发布时间 : 星期日 文章大气污染控制工程郝吉明第三版课后答案郝吉明更新完毕开始阅读6d18186df021dd36a32d7375a417866fb94ac05e
大气污染控制工程
课后答案
（第三版） 主编：郝吉明 马广大 王书肖
目录
第一章 概 论
第二章 燃烧与大气污染 第三章 大气污染气象学 第四章 大气扩散浓度估算模式 第五章 颗粒污染物控制技术基础 第六章 除尘装置
第七章 气态污染物控制技术基础 第八章 硫氧化物的污染控制 第九章 固定源氮氧化物污染控制 第十章 挥发性有机物污染控制 第十一章 城市机动车污染控制
第一章 概 论
1.1 干结空气中N2、O2、Ar和CO2气体所占的质量百分数是多少？
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%；
28.97?128.97?10.00934?39.940.00033?44.01Ar%??100%?1.29%，CO2%??100%?0.05%。
28.97?128.97?11.2 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：
1?103?44.643mol。SO2：0.15mg/m，NO2：0.12mg/m，CO：4.00mg/m。按标准状态下1m干空气计算，其摩尔数为
22.43
3
3
3
故三种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?44.6431.3 CCl4气体与空气混合成体积分数为1.50×10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/m
3
N
1.50?10?4?1543?1.031g/m）? N?322.4?101.50?10?43?6.70?10?3mol/mN）?。 ?322.4?10－3
3
3
c（mol/mN
3
2）每天流经管道的CCl4质量为1.031×10×3600×24×10kg=891kg
1.4 成人每次吸入的空气量平均为500cm，假若每分钟呼吸15次，空气中颗粒物的浓度为200?g/m，试计算每小时沉积于肺泡内的颗粒物质量。已知该颗粒物在肺泡中的沉降系数为0.12。 解：每小时沉积量200×（500×15×60×10）×0.12?g=10.8?g
－6
1.5 设人体肺中的气体含CO为2.2×10，平均含氧量为19.5%。如果这种浓度保持不变，求COHb浓度最终将达到饱和水平的百分率。
解：由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=210
－4
p?COHb2.2?10?4?M?210??0.2369，
O2HbpO219.5?10?2COHb饱和度?CO?COHb/O2HbCOHb0.2369???19.15%
COHb?O2Hb1?COHb/O2Hb1?0.2369－4
1.6 设人体内有4800mL血液，每100mL血液中含20mL氧。从事重体力劳动的人的呼吸量为4.2L/min，受污染空气中所含CO的浓度为10。如果血液中CO水平最初为：1）0%；2）2%，计算血液达到7%的CO饱和度需要多少分钟。设吸入肺中的CO全被血液吸收。
4800?20?960mL。不同CO百分含量对应CO的量为：
1009609602%：?2%?19.59mL，7%：?7%?72.26mL
98?r.26?172.0min； 1）最初CO水平为0%时 t??434.2?10?1072.26?19.59?125.4min 2）最初CO水平为2%时 t?4.2?10?4?1031.7 粉尘密度1400kg/m，平均粒径1.4?m，在大气中的浓度为0.2mg/m，对光的折射率为2.2，计算大气的最大
解：含氧总量为
3
3
能见度。
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?11581.8m。
2.2?0.2第二章 燃烧与大气污染
2.1 已知重油元素分析结果如下：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
71.25 71.25
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=10.62mN/kg重油。
烟气组成为CO271.25mol，H2O 55.25+1.25=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 mN/kg重油。 2）干烟气量为502.99－56.50=446.49mol/kg重油。
3
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1.1×10.62=11.68mN/kg重油，
产生烟气量为11.267+0.1×10.62=12.33 mN/kg重油。
2.2 普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；S1.7%；H3.2%；水分9.0%；O2.3%。（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1.7（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 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， 燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为n=1+0.584/4+0.010－0.013/2=1.1495
3
3
3
100?18.26g/molC。燃烧方程式为
5.4751）理论空气量
1.1495?(1?3.78)?1000?22.4?10?3m3/kg?6.74m3/kg；
18.260.0101.6441?0.292?0.010?3.78?1.1495?18?100%?0.174%
SO2在湿烟气中的浓度为
2）产生灰分的量为18.1?1000?80%?144.8g/kg 100－3
3
3
4
3
烟气量（1+0.292+0.010+3.78×1.1495+1.644/18）×1000/18.26×22.4×10=6.826m/kg
144.8?103mg/m=2.12×10mg/m
6.8261000?1.7%?1.7?4032.003）需石灰石?103.21kg/t煤
35%灰分浓度为
2.3 煤的元素分析结果如下S0.6%；H3.7%；C79.5%；N0.9%；O4.7%；灰分10.6%。在空气过剩20%条件下完全燃烧。计算烟气中SO2的浓度。 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 N2
3.78?354.76?280.54mol4.78
总计66.25+`8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤
实际烟气量365.48+0.2×354.76=436.43mol/kg煤，SO2浓度为
0.1875?100%?0.043%。
436.432.4 某锅炉燃用煤气的成分如下：H2S0.2%；CO25%；O20.2%；CO28.5%；H213.0%；CH40.7%；N252.4%；空气含湿量为12g/mN，?3
?1.2，试求实际需要的空气量和燃烧时产生的实际烟气量。
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?3
?1.2，则实际干空气 1.2×1.066mol=1.279mol。
3
3
空气含湿量为12g/mN，即含H2O0.67mol/ mN，14.94L/ mN。故H2O体积分数为1.493%。故实际空气量为
1.279?1.298mol。
1?1.493%烟气量SO2：0.002mol，CO2：0.285+0.007+0.05=0.342mol，N2：0.223×3.78+0.524=1.367mol，