5-5大气污染控制工程第二版试题

大气污染控制工程试题（七）答案一、简要回答下列问题（每题5分）哪些污染物可能引起全球气候变暖？简要分析SO2排入大气环境后造成的不良影响。简要分析气象因素对北京市大气污染过程的影响。如何控制燃烧过程引起的NOX污染？与控制燃烧过程引起的二氧化硫污染有哪些重大差别？如何改善电除尘器对高比电阻粉尘的捕集效率？简要分析旋风除尘器结构对其除尘效率的影响。测定电除尘器的漏气率，设计一种基于Orsat烟气分析仪的测定方法，并给出响应的计算过程。简要分析机动车可能造成的大气污染，包括一次污染物和二次污染物。湿法钙质吸收剂脱硫过程中，pH值是重要的操作参数，试分析它对吸收洗涤塔操作造成的可能影响。10.定义PM2.5，结合北京市大气污染的现状分析PM2.5的主要来源及化学组成。二、计算题（每题10分）2已知煤炭的重量组成为：C77.2%，H5.2%，N1.2%，S1.6%，O5.9%，灰分8.9%。燃烧条件为：空气过剩20%，空气的湿度为0.0116mol水/mol干空气试计算燃烧烟气的组成（对气态组分以体积百分比表示，对固体组分以g/m3N表示）。3某铜冶炼厂的烟筒高150m，烟云抬升高度为75m,其SO2排放速率为1000g/s.估算下风向5km处的SO2地面浓度.假定风速为3m/s,大气稳定度为C.在相同条件下，若新建一座烟筒以使地面浓度降低为现在的50%，烟筒高度应为多少米？4某电除尘器的除尘效率为90%，欲将其除尘效率提高至99%。有人建议使用一种添加剂可以改变滤饼的比电阻，从而使电除尘器的有效驱进速度提高一倍。若此建议可行，电除尘器的效率能满足要求吗？也有人建议，通过提高电除尘器的电压即可满足将除尘效率提高至99%的要求。若按此建议，电除尘器的电压应增加多少？简答题1.CO2、CH4、CFCs、N2O、O3等。2.主要的不良影响有a）本身对人体、动植物等具有毒害作用；b）导致酸沉降；c）是形成二次颗粒物的前体物质。3.影响大气污染过程的气象因素主要有稳定度、风向、风速、气温、气湿等，北京市京市三面环山,风场受局地环流和华北地区天气系统作用,在局地风向转换时容易出现小风、甚至静风情况,很不利于污染扩散；冬季低温，稳定大气出现的频率高，不利于污染物扩散；夏季光照强，易出现O3污染。4.通过两段燃烧、烟气再循环等技术措施，控制燃烧过程的最高温度及其持续时间、O2的浓度，减少热力NOx的生成。与SO2相比，NOx的控制更注重燃烧条件的控制，而SO2主要针对燃料本身的S含量和燃烧后的SO2去除。5.克服高比电阻的方法：保持电极表面尽可能清洁；采用较好的供电系统；烟气调质；发展新型电除尘器。6.a）排放管直径越小，dc越小，除尘效率越高；b）筒体直径D越小，粒子所受的离心力越大，其效率越高；但D过小，粒子容易出现二次逃逸，效率反而下降；c）锥体适当加长，可以提高效率；d）除尘器下部的严密性不好，会引起除尘效率的下降。7.用Orsat分析仪测定电除尘器前后气体中的O2含量，记为x1、x2。假定电除尘器前的气体流量为Q1，漏气量为Q2，则：1122120.21QxQxQQ，计算得漏风率221120.21QxxQx。8.一次污染物：CO、HC、NOx、颗粒物、SO2、铅、CO2等；二次污染物：HC和NOx反应形成光化学烟雾，SO2和NOx形成酸雨和二次颗粒物；HC形成二次有机颗粒物。9.湿法钙质吸收剂脱硫中一般使用CaCO3和Ca(OH)2，如果PH值过高，即溶液中Ca(OH)2含量过高，易产生Ca(OH)2沉淀，造成阻塞；PH过低，不利于SO2的吸收，还可能引起设备的腐蚀。10.PM2.5指空气动力学当量直径小于2.5μm的颗粒物。PM2.5的主要来源是燃料燃烧、机动车排放、二次颗粒物、无组织扬尘等。化学组成主要有SO42－、NO3－、NH4＋、EC、OC、重金属等。二、计算题1.以完全燃烧1kg煤为基础，计算各组分的摩尔数、需氧量和产生烟气量，计算结果见下表。质量/g转化为mol数mol/1kg重油需O2量/mol产生的烟气量/molH52÷1＝521326（H2O）C772÷12＝64.3364.3364.33（CO2）N12÷14＝0.85700.429（N2）S16÷32＝0.50.50.5（SO2）O59÷16＝3.688－1.8440灰分87－－00因此，燃烧需要的理论氧气量为：1364.330.51.84475.986/molkg煤需要的实际空气量为：75.986(13.78)(120%)(10.0116)423.641.0116440.9/molkg煤产生烟气：(2664.330.4290.5)440.975.986456.17/molkg煤烟气的组成为：2222264.33%100%14.1%456.170.5%100%0.11%456.1726440.90.0116%100%6.8%456.1775.9860.2%100%3.3%456.1775.9863.781.20.429%100%75.6%456.17COSOHOON2.x=5km，大气稳定度为C时，404.5ym，267.5zmSO2浓度：22232(5000,0,0,225)exp()21000225exp()688/3.143404.5267.52267.5yzzQHugm若令浓度减少为现在的50％222211exp()387.12222zzHHHm因此烟囱的实际高度H＝387.1-75＝312.1m。3.由下列公式：11111exp()0.91exp(2)0.99eeAQAQ可知有效驱进速度提高一倍后能满足99％的除尘效率的要求。因为200/(3);3()2PPPqEdqdE驱进速度正比于EPE0，因此将EPE0提高到原来的两倍即可满足要求。4.00031.51.50.10.11exp()exp()0.0521039.37tLDQttDA得15.73thr5.由电荷守恒223333[][][][]2[][]2[]NaHOHHSOSOHCOCO已知pH，得：1414[]10[]/101.46910/101.46910pHpHpHpHwHOHK已知pCO2，得：2222226.353122210.256.353232.178223132323[]0.0163[][]/[]100.0163/10[][]/[]100.016310/10[][][]/10[]/10[][hcCOCOpHcCOpHpHcCOpHssCOHOKppHCOKCOHOHpCOKHCOHpSOHOHHSOKHSOSOKHSO7.4103]/[]10[]/10pHHHSO因为22.1787.41022333[][][][](11010)[]pHpHSSOHOHSOSOHSO所以2.1787.4103[][]/(11010)pHpHHSOS因而：22233337.410146.35216.62.1787.410[][][]2[][]2[][]12101.46910[]0.0163(10210)1011010pHpHpHpHpHCOpHpHNaOHHSOSOHCOCOHSp依此关系可以绘制[Na]-[S]与pH、[S]、pCO2的关系曲线，[Na]-[S]最小的点对应最佳pH值。