空气污染控制工程
习题课 上
第1章
1、 CCl4气体与空气混合成浓度为150ppm的混合气体，在管道中流动的流量为10m3N/s，试
确定：⑴CCl4在混合气体中的质量浓度Cm(g/m3N)；⑵每天流经管道的CCl4质量是多少？ 解：①
150×154
=1031.25mg/m3=1.031g/m3
22.4
②1.031×10×24×3600=890.784×103kg=891t
2、 成人每次吸入的空气量平均为500cm3，假如每分钟呼吸15次，空气中颗粒物的浓度为
200μg/m3，试计算每小时沉积于肺泡中的颗粒物质量。已知该颗粒物在肺泡中的沉积系数为0.12。
解： 500×10-6×15×60×200×0.12=10.8μm 第3章 习题
3.1直径为0.1μm，密度2400kg/m3的球形微粒以30m/s的初速度抛入标准状态的空气(密度
ρ=1.252kg/m3，动力粘度μ=1.715×10-5kg.m-1.s-1)中，如果忽略重力作用， 试计算其最大运动距离。
ρgvdg1.252×30×0.1×10?6
=解：Re==0.219 μ1.715×10?5
∵Re≤1.0 ∴处于层流状态 smax
22ρpdp2400×(0.1×10?6)=v0=×30=23.3×10?7m=2.33μm ?5
18×1.715×1018μ气体分子平均自由程：
1.715×10?5
λ＝==5.934×10?5m=0.59μm
0.499ρv0.499×1.252×462.6
μv＝
8RT8×8.314×293==462.6m/s πM3.14×29×10?3
因此需要进行坎宁汉修正
Cu=1+0.165/dp=1+0.165/0.1=2.65
′=2.65smax=2.65×2.33=6.17μm smax
3.2试确定某水泥粉尘排放源下风向无水泥沉降的最小距离（意指最小颗粒的最大飘移距
离）。水泥粉尘是以离地面15m高处的旋风除尘器出口垂直排出的，水泥粒径范围为25-500μm，真密度为1960kg/m3，风速为1.4m/s，气温为293K，气压为1atm。已知空气粘度 μ=1.89×10-5Pa.s， 密度ρg=1.205kg/m3。
2
1960×9.81×(25×10ρpgdp
解：vs==
18μ18×1.89×10?5
?62
)=3.53×10?2m/s
1
空气污染控制工程
ρgvsdp1.205×3.53×10?2×2.5×10?6
==0.6＜1 Re=?5
1.83×10μ t=
H15
==425s ?2vs3.53×10
x=v0×t=595m
第4章
4.1某锅炉燃用煤气的成分的体积分数如下:H2S:0.2%， CO2:5%， O2:0.2%， CO: 28.5%，
H2: 13.0%， CH4:0.7% ，N2:52.4%。空气含湿量为12g/m3N，α=1.2。 试求实际需要空气量和燃烧时产生的实际烟气量(标态)。
y
VaT=4.762∑φix+4+z?w2i=1n
()i
=4.762×0.2%×(2/4+1)+4.762×5%×(1?1)+4.762×0.2%×(?1)
解：+4.762×28.5%×(1?1/2)+4.762×13.0%×(2/4)+4.762×0.7%×(1+4/4)
=1.06m3/m3干燃气
Va=α×VaT=1.2×1.06=1.272m3/m3干燃气
理论湿烟气量
VfTd=∑xiφi+∑φ+∑ziφi+φN2+0.79VaT+1.24(dg+VaTda)yi
2i
i=1
i=1
i=1
nnn
224
=1*5%+1*28.5%+1*0.7%+*0.2%+*13.0%+*0.7%
222
+1*0.2%+52.4%+0.79*1.06+1.24（0+1.06*12*10-3)
=1.867m3/m3干燃气
实际烟气量
Vf=VfT+(a?1)VaT(1+1.24da)=1.867+(1.2?1)*1.06*(1+1.24*12*10?3) =2.082m3/m3干燃气
4.2已知重油元素分析质量分数结果如下：C:85.5% , H:11.3% , O:2.0% , N:0.2% , S:1.0%，试计算：
(1)燃油1kg所需的理论空气量和产生的理论烟气量； (2)理论上干烟气中SO2的浓度和CO2的最大浓度；
(3)当空气的过剩系数为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。 解：（1）理论空气量
2
空气污染控制工程
VaT=8.881WC+26.457WH+3.329WS?3.333WO
=8.881*0.855+26.457*0.113+3.33*0.01?3.333*0.02
=10.55Nm3/kg
理论干烟气量
VfTd=1.865WC+0.699WS+0.79VaT
=1.865*0.855+0.699*0.01+0.79*10.55 =9.94Nm3/kg
（2）SO2，CO2理论浓度
0.01×
CSO2max=
64
×100032=2.012g/m3=2012mg/m39.94
44
×100012=315.392g/m39.94
0.855×
Cco2max=
（3） α=1。1时
Va=VaT×α=10.55×1.1=11.6Nm3/kg
Vfd=Vftd+(α?1)VaT=9.94+0.1*10.55=11Nm/kg
3
4.3普通煤的元素分析如下：C:65.7% H:3.2% 灰分:18.1% 水分:9.0% S:1.7% 0:2.3%
（含氮量不计）
； (1) 计算α=1.3时燃煤1kg所需空气量和SO2在烟气中的最大浓度（以ppm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/m3计）
(3) 假定用流化床燃烧技术价石灰石脱硫，石灰石中含Ca35%，当Ca/S为1.7（摩尔
比）时，计算燃煤1t需加石灰石的量。 解：（1）
VaT=8.881WC+26.457WH+3.329WS?3.333WO
=8.881*0.657+26.457*0.032+3.329*0.017?3.333*0.023%=6.661m/kg煤
Va=α×VaT=1.3×6.661=8.66m3/kg煤
实际干烟气量
3
3
空气污染控制工程
VfTd=1.865WC+0.699WS+0.79VaT
=1.865*0.657+0.699*0.017+0.79*6.661=6.5Nm3/kg煤
Vfd=Vftd+(α?1)VaT=6.5+(1.3?1)6.661=8.5Nm3/kg煤
SO2浓度
mSO2=
MSO2MS
×WS=
64
×0.017=0.034kg/kg煤 32
CSO2max==
mso20.034*1000
==4000mg/Nm3
Vfd8.5
4000*22.4
=1400μL/L
64
（2）烟尘浓度
C=
1000*0.181*0.8
*1000=17035mg/Nm3
8.5
(4) 加石灰量
β=
固硫剂用量×Ca的含量40.1燃料耗量×S的含量32
m石灰量=
1.7×1000*0.017/32
=103.5kg
0.35/40.1
4.6车间内设有控制污染物散发的局部排气系统。废气经净化后排放。已测得排气系统的排
气量为1.5m3/s，净化设备入口污染物浓度为1.8g/m3，排气罩控制比为0.85，净化设备的净化效率为92%。试计算该车间污染物的有组织和无组织排放量。 解：（1）有组织排放量：
Q=（1-η）×1.8×1.5=（1-0.92）×1.8×1.5=0.216g/s （2）无组织排放量：
1.5×1.8×0.15
=0.476g/s
0.85
4.7工作台上的有边排气罩，罩口尺寸为0.4×0.20m。要求在距罩口0.30米处造成0.25m/s
的控制风速。试计算排气罩。 解：有边排气罩排气量：
V=0.75（5x2+F）vx=0.75（5×0.32+0.4×0.2）×0.25=0.0994m3/s
4
空气污染控制工程
第6章
6.1根据对某旋风除尘器的现场测试得到：除尘器的进口的气体流量为10000m3N/h，含尘气
体浓度为4.2g/m3N。除尘器出口的气体流量为12000m3N/h，含尘浓度为340mg/m3N。试计算该除尘器的处理气体流量、漏风率和净化效率（分别按考虑漏风和不考虑漏风两种情况计算）。 解：QN=
13
(Q1N+Q2N)=1(10000+12000)=11000mN/h 22
漏风率：
δ=
Q1N?Q2N10000?12000
=×100%=?20%
10000Q1N
漏风率为负值，说明除尘器内呈负压状态，气体从周围环境流入除尘器内部。 考虑漏风情况下的除尘效率： η=1?
ρ2NQ2N340×12000=1?=90.3%
4200×10000ρ1NQ1N
ρ2N340=1?=91.9%
4200ρ1N
不考虑漏风条件下的除尘效率：
η=1?
6.2有一两级除尘系统，已知系统的流量为2.22m3/S，工艺设备产生粉尘量22.2g/s，各级除
尘效率分别为80%和95%。试计算该除尘系统的总除尘效率，粉尘排放浓度和排放量。 解：总除尘效率：
η=1?(1?η1)(1?η2)=1?(1?80%)(1?95%)=99%
进口浓度：C1=
22.2
=10g/m3
2.22
排放浓度：C2=C1(1?η)=10×(1?99%)=0.1 g/m3 排放量：0.1×2.22=0.222g/s
6.3某种粉尘的粒径分布和分级效率数据如下,试确定总除尘效率 平均粒径(μm) 0．25 质量频率(%) 分级效率(%)
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 0.1 0.4 9.5 20.0 20.0 15.0 11.0 8 30 47.5 60 68.5 75 81 >23.5 平均粒径(μm) 7.0 8.0 10.0 14.0 20.0
5
空气污染控制作业习题答案章 - 图文
