大气污染试卷

《大气污染控制工程》试卷1答案一、选择题（每小题2分，共2×5=10分,请将正确答案写在括号内）1从平流层顶到85km高空是中间层，该层内O3含量甚微，大气温度随着高度的增加而（C）A.无明显变化B.升高C.下降D.无规律2CCl4气体与空气混合成体积分数为0.015%的混合气体，在管道中流动的流量为10m3/s（标准状态），则CCl4在混合气体中的质量密度ρ(标准状态)为（A）A.1.031g/m3B.3.058g/m3C.5.274g/m3D.2.051g/m33下列不属于机械式除尘器的是（B）A.重力沉降室B.袋式除尘器C.惯性除尘器D.旋风除尘器4当气体溶解度很大时，吸收过程为（A）A.气膜控制B.液膜控制C.双模控制D.不能确定5目前计入空气污染指数的项目定为：可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮和（A）。A.一氧化碳、臭氧B.臭氧、氟氯碳C.甲醛、氟氯碳D.一氧化碳、甲醛二、填空题（每小题1分，共1×20=20分）1全球性大气污染问题包括_温室效应、臭氧层破坏、酸雨_。2气体状态污染物指以分子状态存在的污染物，总体上分五类：含硫化合物、含氮化合物、_碳氧化物_、有机化合物、卤素化合物。3总悬浮颗粒物是指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于100μm的颗粒物。4实际空气量与理论空气量之比称为空气过剩系数。5在_对流_层里，温度随高度的增加而降低，每升高100m平均降温0.65℃；有强烈对流作用；温度和湿度的水平分布不均。6烟囱的有效高度H应为烟囱的几何高度HS和烟气抬升高度△H之和。7虽然电除尘器的种类和结构型式繁多，但都基于相同的工作原理，即电晕放电和气体电离、粉尘荷电、荷电粒子的运动和捕集、被捕集粉尘的清除。8粒径分布的累积频率等于50%所对应的粒径称为中位直径。9弛豫时间的物理意义为由于流体阻力使颗粒的运动速度减小到它的初速度的1/e时所需的时间。10影响气候变化的主要大气成分有：CO2、CH4、O3、氟利昂、N2O。11污染物捕集装置按气流流动的方式分为：吹吸式捕集装置和吸气捕集装置12在计算管道内气体流动的压力损失时，按照产生阻力的原因不同，压力损失可以分为沿程阻力和局部阻力。三、问答题：（共26分）1什么是一次污染物和二次污染物？各举两例。（10分）答：一次污染物：直接从污染源排放出来的原始污染物（3分）；二次污染物：由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的新的污染物（3分）。一次污染物：CO、HC、NOx、SO2、CO2等（2分）二次污染物：硫酸烟雾和光化学烟雾（2分）2试说明文丘里除尘器的结构和工作原理（附图说明）。（10分）答：参照《大气污染控制工程》第209页图6-39,文丘里洗涤器示意图。结构：包括文丘里管（或文氏管）和脱水器（或除雾器），其中文丘里管包括进气管、收缩管、喉管、喷嘴、扩散管、连接管。（3分）工作原理：含尘气体由进气管进入收缩管后流速增大，在喉管气体流速达到最大值，从喷嘴喷射出来的水滴，在高速气流冲击下雾化，尘粒表面附着的气膜被冲破，尘粒被水润湿。（2分）气液相在喉管中相对流速很大，尘粒和水滴或尘粒与尘粒之间发生激烈的凝聚。（2分）在扩散管中气流速度减小，压力回升，以尘粒为凝结核的凝聚作用加快，凝聚成较大的含尘水滴更易于被捕集。（2分）粒径较大的含尘水滴进入脱水器后在重力、离心力作用下尘粒与水分离达到除尘目的。（1分）3试叙述气固催化反应过程。（6分）答：气固催化反应一般包括下列过程：①外扩散过程：反应物从气象主体扩散至催化剂颗粒的外表面（1分）②内扩散过程：反应物从催化剂颗粒的外表面向微孔内扩散（1分）③吸附：反应物在催化剂表面吸附，并发生化学反应（1分）④脱附：生成的产物从催化剂表面脱附（1分）⑤内扩散过程：反应产物从催化剂微孔向外表面扩散（1分）⑥外扩散过程：反应产物从催化剂外表面扩散到气象主体（1分）四、计算题：（共30分）1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）试计算燃煤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）。（10分）解：元素重量（g）摩尔数（mol）需氧量（mol）C65754.7554.75S170.530.53H32168H2O9050O230.72———（2分）①理论空气量)/(70.610004.2276.4)72.0853.075.54(30kgNmVa（2分）②理论烟气量为：CO2：54.75molSO2：0.53molH2O：16+5＝21molN2：）（）（mol48.23672.0853.075.5478.3（2分）)/(00.710004.22)48.2362153.075.54(30kgNmVfg（2分）SO2的量为：)/(0119.010004.2253.03kgNmCSO2＝)(17001000.70119.06ppm（2分）2某石油精炼厂排放SO2，污染源排出SO2量为Q=80g/s，有效源高为H=60m，烟囱出口处平均风速为6m/s，试求正下风方向500m处SO2的地面轴线浓度。在当时的气象条件下，正下风方向500m处的mmzy1.18,3.35。（6分）解：高架连续电源地面轴线浓度：)2exp(),0,0,(22zzyHuQHxC（3分）)/(1073.2)1.18260exp(1.183.35680)60,0,0,500(3522mgC（3分）3有一两级除尘系统，已知系统的流量为2.22m3/s,工艺设备产生粉尘量为22.2g/s，各级除尘效率分别为80％和95％。试计算该除尘系统的总除尘效率、粉尘排放浓度和排放量。（10分）解：总除尘效率%99%)951%)(801(1)1(1121）（T（2分）12131SSSST)/(42.22%992.2231sgSST（3分）)/(2.0)/(2.0%)991(42.22)1(31212sgSSSsgSST或（2分）装置不漏风：NQ1＝NQ2＝NQ粉尘排放浓度：)/(09.022.02.0312222mgQSQSNNN（3分）4某旋风除尘器在试验中测得以下数据，试确定该除尘器的除尘效率。（4分）粉尘间隔/m0～55～1010～2020～4040～6060进口粉尘质量频率g1/%101420221422分级效率/%2887969798100解：按《大气污染控制工程》P144（5－54）iiTg1（2分）%2.91%100%22%98%14%97%22%96%20%87%14%28%101iiTg（2分）五、综合题：（14分）集气罩的排风量是它的一个主要性能指标，（1）试论述集气罩的排风量的确定方法；（2）运用上述原理，解决以下问题：根据现场测定，已知某外部集气罩连接管直径D=200mm，连接管中的静压PS=-55Pa，该罩的流量系数=0.82，罩口尺寸A×B=500mm×600mm，气体密度ρ=1.2kg/m3，试确定：①集气罩的排风量；②集气罩罩口吸气速度；③集气罩的压力损失。答：（1）集气罩排风量的确定共有两种方法：①测定的方法：测定方法分为两种a实测罩口上的平均吸气速度0v和罩口面积0A来确定，即排风量00AvQ（2分）b实测连接集气罩直管中的平均速度v、气流的动压Pd或静压Ps，以及连接直管的截面积A，再按照下式确定：dPAvAQ2（2分）或sPAQ2（为流量系数）（2分）②计算的方法：工程设计中集气罩排风量的计算方法常用控制速度法和流量比法a控制速度法是基于污染物从污染源散发出来以后都具有一定的速度，并且随着扩散而逐渐减少，当扩散速度减少到零的位置称为控制点。控制点处的污染物容易被吸走，集气罩能吸走控制点处的污染物的最小吸气速度称为控制速度（1分）。控制速度确定后，即可根据不同形式集气罩口的气流衰减规律，来求得罩口上的气流速度，已知罩口面积时，便可按00AvQ求得集气罩排风量（1分）。b流量比法是把集气罩排风量Q看成是污染气流量Q1和从罩口周围吸入的室内空气量Q2之和，即KQQQQQQQ11112121，式中Q2/Q1的比值K称为流量比（1分）。K值越大，罩口周围吸入的室内空气量Q2越大，集气罩的排风量也越大，污染物的捕集效果越好（1分）。（2）排风量Q：smpAQs/25.02.15522.0482.0232（2分）罩口吸气速度：因00VAQ则smAQV/83.06.05.025.000（2分）集气罩的压力损失：dssdPPPPPvP)(022（1分）asdpPP98.3682.05522adspPPP02.1898.3655（1分）