[q/（πūσy σz ）]又随x 的增大而减小，exp [-H 2/（2σz 2）]随x 增大而增大，这两项共同作用的结果，必然在某一距离x处出现浓度的最大值。
5《大气污染控制工程》教案-第五章
5《大气污染控制工程》教案-第五章第五章颗粒物燃物控制技术基础为了深入理解各种除尘器的除尘机理和性能，正确设计、选择和应用各种除尘器，必须了解粉尘的物理性质和除尘器性能的表示方法及粉尘性质和除尘器性能之间的关系。
第一节粉尘的粒径及粒径分布一、颗粒的粒径粉尘颗粒大小不同，其物理、化学特性不同，对人和环境的危害亦不同，而且对除尘装置的性能影响很大，所以颗粒的大小是粉尘的基本特性之一。
若颗粒是大小均匀的球体，则可用其直径作为颗粒大小的代表性尺寸。
但实际上，不仅颗粒的大小不同，而且形状也各种各样。
所以需要按一定的方法确定一个表示颗粒大小的代表性尺寸，作为颗粒的直径，简称为粒径。
下面介绍几种常用的粒径定义方法。
（1）用显微镜法观测颗粒时，采用如下几种粒径表示方法：．．．．①定向直径dF，也称菲雷待(Feret)直径；为各颗粒在投影图中同一方向上的最大投影长度，如图5—1(a)所示。
②定向面积等分直径dM，也称马丁(Martin)直径，为各颗粒在投影图上按同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度，如图5—1(b)所示。
③投影面积直径dA，也称黑乌德(Heywood)直径，为与颗粒投影面积相等的圆的直径，如图5一l(c)所示。
若颗粒投影面积为A，则dA＝(4A／π)1、2。
根据黑乌德测定分析表明，同一颗粒的dF＞dA＞dM。
（2）用筛分法测定时可得到筛分直径，为颗粒能够通过的最小方孔的宽度。
．．．（3）用光散射法测定时可得到等体积直径dV，为与颗粒体积相等的球的直径。
若颗粒体积为V,则dV＝(6V．．．．／π)1、3。
（4）用沉降法测定时，一殷采用如下两种定义：．．．①斯托克斯(toke)直径dS，为在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的球的直径。
②空气动力学当量直径da，为在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度（ρp=1g、cm3）的球的直径。
斯托克斯直径和空气动力学当量直径是除尘技术中应用最多的两种直径，原因在于它们与颗粒在流体中的动力学行为密切相关。
大气污染课后答案5章
第五章 颗粒污染物控制技术基础5.1 根据以往的分析知道，由破碎过程产生的粉尘的粒径分布符合对数正态分布，为此在对该粉尘进行粒径分布测定时只取了四组数据（见下表），试确定：1）几何平均直径和几何标准差；2）绘制频率密度分布曲线。
解：在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线， 读出d 84.1=61.0m μ、d 50=16.0m μ、d 15。
9=4.2m μ。
81.3501.84==d d g σ。
作图略。
5.2 根据下列四种污染源排放的烟尘的对数正态分布数据，在对数概率坐标纸上绘出它们的筛下累积频率曲线。
污染源 质量中位直径 集合标准差 平炉 0.36 2.14 飞灰6.8 4.54 水泥窑 16.5 2.35 化铁炉 60.0 17.65 解：5.3 已知某粉尘粒径分布数据（见下表），1）判断该粉尘的粒径分布是否符合对数正态分布；2）如果符合，求其几何标准差、质量中位直径、个数中位直径、算数平均直径及表面积－解：在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线，读出质量中位直径d 50（MMD ）=10.3m μ、d 84.1=19.1m μ、d 15。
9=5.6m μ。
85.1501.84==d d g σ。
按《大气污染控制工程》P129（5－24）m NMD NMD MMD g μσ31.3ln 3ln ln 2=⇒+=；P129（5－26）m d NMD d L g L μσ00.4ln 21ln ln 2=⇒+=； P129（5－29）m d NMD d sv g svμσ53.8ln 25ln ln 2=⇒+=。
5.4 对于题5.3中的粉尘，已知真密度为1900kg/m 3，填充空隙率0.7，试确定其比表面积（分别以质量、净体积和堆积体积表示）。
解：《大气污染控制工程》P135（5－39）按质量表示g cm d S Psv m /107.3623⨯==ρP135（5－38）按净体积表示323/1003.76cm cm d S svV ⨯==P135（5－40）按堆积体积表示323/1011.2)1(6cm cm d S svb ⨯=-=ε。
《大气污染控制工程》(郝吉明版)课后习题及答案Unlock-6
6.23 安装一个滤袋室处理被污染的气体，试估算某些布袋破裂时粉尘的出口浓度。已知系 统的操作条件：1atm，288K，进口处浓度 9.15g/m3，布袋破裂前的出口浓度 0.0458g/m3，被 污染气体的体积流量 14158m3/h，布袋室数为 6，每室中的布袋数 100，布袋直径 15cm，系 统的压降 1500Pa，破裂的布袋数为 2。
层，层间距 0.124cm，气体流速是 8.61L/min，并观测到其操作效率为 64.9%。问需要设置多 少层可能得到 80%的操作效率。
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/(kg.h)，求该沉降室能 100%捕集的最小粒径。
1）对于图中显示的四种过滤气速，分别求相应的过滤效率； 2）假定滤饼的孔隙滤为 0.3，颗粒的真密度为 2.0g/cm3，试求滤饼的厚度； 3）当烟气中含尘初始浓度为 0.8g/m3 时，对于图中最低部的曲线，至少应操作多长时间才能 达到上述过滤效率？
Chapter 6
1．A cyclone separator is operating in conditions where DCUT = 10m. We are offered another
质量浓度计算该除尘器的总除尘效率。
6.10 在气体压力下为 1atm，温度 为 293K 下运行的管式电除尘器。圆筒形集尘管直径为 0.3m，
L=2.0m，气体流量 0.075m3/s。若集尘板附近的平均场强 E=100kV/m，粒径为 1.0 µm 的粉尘
荷电量 q=0.3×10－15C，计算该粉尘的驱进速度 w 和电除尘效率。
are 1cm´ 1cm, Assume that a typical breath is 1 litter, drawn in over a period of 1s. Estimate
(完整版)大气污染控制工程第三版课后答案
第一章 概 论第二章 1.1 解：按1mol 干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故n N2=0.781mol ，n O2=0.209mol ，n Ar =0.00934mol ，n CO2=0.00033mol 。
质量百分数为%51.75%100197.2801.28781.0%2=⨯⨯⨯=N ，%08.23%100197.2800.32209.0%2=⨯⨯⨯=O ； %29.1%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=Ar ，%05.0%100197.2801.4400033.0%2=⨯⨯⨯=CO 。
1.2 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/m 3，NO2：0.12mg/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mol643.444.221013=⨯。
故三种污染物体积百分数分别为： SO 2：ppm 052.0643.44641015.03=⨯⨯-，NO 2：ppm058.0643.44461012.03=⨯⨯- CO ：ppm20.3643.44281000.43=⨯⨯-。
1.3 解：1）ρ（g/m 3N ）334/031.1104.221541050.1Nm g =⨯⨯⨯=--c （mol/m 3N ）3334/1070.6104.221050.1Nm mol ---⨯=⨯⨯=。
2）每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10－3kg=891kg 1.4 解：每小时沉积量200×（500×15×60×10－6）×0.12g μ=10.8g μ 1.5 解：由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=2102369.0105.19102.22102422=⨯⨯⨯==--∝O p p M Hb O COHb ，COHb 饱和度%15.192369.012369.0/1/222=+=+=+=Hb O COHb Hb O COHb Hb O COHb COHb CO ρ1.6 解：含氧总量为mL960100204800=⨯。
大气污染控制工程(第三版)复习重点
大气污染控制工程（第三版）复习重点第一章：①TSP：悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物②PM10：悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物)③ODS：消耗臭氧层的物质④酸雨：pH小于的雨、雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜）⑤大气污染：指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。
⑥一次污染物：指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。
⑦二次污染物：指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物经过一系列的化学变化或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质~2. 我国的主要大气污染物是什么我国的大气污染物现状有什么规律性答：我国的大气污染仍以煤烟型为主，主要污染物为TSP和SO2。
规律：①煤烟型污染是我国大气污染的普遍问题；②城市的大气污染比乡村严重；③南方的大气污染比北方严重；④冬季的大气污染比夏季严重；⑤酸雨现象集中在我国西南、华南和东南地区出现3. 目前计入空气污染指数有那些项目如何计分如何报告…答：⑴PM10、SO2、NO2、CO、O3 ⑵当第K种污染物浓度为时，其分指数为⑶各种污染物的污染分指数都计算以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API，则该种污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。
API＜50时，则不报告首要污染物4. 大气的组成包括哪几部分试举例说明。
答：⑴干燥清洁的空气，如氮、氧、氩和二氧化碳气体⑵水蒸气⑶各种杂质，如细菌，病菌等.第二章：1. 名词解释：①空燃比：单位质量燃料燃烧所需空气。
②高位发热量：燃料完全燃烧时，包括其生成物中水蒸气的汽化潜热，所发生的热量变化。
③低位发热量：燃料产物中的水蒸气仍以气态存在时完全燃烧过程释放的热量。
￥5. 燃烧过程产生哪些大气污染物答：二氧化碳、一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、烟、飞灰、金属及其氧化物、金属盐类、醛、碳氧化合物等。
大气污染控制工程考研复习重点
大气污染控制工程考研复习重点第一章：①TSP ：悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100μm 的颗粒物②PM10：悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10μm 的颗粒物③ODS ：消耗臭氧层的物质④酸雨：pH 小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜）⑤大气污染：指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。
⑥一次污染物：指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。
⑦二次污染物：指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物经过一系列的化学变化或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质2. 我国的主要大气污染物是什么？我国的大气污染物现状有什么规律性？答：我国的大气污染仍以煤烟型为主，主要污染物为TSP 和SO 2。
规律：①煤烟型污染是我国大气污染的普遍问题；②城市的大气污染比乡村严重；③南方的大气污染比北方严重； ④冬季的大气污染比夏季严重；⑤酸雨现象集中在我国西南、华南和东南地区出现3. 目前计入空气污染指数有那些项目？如何计分？如何报告？答：⑴PM 10、SO 2、NO 2、CO 、O 3 ⑵ 当第K 种污染物浓度为1,,+≤≤j k k j k ρρρ时，其分指数为j k j k j k j k j k j k k k I I I I ,,1,,1,,)(+---=++ρρρρ⑶各种污染物的污染分指数都计算以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API ，则该种污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。
API ＜50时，则不报告首要污染物4. 大气的组成包括哪几部分？试举例说明。
答：⑴干燥清洁的空气，如氮、氧、氩和二氧化碳气体⑵水蒸气 ⑶各种杂质，如细菌，病菌等第二章：1. 名词解释：①空燃比：单位质量燃料燃烧所需空气。
②高位发热量： 燃料完全燃烧时，包括其生成物中水蒸气的汽化潜热，所发生的热量变化。
《环境工程》习题解答
《环境工程》习题解答第一次1. 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：SO2：0.15mg/m 3，NO2：0.12mg/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=⨯⨯-。
2. 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 ）334/031.1104.221541050.1N 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1.031×10×3600×24×10－3kg=891kg3. 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SO 2的浓度和CO 2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（g ） 需氧数（g ）C 855 71.25 71.25 H 113－2.5 55.25 27.625 S 10 0.3125 0.3125 H 2O 22.5 1.25 0 N 元素忽略。
大气污染控制工程第五章习题解答
作业习题解答第五章 颗粒污染物控制技术基础5.1解：在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线， 读出d 84.1=61.0m μ、d 50=16.0m μ、d 15。
9=4.2m μ。
81.3501.84==d d g σ。
作图略。
5.2 解： 绘图略。
5.3解：在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线，读出质量中位直径d 50（MMD ）=10.3m μ、d 84.1=19.1m μ、d 15。
9=5.6m μ。
85.1501.84==d d g σ。
按《大气污染控制工程》P129（5－24）m NMD NMD MMD g μσ31.3ln 3ln ln 2=⇒+=；P129（5－26）m d NMD d L g L μσ00.4ln 21ln ln 2=⇒+=； P129（5－29）m d NMD d sv g sv μσ53.8ln 25ln ln 2=⇒+=。
5.4解：《大气污染控制工程》P135（5－39）按质量表示g cm d S Psv m /107.3623⨯==ρP135（5－38）按净体积表示323/1003.76cm cm d S svV ⨯==P135（5－40）按堆积体积表示323/1011.2)1(6cm cm d S svb ⨯=-=ε。
5.5解：气体流量按P141（5－43）s m Q Q Q N N N N /11000)(21321=+=；漏风率P141（5－44）%20%100100002000%100121=⨯=⨯-=NNN Q Q Q δ；除尘效率：考虑漏风，按P142（5－47）%3.90100002.412000340.0111122=⨯⨯-=-=N N N N Q Q ρρη不考虑漏风，按P143（5－48）%9.912.4340.01112=-=-=N N ρρη5.6解：由气体方程RT M m PV =得L g RT PM V m /832.042331.829)4901001.1(5=⨯⨯-⨯===-ρ s m A Q v /9.17360024.027342310000=⨯⨯== 按《大气污染控制工程》P142（5－45）Pa P 13119.172832.08.92=⨯⨯=∆。
颗粒物控制技术
颗粒物控制的基本理论基础
（3）对于粒径为0.4 μm 的颗粒：
努森数：
Kn
2
dp
2 9.5108 0.4 106
0.475
坎宁汉修正系数：
C 1Kn[1.2570.4exp(1.1/ Kn)] 1 0.475[1.257 0.4exp(1.1/ 0.475)] 1.616
(11.165 /1) 1.381023 293.15 3 3.141.81105 1106
(m) , 0.499 v
v
8 RT
M
(m/s)
颗粒物控制的基本理论基础
二、阻力导致的减速运动
• 根据牛顿第二定律，有 • 若仅考虑Stokes区域
dp3 6
p
du dt
FD
CD
dp2 4
u 2 2
即
du dt
3 4
CD
p
u2 dp
du dt
1
R
1 1 R
2R
(R<0.1)
绕过圆柱体的势流
DI
(1
R)2
1 1 R
3R
(R<0.1)
球体势流
DI
1 2.002 ln ReD
[(1
R) ln(1
R)
R(2 R) 2(1 R)
R2 2.002 ln ReD
(R<0.07,ReD <0.5) 圆柱体粘性流
463 m/
s
（2）空气分子的平均自由程（293K时， 空气密度为1.205kg/m3）：
大气污染控制工程后习题答案18章全
大气污染控制工程课后作业习题解答第一章 概 论1.1 解：按1mol 干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故n N2=0.781mol ，n O2=0.209mol ，n Ar =0.00934mol ，n CO2=0.00033mol 。
质量百分数为%51.75%100197.2801.28781.0%2=⨯⨯⨯=N ，%08.23%100197.2800.32209.0%2=⨯⨯⨯=O ；%29.1%100197.2894.3900934.0%=⨯⨯⨯=Ar ，%05.0%100197.2801.4400033.0%2=⨯⨯⨯=CO 。
1.2 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/m 3，NO2：0.12mg/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=⨯⨯-。
1.3 解：1）ρ（g/m 3N ）334/031.1104.221541050.1N 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1.031×10×3600×24×10－3kg=891kg1.4 解：每小时沉积量200×（500×15×60×10－6）×0.12g μ=10.8g μ1.5 解：由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=2102369.0105.19102.22102422=⨯⨯⨯==--∝O p p M Hb O COHb ， COHb 饱和度%15.192369.012369.0/1/222=+=+=+=Hb O COHb Hb O COHb Hb O COHb COHb CO ρ1.6 解：含氧总量为mL 960100204800=⨯。
大气污染控制工程5-3
2n z2 )
对于粒径约等于或大于气体分子平均自由程的颗粒
D CkT (m2/s)
3πdp 对于粒径大于分子但小于气体平均自由程的颗粒
D 4kT 8RT (m2/s)
3πd
2 p
P
πM
颗粒的均方根位移（时间t秒钟） x 2Dt
26
标准状态下布朗扩散平均位移与重力沉降的比较
27
2.扩散沉降效率
11
一、流体阻力
颗粒尺寸与气体平均自由程接近时，颗粒发生 滑动——坎宁汉修正
FD
3πdpu
C
C 1 Kn[1.257 0.400exp( 1.10)] Kn
其中努森数 Kn 2 / dp
(m) , v 8RT (m/s)
0.499 v
πM
12
二、阻力导致的减速运动
13
二、阻力导致的减速运动
FC
π 6
d
3 p
p
ut 2 R
Stokes颗粒的末端沉降速度
uc
dp2p 18
ut 2 R
C
acC
其中
ac＝
ut 2 R
19
五、静电沉降
力平衡关系 FD FE qE
静电沉降的末端速度习惯上称为驱进速度，用 表示，对于Stokes粒子：
qE C 3πdp
20
六、惯性沉降
颗粒接近靶时的运动情况
21
1.惯性碰撞
惯性碰撞的捕集效率取决于三个因素
气流速度在靶周围的分布，用ReD衡量
ReD
u0 Dc
颗粒运动轨迹，用Stokes准数描述
St
xsC
u0 C
d
2 p
pu0C
环境工程概论总复习-大气污染
内容
3. 旋风除尘
4. 静电除尘 5. 袋式除尘 6. 湿式除尘
§2.2 颗粒污染物控制技术
一、颗粒的粒径及粒径分布
(一)颗粒的粒径
1.颗粒污染物控制原理
大气污染中涉及到的颗粒物，一般指粒径介于0.01～100μm的粒 子。颗粒的大小不同，其物理、化学特性不同，对人和环境的危 害亦不同，而且对除尘装置的影响甚大，因此颗粒的大小是颗粒 物的基本特性之一。 实际颗粒的形状多是不规则的，所以需要按一定的方法确定一个 表示颗粒大小的代表性尺寸，作为颗粒的直径，简称为粒径。 粒径： 反映单个颗粒的单一粒径；反映由不同颗粒组成的颗粒群 的平均粒径。
Rep 1 （层流）时
24 CD Rep (N)
对于球形颗粒，得到 得到
Stokes公式：FD 3π d pu
1 Rep 500 湍流过渡区 18.5 CD Rep 0.6
Rep 500 湍流区（牛顿区） FD 0.055π d p 2u 2
CD 0.44
（2）含氮化合物。大气污染物中含氮化合物种类很多，如N0、N02 、 N 20 （ 一 氧 化 二 氮 ） 、 N 20 3（ 三 氧 化 二 氮 ） ， 以 及 N H 3( 氨 ) 、 H C N ( 氰化物)等，通常用符号N0X 表示这些氮氧化物。其中造成大气污 染 的 N0X 主 要 是 N0 和 N02。 N0X 主 要 来 源 于 化 石 燃 料 的 燃 烧 ， 大 约 8 3 % 的 N 0 X是 由 燃 料 的 燃 烧 而 产 生 的 。
6.雾（fog）：小液体粒子的悬浮体，< 200µm；
§2.1 大气质量与大气污染
一、大气污染物
(一)气溶胶状态污染物
2. 大气污染的来源和影响
《大气污染习题解》word版
2.2普通煤的元素分析如下：C 65.7%；灰分18.1%；S 1.7%；H3.2%；水分9.0%；O 2.3%。
（含N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；（2）假定烟尘的排放因子为80%，计算烟气中灰分的浓度；（3）假定用硫化床燃烧技术加石灰石脱硫，石灰石中含钙35%。
当钙硫比为1.7时，计算燃煤1吨需石灰石的量。
解：①以1kg燃煤为基准，列出各组分的需氧量、产生烟气量如下：所以,理论需氧量为：（54.75+0.531+8-0.719）=62.562mol/kg（燃煤）理论空气量为：（1+3.78）×62.562=299.05 mol/kg（燃煤）=6.70m N3/ kg（燃煤）理论烟气量为：（54.75+0.531+16+5）+3.78×62.562=312.8 mol/kg（燃煤）=7.01m N3/ kg（燃煤）SO2在烟气中的浓度为：0.531/312.8=1698×10-6②1kg燃煤含灰分181g，排放因子80%，则烟气中灰分质量为：181×80%=144.8g。
灰分浓度为：144800mg/7.01m N3=2.07×104 mg/m N3③1t煤含S 531 mol，需Ca量：1.7×531=902.7 molm=902.7×40.08=3.62×104 g所需石灰石：3.62×104 g/35%=1.03×105 g=103kg2.4 某锅炉燃用煤气成分体积比为：H2S0.2%、CO25%、O20.2%、CO28.5%、H213.0%、CH40.7%、N252.4%。
空气含湿量为12g/m3(标态)，α=1.2时，试求实际所需空气量和燃烧时产生的实际烟气量。
解：以1kmol煤气计，则1）由上表可知理论需氧量为：3-2+142.5+65+14=222.5mol/kmol煤气=222.5L/（m3 N煤气）理论干空气量：222.5×(1+3.78)=1063.6L/（m3 N煤气）实际需要的干空气量：1063.6×1.2=1276 L/（m3 N煤气）转化为湿空气ⅰ湿空气中水蒸气的体积比为(12g/18g·mol-1)×22.4×10-3 m3N /m3N=0.0149ⅱ所需湿空气的体积为1276/（1-0.0149）=1296 L/（m3煤气）2）燃烧后产生的烟气量为（1296-222.5）+（4+50+285+130+21+524）=2.09m3/m3煤气2.4以1kmol煤气为基准，列出各组分的需氧量、产生烟气量如下：所以,理论需氧量为：（3-2+142.5+35+14）=222.5mol/ kmol（煤气）实际需要的干空气量为：222.5（1+3.78）×1.2=1276.3 mol/ kmol（煤气）=1.276 m N3/ m N3（煤气）湿空气中水蒸气的体积百分数为：=1.493%实际需要湿空气量为：1276/（1-0.01493）=1.296 m N3/ m N3（煤气）实际产生的烟气量为：各组分产生烟气量+进入的湿空气量+燃烧消耗氧量=（4+50+285+130+21+524）+1296-222.5=2087 mol/ kmol（煤气）=2087 m N3/ m N3（煤气）2.6以1kg燃煤为基准，列出各组分的需氧量、产生烟气量如下：所以,理论需氧量为：（12. 5+63.17+0.5-2.313）=73.86mol/kg（燃煤）理论干空气量为：（1+3.78）×73.86=353.0 mol/kg（燃煤）实际空气量为：353.0×1.2×（1+0.0116）=428.6mol/kg（燃煤）产生的烟气量为:(25+63.17+0.536+0.5)+428.6-73.86=443.9 mol/kg（燃煤）烟气组成—CO2：63.17/443.9=14.23%;SO2：0.5/443.9=0.11%;H2O:9.4430116 .1/0116.06.42825⨯+=6.74%;N2: (0.536+73.86×3.78×1.2)/443.9=75.59%2.7假定SO2向SO3的转化率为3%，而SO3全部转化为H2SO4 则H2SO4含量为：0．11%×3%=3.3×10-5LgP H2SO4=-4.48查表2-7，可得烟气的酸露点为140℃拟在平坦开阔大气稳定度为中性状态地方再建一硫酸厂，生产尾气排放SO2量为60kg/h ,经2m内径的排烟筒排放尾气量为226000m3/h。
坎宁汉修正系数
坎宁汉修正系数1. 嘿，你听说过坎宁汉修正系数吗？这东西可神奇啦！就像一个神秘的魔法数字，在很多领域都有着大作用呢。
我有个学物理的朋友，他跟我讲，坎宁汉修正系数就好比是给物理公式加上了一双翅膀，让计算更准确。
有一次我们聊天，他兴奋地说：“你知道吗，要是没有坎宁汉修正系数，好多实验结果都会偏差很大呢！”你说它是不是很厉害？2. 咱来说说坎宁汉修正系数哈。
它就像是一个隐藏在科学世界里的小秘密武器。
比如说在流体力学中，它能让我们对流体的运动有更精确的理解。
想象一下，流体就像一群调皮的小精灵在管道里跑，坎宁汉修正系数就是那个能让我们看清它们真实行踪的魔法镜。
我记得上大学的时候，教授在讲流体力学课的时候提到这个系数，同学们都一脸懵，然后教授就用很形象的例子给我们解释，一下子大家就明白了它的重要性。
你有没有过这种恍然大悟的学习经历呢？3. 坎宁汉修正系数呀，你可别小看它。
它在工程领域也是个大功臣呢！就像一个精准的微调器，能让工程师们设计出更完美的作品。
我有个在建筑公司工作的表哥，他说在设计一些大型建筑的通风系统时，就得用到坎宁汉修正系数来计算空气的流动情况。
有一次他跟同事们为了一个项目争论不休，就是关于这个系数的取值问题，最后通过仔细研究和计算，才找到了最合适的方案。
你觉得在工作中这种对细节的较真是不是很重要呢？4. 你有没有想过坎宁汉修正系数为什么这么神奇呢？它其实就像是一把解开自然奥秘的钥匙。
比如说在研究微观粒子的运动时，它能帮助科学家们更准确地描述粒子与周围环境的相互作用。
这就好比在黑暗中摸索的人突然找到了一盏明灯，能看清前面的路。
我曾经在一个科普讲座上听到一位专家讲坎宁汉修正系数在量子力学中的应用，虽然很多内容我不太懂，但是那种探索未知的感觉真的很让人着迷。
你对量子力学感兴趣吗？5. 坎宁汉修正系数啊，它真的是无处不在呢！在化学实验中，它也能发挥重要作用哦。
就像一个神奇的催化剂，能让化学反应的计算和分析更加准确。
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17
三、粉尘的比表面积
单位体积(净体积)粉尘所具有的表面积
SV S 6 (cm2 /cm3 ) V dSV
以质量表示的比表面积
Sm S 6 (cm2 /g) pV p dSV
以堆积体积表示的比表面积
Sb S (1 ) 6(1 ) (1 ) SV (cm2 /cm3 ) V dSV
静电沉降的末端速度习惯上称为驱进速度，用 表示， 对于Stokes粒子：
qE C 3π d p
39
六、惯性沉降
颗粒接近靶时的运动情况
40
1、惯性碰撞
惯性碰撞的捕集效率取决于三个因素
气流速度在靶周围的分布，用ReD衡量
ReD
u0 Dc
颗粒运动轨迹，用Stokes准数描述: 颗粒的停止距离与 捕集体直径之比
33
例5-4 计算流体阻力
34
二、阻力导致的减速运动
根据牛顿第二定律
πd p u 2 du p FD CD 6 dt 4 2 du 3 u2 即 CD dt 4 p d p πd p3
2
若仅考虑Stokes区域 2 dP p du 18 u －驰豫时间或松弛时间 2 u 其中 ＝ dt d P p 18
S2 2NQ2N P 1 S1 1NQ1N
通过率
分级除尘效率
S3i S2 i i 1 S1i S1i
串联的总除尘效率
T 1 (1 1 )(1 2 ) (1 n )
29
第四节 颗粒捕集的理论基础
除尘机理：对颗粒施加外力使颗粒相对气流产生一定位 移并从气流中分离
影响：尘粒的物理、化学活性以及通过颗粒层的流体阻力
18
四、粉尘的含水率
粉尘中的水分包括附在颗粒表面和包含在凹坑和
细孔中的自由水分以及颗粒内部的结合水分
含水率－水分质量与粉尘总质量之比
吸湿现象—粉尘从周围吸收水分的能力
影响：粉尘的导电性、粘附性、流动性等物理特性 19
五、粉尘的润湿性
润湿性－粉尘颗粒与液体接触后能够互相附着或附着的 难易程度
在所有颗粒具有相同密度、颗粒质量与粒径 立方成正比的假设下，粒数分布与质量分布 可以相互换算
同样的，也有质量众径和质量中位径（MMD）
10
三、平均粒径
长度(算数）平均直径
dL
ni d pi ni
f i d pi
表面积平均直径
dS [
dV [
ni d pi 2 ni
13
四、粒径分布函数
2.对数正态分布
以lndp代替dp得到的正态分布的频度曲线
对数正态分布在对数概率坐标纸上为一直线，斜率决定于
g
d 84.1 d 50 d 84.1 1/ 2 g ( ) d 50 d15.9 d15.9
14
四、粒径分布函数
3、罗辛－拉姆勒分布（Rosin－Rammler） ：
2 xsC u0 C d p pu0C St Dc Dc 18 Dc
颗粒对捕集体的附着，通常假定为100％
41
2、拦截
直接拦截发生在颗粒距捕集体表面dp/2的距离内
拦截效率用直接拦截比R表示
R
力平衡关系
Stokes区
FD FG - FB
d p 3
6
( p ) g
us
d p2 p 18
gC gC
湍流过渡区 us
0.153d p1.14 ( p )0.714 g 0.714
0.428 0.286
牛顿区
us 1.74[d p ( p ) g / ]1/ 2
颗粒尺寸与气体平均自由程接近时，颗粒发生滑动——坎宁汉修正
32
一、流体阻力
颗粒尺寸与气体平均自由程接近时，颗粒发生滑动—— 坎宁汉修正
3π d pu C
FD
1.10 C 1 Kn[1.257 0.400exp( )] 其中努森数 Kn 2 / d p Kn 8RT (m) , v (m/s) πM 0.499 v
影响：颗粒的捕集和含尘气体的输送 24
八、粉尘的自燃性和爆炸性
粉尘的自燃性
自燃
热量积累 达到燃点
存放过程中自然发热
燃烧
自然发热的原因－氧化热、分解热、聚合热、发
酵热
影响：粉尘的结构和物化特性、粉尘的存在状态和环境 25
粉尘的爆炸性
粉尘发生爆炸必备的条件：
可燃物与空气或氧气构成的可燃混合物达到一定 的浓度
G 1 exp( d pn )
判断是否符合R－R分布
1 lg[ln( )] lg n lg d R的适用范围较广，特别对破碎、研磨、筛分过程产生 的较细粉尘更为适用
分布指数n>1时，近似于对数正态分布；n>3时，更适合于 正态分布
15
第二节 粉尘的物理性质
t / (m/s) 积分得 u u0e t / x ( u u ) u (1 e ) 速度由u0减速到u所迁移的距离 0 0 t / C ) 若引入坎宁汉修正系数C x u0C (1 e 停止距离 x u C
s 0
35
三、重力沉降
fi
ni
n
N
i
5
二、粒径分布
2、筛下累积频率：小于第i个间隔上限粒径的所有颗粒个数与 颗粒总个数之比
Fi
n n
N
i
i
i
6
二、粒径分布
3、频率密度：单位粒径间隔（即1μm）时的频率。
p(d p ) dF / dd p
pi=f i /Δdpi
7
fi
ni
n
N
n 表5-2 个数分布的测定及计算
i
i
Fi
n
N
i
i
pi=f i /Δdpi
8
二、粒径分布
众径－频度p最大时对应的粒径，此时
dp d 2 F 0 2 dd p dd p
中位径（NMD）－累计频率F=0.5时对应的粒径
众径和中位径是常用的平均粒径之一
9
二、粒径分布
#2、质量分布
类似于数量分布，也有质量频率、质量筛下 累积频率、质量频率密度等
第五章 颗粒污染物控制技术基础
一、粉尘的粒径及粒径分布 二、粉尘的物理性质 三、净化装置的性能 四、颗粒捕集理论基础
1
第一节 颗粒的粒径及粒径分布
一、颗粒的粒径
1.显微镜法
a-定向直径 b-定向面积等分直径 c-投影面积直径
Heywood测定分析表明，同一颗粒的dF>dA>dM
2
一、颗粒的粒径
4.沉降法
3
一、颗粒的粒径
圆球度：与颗粒体积相等的球体的表面积和颗粒的表 面积之比Φs（ Φs<1）
正立方体Φs＝0.806
4
二、粒径分布
粒径分布指不同粒径范围内颗粒的个数（或质量或表面积） 所占的比例
（一）个数分布:每一间隔内的颗粒个数
1、频率：第i个间隔中的颗粒个数ni与颗粒总数Σni之比
2.筛分法
筛分直径：颗粒能够通过的最小方筛孔的宽度 筛孔的大小用目表示－每英寸长度上筛孔的个数
3.光散射法
等体积直径dV：与颗粒体积相等的球体的直径 斯托克斯（Stokes）直径ds：同一流体中与颗粒密度相 同、沉降速度相等的球体直径 空气动力学当量直径da：在空气中与颗粒沉降速度相等 的单位密度（1g/cm3）的球体的直径
36
例题5-5
37
四、离心沉降
力平衡关系
π 3 ut 2 FD FC d p p 6 R
Stokes颗粒的末端沉降速度
d p 2 p ut 2 uc C acC 18 R 其中 ut 2 ac＝ R
38
五、静电沉降
力平衡关系
FD FE qE
颗粒捕集过程中需要考虑的作用力：外力、流体阻力、
颗粒间相互作用力
外力：重力、离心力、惯性力、静电力、磁力、热力等 颗粒间相互作用力：颗粒浓度不高时可以忽略
30
一、流体阻力
流体阻力＝形状阻力＋摩擦阻力
FD 1 CD Ap u 2 2 (N) Rep dp u
CD f ( Rep )
16
二、粉尘的安息角与滑动角
安息角：粉尘从漏斗连续落下自然堆积形成的圆锥体母线
与地面的夹角
滑动角：自然堆积在光滑平板上的粉尘随平板做倾斜运动 时粉尘开始发生滑动的平板倾角
安息角和滑动角的影响因素：粉尘粒径、含水率、颗粒形 状、颗粒表面光滑程度、粉尘粘性
评价粉尘流动特性的重要指标; 设计除尘器灰斗的锥度和除尘管路倾斜度的主要依据
一、粉尘的密度
单位体积粉尘的质量，kg/m3或g/cm3 真密度 p －粉尘体积不包括颗粒内部和之间的缝隙 堆积密度
b —用堆积体积计算
空隙率ε —粉尘颗粒间和内部空隙的体积与堆积总 体积之比