第一次作业
1. 根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准，求出SO2、NO2、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：m，NO2：m，CO：m。按标准状态下
333
1?103?44.643mol。故三种1m干空气计算，其摩尔数为
22.43
污染物体积百分数分别为：
0.15?10?30.12?10?3?0.052ppm，NO：?0.058ppm SO：
64?44.64346?44.6432
2
4.00?10?3?3.20ppm。 CO：
28?44.6432. CCl4气体与空气混合成体积分数为×10的混合气体，在管道中流动的流量为10mN、/s，试确定：1）CCl4在混合气体中的质量浓度?（g/mN）和摩尔浓度c（mol/mN）；2）每天流经管道的CCl4质量是多少千克
3
3
－4
3
解：1）?（g/mN
3
1.50?10?4?1543?1.031g/mN）? ?322.4?101.50?10?4?33?6.70?10mol/m）?N。 ?322.4?10－3
c（mol/mN
3
2）每天流经管道的CCl4质量为×10×3600×24×10kg=891kg
3.已知重油元素分析结果如下：C：% H：% O：% N：% S：%，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SO2的浓度和CO2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 H
113－
S 10
H2O 0 N元素忽略。 1）理论需氧量 ++=kg
设干空气O2：N2体积比为1：，则理论空气量×=kg重油。即×1000=kg重油。 烟气组成为，H2O +=，，×=。
理论烟气量 +++=kg重油。即×1000=11.27 mN/kg重油。 2）干烟气量为－=kg重油。
3
0.3125?100%?0.07%，
446.4971.25空气燃烧时CO存在最大浓度?100%?15.96%。
446.49SO2百分比浓度为
2
3）过剩空气为10%时，所需空气量为×=11.68mN/kg重油，
产生烟气量为+×=12.33 mN/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SO2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mg/m表示）；
3）假定用硫化床燃烧技术加石灰石脱硫。石灰石中含Ca35%。当Ca/S为（摩尔比）时，计算燃煤1t需加石灰石的量。
解：相对于碳元素作如下计算：
%（质量） mol/100g煤 mol/mol碳 C 1 H S O
灰分 3.306g/mol碳 水分 1.644g/mol碳 故煤的组成为，
燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为
3
3
3
100?18.26g/molC。燃烧方程式为
5.475CH0.584S0.010O0.013?n(O2?3.78N2)?CO2?0.292H2O?0.010SO2?3.78nN2
n=1+4+－2= 1）理论空气量
1.1495?(1?3.78)?1000?22.4?10?3m3/kg?6.74m3/kg；
18.26SO2在湿烟气中的浓度为
0.0101.6441?0.292?0.010?3.78?1.1495?181000?80%?144.8g/kg 100－3
3
?100%?0.174%
2）产生灰分的量为18.1? 烟气量（1+++×+18）×1000/××10=6.826m/kg
144.8?103mg/m=×10mg/m
6.8261000?1.7%?1.7?4032.003）需石灰石?103.21kg/t煤
35%灰分浓度为
3
4
3
5.干烟道气的组成为：CO211%（体积），O28%，CO2%，SO2120×10（体积分数），颗粒物30.0g/m（在测定状态下），烟道气流流量在700mmHg和443K条件下为5663.37m/min，水气含量8%（体积）。
试计算：1）过量空气百分比；2）SO2的排放浓度（?g/m）；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）N2%=1－11%－8%－2%－%=% 由《大气污染控制工程》P46 （2－11）
33
－63
空气过剩
8?0.5?2?100%?50.5%
0.264?78.99?(8?0.5?2)2）在测定状态下，气体的摩尔体积为
V2?3
P1V1T2101325?22.4?443???39.46L/mol； T1P2273?700?133.322－6
3
取1m烟气进行计算，则SO2120×10m，排放浓度为
120?10?63?(1?8%)?64?0.179g/m。 ?339.46?103）5663.37?22.43?(1?8%)?2957mN/min。
39.46
《环境工程学》课程作业及答案
