大气试卷2008C答案

第1页共5页一、填空题(每空1分，共20分)得分评阅人5C1.全球性大气污染问题主要包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨三大问题。2.大气污染物的种类很多，按其存在状态可概括为两大类：气溶胶状态污染物和气体状态污染物。3.对于气态污染物，又可分为一次污染物和二次污染物。4.在我国的能源结构中，煤炭是第一能源。5.煤中含有四中形态的硫：黄铁矿硫、硫酸盐硫、有机硫和元素硫。6.由于煤中水分和灰分随外界条件的变化其百分比会发生变化，因此对煤的成分表示方法，应该指明百分比的基准，常用的基准有：收到基、空气干燥基、干燥基和干燥无灰基四种。7.筛下累积频率是指小于筛孔直径的所有颗粒个数（或质量）与颗粒总个数（或总质量）的百分比；众径是指累积频率的频度达到最大时所对应的颗粒直径。8.空隙率是指粉尘颗粒间和内部空隙的体积与堆积粉尘的总体积之比。9.除尘器的分割粒径是指除尘效率达到50%所对应的粒径。第2页共5页10.旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置。11.吸附床主要有固定床、流动床和移动床。12.气体净化方法主要有气体吸收、气体吸附、气体催化净化。二、是非题，对的打√，错的打×(每题1分，共10分)得分评阅人1.空燃比是单位质量燃料燃烧所需要的空气质量。(√)2.增加重力沉降室长度不可以提高沉降室除尘效率。(×)3.文丘里洗涤器专用于烟气除尘。(×)4.当粉尘的比电阻过高时，可通过向烟气中喷水来改进电除尘器的性能。(√)5.风量变小，旋风除尘器效率下降，除尘效率与筒体大小无关。(×)6.烟气出口速率越大，烟气的抬升高度越高。(√)7.高温有利于化学吸附。(√)8.吸附剂的比表面积越大，吸附量越大。(√)9.气体吸收过程，气膜控制是指气相传质速率快。(×)10.吸附速率越大，吸附床的动活性越高。(√)三、名词解释(共5道题，每题4分，计20分)1.空燃比答：空燃比定义为单位质量燃料（2分）燃烧所需要的空气质量（2分）。2.分割粒径答：尘粒的分级效率为50%（2分）时所对应的粒径（2分）称为除尘器的分割粒径得分评阅人第3页共5页3、煤的气化、液化答：煤的气化是指以煤炭为原料，采用空气、氧气、二氧化碳和水蒸气为气化剂，在气化炉内进行煤的气化反应，可以生产出不同组分、不同热值的煤气（2分）；煤的液化是把固体的煤炭通过加氢的化学加工过程，使其转化为液态产品的技术（2分）。4、气体吸附答：气体吸附是用多孔固体吸附剂（2分）将气体（或液体）混合物中一种或数种组分被浓集于固体表面（2分）。5、催化转化答：催化转化是指含有污染物的气体通过催化剂床层的催化反应（2分），使其中的污染物转化为无害或易于处理与回收利用物质的净化方法（2分）。四、简答题(共4道题，每题5分，计20分)1.要使燃料完全燃烧必须具备哪四个条件。答：1）空气条件，燃料燃烧时必须保证供应与燃料燃烧相适应的空气量。如果空气供应不足，燃烧就不完全。相反空气量过大，也会降低炉温，增加锅炉的排烟损失（2分）。2）温度条件，燃料只有达到着火温度，才能与氧化合而燃烧（1分）。3）时间条件，燃料在高温区的停留时间应超过燃料燃烧所需的时间（1分）。4）燃料与空气的混合条件（1分）。2.简述袋式除尘器除尘的基本过程答：含尘气流从下部进入筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上，透过滤料的相对清洁气体由排出口排出（2分）。沉积在滤料上的粉尘，达到一定的厚度时，在机械振动的作用下从滤料表面脱落下来，落入灰斗中（2分）。常用滤料由棉、毛、人造纤维等加工而成，滤料本身网孔较大，一般为20—50m，表面起绒的滤料为5—10m，因而新鲜滤料的粉尘滤料较低，颗粒因截留、惯性碰撞、静电和扩散作用，逐渐在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉尘初层。初层形成后，它成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率，滤布只不过起着形成颗粒初层和支撑它的骨架作用（1分）。3、吸附剂的再生方法有哪些？答：加热解吸再生、降压或真空解吸、置换再生、溶剂萃取（2分）。加热解吸再生是通过升高吸附剂温度，使吸附物脱附，吸附剂得以再生，吸附作用越强，脱附时需加热的温度越高（1分）；降压或真空解吸通过降低操作压力可使吸附剂得以再生；置换再生是指选择合适的气体(脱附剂)，将吸附质置换与吹脱出来，脱附剂需再脱附，以使吸附剂恢复吸附能力（1分）；溶剂萃取是选择合适的溶剂，使吸附质在该溶剂中的溶解性能远大于吸附剂对吸附质的吸附作用，将吸附物溶解下来的方法（1分）。得分评阅人第4页共5页4、叙述烟气脱硫的主要方法有哪些？答：石灰石/石灰法洗涤烟气脱硫（1分）；加入己二酸的石灰石法（1分）；添加硫酸镁的石灰石法（1分）；双碱流程；喷雾干燥法烟气脱硫；氧化镁法；海水脱硫法；氨法（1分）；干法喷钙脱硫法（1分）。五、计算题(共3道题，各题分数为7、8、15分，计30分)1、计算戊烷（C5H12）在理论空气量条件下燃烧时的燃料/空气质量比，并确定燃烧产物气体的组成。解：戊烷在理论空气量条件下燃烧，可表示为2222212524.3065)78.3(8NOHCONOHC燃烧每摩尔燃料需要38.24mol的空气，戊烷的摩尔质量为72，因此，在理论空气量下燃烧时燃料/空气的质量比为0653.072.110272)2878.332(872)(afmm（4分）气体的组成通常以摩尔百分比表示，它不随气体温度和压力变化。燃烧产物总摩尔数为：5+6+30.24=41.24。因此，戊烷产生的烟气组成为%1.12121.024.41/52coy（1分）%5.14145.024.41/62OHy（1分）%4.73734.024.41/24.302Ny（1分）2、设计一台电除尘器，处理气体量为10000m3/min，要求的除尘效率至少要达到98%。设粒子的有效驱进速度为6m/min，求集尘板总面积。若板长3m，板高6m，计算所需集尘板的数目。解：由公式ln1eAQ（2分）得：210000ln1ln10.9865206eQAm（2分）由于内部的集尘板两面都可以集尘，外面的两块板仅能一面集尘，所以：1pAAn，其中n为集尘板的数目（2分）因此，652011182362pAnA（2分）即所需集尘板数为182个。得分评阅人第5页共5页3、煤的元素分析结果（质量百分数）是：S0.6%H3.7%C79.5%N0.9%O4.7%灰分：10.6%。在空气过剩20%下完全燃烧，当忽略大气中N2生成的NO，燃料氮（1）50%被转化NO时，（2）20%被转化NO时，计算烟气中NO的质量浓度。解：（1）以1kg煤为基础，则N被50%转化为NO时质量/g摩尔数/mol需氧数/mol烟气量/molS60.18750.18750.1875H3718.59.2518.5C79566.2566.2566.25N90.64240.16060.3212O471.469-1.469则理论需氧量：0.1875+9.25+66.25+0.1606-1.469=74.38mol/kg煤理论空气量为：74.38×(1+3.78)=355.54mol/kg煤（2分）理论烟气量为：0.1875+18.5+66.25+0.3212+74.38×3.78=366.42mol/kg煤（2分）实际烟气量为：366.42+355.54×0.2=437.53mol/kg煤（2分）NO的质量浓度为：60.321210437.53734.12ppm734.123022.43983.2/mgm（2分）（2）以1kg煤为基础，当N20%被转化时质量/g摩尔数/mol（以原子数计）需氧数/mol烟气量/molS60.18750.18750.1875H37379.2518.5C79566.2566.2666.25N90.64240.064240.1285O471.469-1.469则理论需氧量为：0.1875+9.25+66.25+0.06425-1.469=74.28mol/kg煤1kg煤完全燃烧所需要的理论空气量为：74.28×(1+3.78)=355.06mol/kg煤（2分）理论烟气量为：0.1875+18.5+66.25+0.1285+74.28×3.78=365.84mol/kg煤（2分）实际烟气量为：365.84+355.06×0.2=436.85mol/kg煤（1分）NO的摩尔数为：0.6425×0.2=0.1285则NO在烟气中的质量浓度为：60.128510436.85×4.22303393.95/mgm（2分）