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大气污染控制工程第三版课后答案

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第一章 概 论

第二章 1.1 解:

按1mol干空气计算,空气中各组分摩尔比即体积比,故nN2=0.781mol,nO2=0.209mol,nAr=0.00934mol,nCO2=0.00033mol。质量百分数为

N2%?0.781?28.010.209?32.00?100%?75.51%O2%??100%?23.08(.97?128.97?1,; 0.00934?39.940.00033?44.01Ar%??100%?1.29%CO2%??100%?0.05(.97?128.97?1,。

1.2 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:

SO2:0.15mg/m3,NO2:0.12mg/m3,CO:4.00mg/m3。按标准状态下1m3干空气计算,其

1?103?44.643mol摩尔数为22.4。故三种污染物体积百分数分别为: 0.15?10?30.12?10?3?0.052ppm?0.058ppm64?44.64346?44.643SO2:,NO2: 4.00?10?3?3.20ppmCO:28?44.643。

1.3 解:

1.50?10?4?1543??1.031g/mN22.4?10?31)?(g/m3N)

1.50?10?43??6.70?10?3mol/mN?3 c(mol/m3N)22.4?10。

2)每天流经管道的CCl4质量为1.031×10×3600×24×103kg=891kg 1.4 解:

每小时沉积量200×(500×15×60×106)×0.12?g=10.8?g 1.5 解:

由《大气污染控制工程》P14 (1-1),取M=210

p?COHb2.2?10?4?M?210??0.2369O2HbpO219.5?10?2,

?CO?COHb饱和度 1.6 解:

COHb/O2HbCOHb0.2369???19.15%COHb?O2Hb1?COHb/O2Hb1?0.2369

4800?20?960mL100含氧总量为。不同CO百分含量对应CO的量为:

960960?2%?19.59mL?7%?72.26mL2%:98%,7%:93%

1

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72.26?172.0min?434.2?10?101)最初CO水平为0%时 ; 72.26?19.59t??125.4min?434.2?10?102)最初CO水平为2%时 。

t?

1.7 解:

由《大气污染控制工程》P18 (1-2),最大能见度为

Lv?2.6?pdpK??2.6?1400?1.4?11581.8m2.2?0.2。

第二章 燃烧与大气污染

2.1 解:

1kg燃油含:

重量(g) 摩尔数(g) 需氧数(g)

C 855 71.25 71.25 H 113-2.5 55.25 27.625 S 10 0.3125 0.3125 H2O 22.5 1.25 0 N元素忽略。

1)理论需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg

设干空气O2:N2体积比为1:3.78,则理论空气量99.1875×4.78=474.12mol/kg重油。 即474.12×22.4/1000=10.62m3N/kg重油。

烟气组成为CO271.25mol,H2O 55.25+11.25=56.50mol,SO20.1325mol,N23.78×99.1875=374.93mol。

理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg重油。即502.99×22.4/1000=11.27 m3N/kg重油。

2)干烟气量为502.99-56.50=446.49mol/kg重油。

0.3125?100%?0.07%SO2百分比浓度为446.49,

71.25?100%?15.96D6.49空气燃烧时CO2存在最大浓度。

3)过剩空气为10%时,所需空气量为1.1×10.62=11.68m3N/kg重油,

产生烟气量为11.267+0.1×10.62=12.33 m3N/kg重油。 2.2 解:

相对于碳元素作如下计算:

%(质量) mol/100g煤 mol/mol碳 C 65.7 5.475 1 H 3.2 3.2 0.584 S 1.7 0.053 0.010 O 2.3 0.072 0.013

灰分 18.1 3.306g/mol碳 水分 9.0 1.644g/mol碳 故煤的组成为CH0.584S0.010O0.013,

100?18.26g/molC5.475燃料的摩尔质量(包括灰分和水分)为。燃烧方程式为

CH0.584S0.010O0.013?n(O2?3.78N2)?CO2?0.292H2O?0.010SO2?3.78nN2

n=1+0.584/4+0.010-0.013/2=1.1495

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1.1495?(1?3.78)?1000?22.4?10?3m3/kg?6.74m3/kg18.261)理论空气量;

0.010?100%?0.174%1.6441?0.292?0.010?3.78?1.1495?18SO2在湿烟气中的浓度为

100018.1??80%?144.8g/kg1002)产生灰分的量为

烟气量(1+0.292+0.010+3.78×1.1495+1.644/18)×1000/18.26×22.4×103=6.826m3/kg

144.8?103灰分浓度为6.826mg/m3=2.12×104mg/m3

1000?1.7%?1.7?4032.00?103.21kg35%3)需石灰石/t煤

2.3解:

按燃烧1kg煤计算

重量(g) 摩尔数(mol) 需氧数(mol) C 795 66.25 66.25 H 31.125 15.5625 7.78 S 6 0.1875 0.1875 H2O 52.875 2.94 0 设干空气中N2:O2体积比为3.78:1,

所需理论空气量为4.78×(66.25+7.78+0.1875)=354.76mol/kg煤。

理论烟气量CO2 66.25mol,SO2 0.1875mol,H2O 15.5625+2.94=18.50mol

3.78?354.76?280.54mol4.78 N2

总计66.25+`8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤

0.1875?100%?0.043%实际烟气量365.48+0.2×354.76=436.43mol/kg煤,SO2浓度为436.43。

2.4解:

取1mol煤气计算

H2S 0.002mol 耗氧量 0.003mol CO2 0.05mol 0

CO 0.285mol 0.143mol H2 (0.13-0.004)mol 0.063mol CH4 0.007mol 0.014mol

共需O2 0.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol。设干空气中N2:O2体积比为3.78:1,则理论干空气量为0.223×(3.78+1)=1.066mol。取??1.2,则实际干空气 1.2×1.066mol=1.279mol。

空气含湿量为12g/m3N,即含H2O0.67mol/ m3N,14.94L/ m3N。故H2O体积分数为1.493%。

1.279?1.298mol1?1.493%故实际空气量为。

烟气量SO2:0.002mol,CO2:0.285+0.007+0.05=0.342mol,N2:0.223×3.78+0.524=1.367mol,

H2O0.002+0.126+0.014+1.298×1.493%+0.004=0.201mol

故实际烟气量 0.002+0.342+1.367+0.201+0.2×1.066=2.125mol

2.5 解:

1)N2%=1-11%-8%-2%-0.012%=78.99%

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由《大气污染控制工程》P46 (2-11)

8?0.5?2?100%?50.5%空气过剩0.264?78.99?(8?0.5?2)

2)在测定状态下,气体的摩尔体积为

V2?P1V1T2101325?22.4?443???39.46L/molT1P2273?700?133.322;

取1m3烟气进行计算,则SO2120×106m3,排放浓度为

120?10?63?(1?8%)?64?0.179g/m39.46?10?3。

22.435663.37??(1?8%)?2957mN/min39.463)。 39.46330.0??52.85g/mN22.44)。

2.6解:

按1kg煤进行计算

重量(g) 摩尔数(mol) 需氧数(mol) C 758 63.17 63.17 H 40.75 20.375 10.19 S 16 0.5 0.5 H2O 83.25 4.625 0 需氧63.17+10.19+0.5=73.86mol

设干空气中N2:O2体积比为3.78:1,则干空气量为73.86×4.78×1.2=423.66mol, 含水423.66×0.0116=4.91mol。

烟气中:CO2 63.17mol;SO2 0.5mol;H2O 4.91+4.625+20.375=29.91mol;

N2:73.86×3.78=279.19mol;过剩干空气0.2×73.86×4.78=70.61mol。

实际烟气量为63.17+0.5+29.91+279.19+70.61=443.38mol

63.170.5?100%?14.25%?100%?0.11%其中CO2 443.38;SO2 443.38;

29.91279.19?0.79?70.61?100%?6.74%?100%?75.55D3.38443.38H2O ; N2 。 70.61?0.209?100%?3.33D3.38O2 。

2.7解:

SO2含量为0.11%,估计约1/60的SO2转化为SO3,则SO3含量

0.11%?1?1.83?10?5-

60,即PH2SO4=1.83×105,lg PH2SO4=-4.737。

查图2-7得煤烟气酸露点约为134摄氏度。

2.8解:

以1kg油燃烧计算, C 860g 71.67mol;

H 140g 70mol,耗氧35mol。

设生成CO x mol,耗氧0.5x mol,则生成CO2 (71.67-x)mol,耗氧(71.67-x)mol。

4

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1.5%x?6烟气中O2量600?10。

1.5%x?0.5x?(71.67?x)?35?106.67?24.5x?6600?10总氧量 ,干空气中N2:O2体积比

为3.78:1,则含N2 3.78×(106.67+24.5x)。根据干烟气量可列出如下方程:

1.5%xx?71.67?3.78(106.67?24.5x)?600?10?6600?10?6,解得x=0.306

71.67?0.306?100%?13.99%0.306?6故CO2%:600?10;

3.78(24.5?0.306?106.67)?100%?84.62%0.306600?10?6N2%:

由《大气污染控制工程》P46 (2-11)

??1?空气过剩系数

1.5?0.5?0.06?1.070.264?84.62?(1.5?0.5?0.06)

第三章 大气污染气象学

3.1解:

由气体静力学方程式,大气中气压随高度的变化可用下式描述:

dP??g??dZ (1)

将空气视为理想气体,即有

PV?mmPMRT???MVRT (2) 可写为

将(2)式带入(1),并整理,得到以下方程:

假定在一定范围内温度T的变化很小,可以忽略。对上式进行积分得:

dPgM??dZPRT

P2gMgMln??(Z2?Z1)lnP??Z?CPRT1RT 即 (3)

假设山脚下的气温为10C,带入(3)式得:

5009.8?0.029???Z10008.314?283 得?Z?5.7km ln即登山运动员从山脚向上爬了约5.7km。

3.2解:

?1.5?10???T297.8?298???2.35K/100m??d?z10?1.5,不稳定

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大气污染控制工程第三版课后答案

……………………………………………………………精品资料推荐…………………………………………………第一章概论第二章1.1解:按1mol干空气计算,空气中各组分摩尔比即体积比,故nN2=0.781mol,nO2=0.209mol,nAr=0.00934mol,nCO2=0.00033mol。质量百分数为N2%?0.781?
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