第一次作业 1. 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：
根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准，求出SQ、NQ、CO三种污染物日平均浓度限值的体积分
SQ2 m，NQ2 m，CO m。按标准状态下im干空气计算，其摩尔数为
1 io3 22.4
44.643mol。故三种
污染物体积百分数分别为: SQ:
0.15 10 3
0.052 ppm，NQ：
0.12 10 46 44.643
0.058 ppm
64 44.643
CQ
4.00 10 28 44.643
3.20 ppm
10「4的混合气体，在管道中流动的流量为 10乩、/$，试确定：1） CCl4
2. CCl4气体与空气混合成体积分数为X 在混合气体中的质量浓度
（g/m3N）和摩尔浓度c （mol/m3N）； 2）每天流经管道的 CCb质量是多少千克
4
解：1）
(g/m3N)
1.50 10 154 1.031g/mN
22.4 10
c
(mol/m 3N)
1.50 10 4 22.4 10
3
3
6.70 10 mol /m
3
3 N
2)每天流经管道的 CCl4质量为X 10X 3600X 24X 10「3kg=891kg
3.
油1kg所需理论空气量和 产生的理论烟气量；
2 3
已知重油元素分析结果如下： C： % H : % Q： % N : % S : %试计算：1）燃
）干烟气中SQ的浓度和CQ的最大浓度；
）当空气的过剩量为10%寸，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）
C H S H2Q
N元素忽略。 1） 理论需氧量++=kg
设干空气Q: N2体积比为1 :,则理论空气量X =kg重油。即X 1000=kg重油。 烟气组成为，HQ +=，，X =。
理论烟气量 +++=kg重油。即X 1000=11.27 m 3Jkg重油。 2） 干烟气量为—=kg重油。
10
0
855
113
-
需氧数（g）
0 3125
SQ百分比浓度为
446.49
100% 0.07%， 71 25
空气燃烧时CQ存在最大浓度
446.49
一— 100% 15.96%。
3）过剩空气为10%寸，所需空气量为x =11.68m3N/kg重油，
产生烟气量为+x =12.33 m 3N/kg重油。 4.
普通煤的元素分析如下： ％灰分% % %水分% % （含N量不计）
1） 计算燃煤1kg所需要的理论空气量和 SQ在烟气中的浓度（以体积分数计）； 2） 假定烟尘的排放因子为 80%计算烟气中灰分的浓度（以 3） 假定用硫化床燃烧技术加石灰石脱硫。石灰石中含 石的量。
解：相对于碳元素作如下计算:
mol/100g 煤 mol/mol % （质
量） C H S O 灰分
mg/m5表示）；
Ca35%当Ca/S为（摩尔比）时，计算燃煤 1t需加 石灰
3.306g/mol 1.644g/mol
故煤的组成为,
燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为
100 5.475
18.26g/molC。燃烧方程式为
CO2
0.292H2O 0.010SO2
3.78 nN2
CH 0.584 S0.010 。0.013 n（O2 3.78N2）
n=1+4+— 2= 1）理论空气量
1.1495 （1 ①7? 1000 22.4 10 3 m3/kg 18.26
1.644 1 0.292 0.010 3.78 1.1495
6.74m3 / kg;
SO在湿烟气中的浓度为一
100% 0.174% 18
2）产生灰分的量为 18.1 1000 80%
100
144.8g/kg
烟气量（1+++x +18）x 1000/ xx 10— 3=6.826m3/kg
144 8
灰分浓度为
6.826
1000 1.7% …
1.7 40
3）需石灰石 ——3200 ------------------ 103 21kg/t煤
35%
5. 干烟道气的组成为：CO11%（体积），028% CO2% SQ120x 10—6 （体积分数），颗粒物30.0g/m 3 （在测定 状态下），烟道气流流量在 700mmH和443K条件下为5663.37m3/min，水气含量8% （体积）
试计算：1）过量空气百分比；2） SQ的排放浓度（g / m3 ） ; 3）在标准状态下（1atm和273K），干 烟道体积；4）在标准状态下颗粒物的浓度。 解：1） N%=1— 11%- 8%— 2%— %=% 由《大气污染控制工程》 P46 （ 2— 11） 空气过剩
10 mg/m=x 104mg/m
3 3
8 0.5 2
0.264 78.99
（8 0.5 2）
100% 50.5%
2）在测定状态下，气体的摩尔体积为
V2
P
M
T
1
T
2
101325 22
P2 273 700 133.322
?4 443 39.46L/moI ；
3
取1m3烟气进行计算，则 SQ1 20 X 10「6用，排放浓度为
3)
5663.37
120 10
22 4
(1 8%) 2957mN / min
39.46 10
4)
(1 8%) 64
0.179 g/m3。
39.46 39.46 3
30.0 52.85g/mN。
a N
22.4
m、d
15。
9
= m。
丛 1.85。
d
50
按《大气污染控制工程》 P129 ( 5-24) ln MMD
In NMD 3I n2 g NMD 3.31 m ；
dL 4.00 dsv 8.53
2）如果符合,
P129 (5-26) |ndL P129 (5 — 29) In dsv
In NMD -|n2
2 In NMD §ln2
2
1 2
第二次作业
1.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； 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-体积平均直径。 粉尘粒径/ m 0?2 2?4 4 ~ 6 25 6?10 56 10 ?20 76 20 ?40 27 >40 3 浓度/ g m3 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 d50 （MMD = m、2. 根据对某旋风除尘器的现场测试得到：除尘器进口的气体流量为 10000nVh，含尘浓度为 4.2g/ nL除 尘器出口的气体流量为 12000 m3N/h，含尘浓度为340mg/mh试计算该除尘器的处理气体流量、漏风率和 除尘效率（分别按考虑漏风和不考虑漏风两种情况计算） 解:气体流量按 P141 (5 — 43) QN
Q
。
1 3
(Q1N Q2N) 11000mN /s ； 2
漏风率 P141 ( 5 — 44)
N 2N
Q
100%
鵲100% 20%;
1N
除尘效率:
考虑漏风，按 P142 （5 — 47）
1 2N Q2N 1N 1N
°.340 12000
Q
90.3%
4.2 10000
不考虑漏风，按 P143 (5-48)
1 -2N
1 0.340
1N
91.9% 42.
对于题2中给出的条件，已知旋风除尘器
3.
进口面积为 0.24m2，除尘器阻力系数为，进口气流温度为423K, 气体静压为-490Pa,试确定该处尘器运行时的压力损失(假定气体成分接近空气)
。
解：由气体方程PV
m
RT
PM 得
(1.01 10 5
490) 29 0.832g/L
RT 8.31 423
10000
423 273
0.24 3600
17.9m/s
9.8
0832
按《大气污染控制工程》 P142 ( 5-45) 4.有一两级除尘系统，已知系统的流量为
17.92
1311Pa
，各级除尘效率分别
2
2.22m3/s， 。
为80%和95%试计算该处尘系统的总除尘效率、粉尘排放浓度和排放量。
解：按《大气污染控制工程》 P145 ( 5- 58)
T
1 (1
1
)(1
2
) 1 (1 95%)(1 80%) 99%
22 2 3 3
粉尘浓度为 g/ m 10g/m，排放浓度10( 1 -99% =0.1g/m3;
2.22
排放量X =0.222g/s。
5.某燃煤电厂除尘器的进口和出口的烟尘粒径分布数据如下，若除尘器总除尘效率为 率曲线。
98%试绘出分级效
粉尘间隔/ m < 1~ 1~2 2~3 3~4 质量频率 进口 g1
/% 出口 g2 粉尘间隔/ 质量频率
m 4~5 5~6 6~8 8~10 10~12 20~30 进口 g1 出口 g2 /% 解：按《大气污染控制工程》 P144 ( 5- 52) i 1 p 坐(P=)计算，如下表所示:
g1
粉尘间隔/ m < 1~ 1~2 2~3 3~4 质量频率 进口 g1 /% i 出口 g2 93 95 90 /% 92
粉尘间隔/ m 4~5 5~6 6~8 8~10 10~12 20~30 其他 质量频率 进口 g1
/% 出口 g2 0 18
环境工程学课程作业及答案
