发布时间 : 星期二 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
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 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积；4）在标准状态下颗粒物的浓度。 解：1）N2%=1－11%－8%－2%－0.012%=78.99% 由《大气污染控制工程》P46 （2－11） 空气过剩
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－6
3
/m3）；3）在标准状态下（1atm和273K），干烟道体
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/molT1P2273?700?133.322－6
3
；
取1m烟气进行计算，则SO2120×10m，排放浓度为
120?10?6?(1?8%)?64?0.179g/m3。 ?339.46?1022.43?(1?8%)?2957mN/min。
39.4639.4634）30.0?。 ?52.85g/mN22.43）5663.37?2.6 煤炭的元素分析按重量百分比表示，结果如下：氢5.0%；碳75.8%；氮1.5%；硫1.6%；氧7.4%；灰8.7%，燃烧条件为空气过量20%，空气的湿度为0.0116molH2O/mol干空气，并假定完全燃烧，试计算烟气的组成。 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 其中CO2
63.170.5?100%?14.25%；SO ?100%?0.11%；
443.38443.3829.91279.19?0.79?70.61HO ?100%?6.74%； N?100%?75.55%。
443.38443.382
2
2
O2
70.61?0.209?100%?3.33%。
443.382.7 运用教材图2－7和上题的计算结果，估算煤烟气的酸露点。 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，即P60H2SO4
=1.83×10，lg PH2SO4=-4.737。
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查图2－7得煤烟气酸露点约为134摄氏度。
2.8 燃料油的重量组成为：C86%，H14%。在干空气下燃烧，烟气分析结果（基于干烟气）为：O21.5%；CO600×10（体积分数）。试计算燃烧过程的空气过剩系数。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。
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1.5%x。
600?10?61.5%x总氧量 ?0.5x?(71.67?x)?35?106.67?24.5x，干空气中N：O体积比为3.78：1，则?6600?10烟气中O2量
2
2
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故CO2%：
，解得x=0.306
71.67?0.306?100%?13.99%；
0.306600?10?6N2%：
3.78(24.5?0.306?106.67)?100%?84.62%
0.306600?10?6由《大气污染控制工程》P46 （2－11） 空气过剩系数??1?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 一登山运动员在山脚处测得气压为1000 hPa，登山到达某高度后又测得气压为500 hPa，试问登山运动员从山脚向上爬了多少米？
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 可写为 ???MVRT （2）
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：
lnP??PgMgM(Z2?Z1)（3） Z?C 即 ln2??PRTRT1。
假设山脚下的气温为10C，带入（3）式得： 得?Z?5.7km
即登山运动员从山脚向上爬了约5.7km。
3.2 在铁塔上观测的气温资料如下表所示，试计算各层大气的气温直减率：?1.5?10，?10?30，?30?50，?1.5?30，
?1.5?50，并判断各层大气稳定度。
高度 Z/m 气温 T/K 解：?1.5?101.5 298 10 297.8 30 297.5 50 297.3 ?T297.8?298???2.35K/100m??d，不稳定 ?z10?1.5?T297.5?297.8?10?30?????1.5K/100m??d，不稳定
?z30?10?T297.3?297.5?30?50?????1.0K/100m??d，不稳定
?z50?30?T297.5?298?1.5?30?????1.75K/100m??d，不稳定
?z30?1.5?T297.3?298?1.5?50?????1.44K/100m??d，不稳定。
?z50?1.5??3.3 在气压为400 hPa处，气块温度为230K。若气块绝热下降到气压为600 hPa处，气块温度变为多少？ 解：
T1P?(1)0.288， T0P010 －13.4 试用下列实测数据计算这一层大气的幂指数m值。 高度 Z/m 风速u/m.s 20 3.5 30 3.9 40 4.2 50 4.5 3.0 解：由《大气污染控制工程》P80 （3－23），u?u1(ZmuZ)，取对数得lg?mlg() Z1Z1u1设lgZu?y，lg()?x，由实测数据得
Z1u10.301 0.0669 0.477 0.1139 0.602 0.1461 0.699 0.1761 x y 由excel进行直线拟合，取截距为0，直线方程为：y=0.2442x 故m＝0.2442。
3.5 某市郊区地面10m高处的风速为2m/s，估算50m、100m、200m、300m、400m高度处在稳定度为B、D、F时的风速，并以高度为纵坐标，风速为横坐标作出风速廓线图。
解：u1?u0(Z10.07Z501000.07)?2?()0.07?2.24m/s，u2?u0(2)0.07?2?()?2.35m/s Z010Z010u3?u0(Z30.07Z2000.073000.07)?2?()?2.47m/s，u4?u0(4)0.07?2?()?2.54m/s Z010Z010Z50.074000.07)?2?()?2.59m/s。 Z010u5?u0(稳定度D，m=0.15
u1?u0(Z10.15Z501000.15)?2?()0.15?2.55m/s，u2?u0(2)0.15?2?()?2.82m/s Z010Z010Z30.15Z2000.153000.15)?2?()?3.13m/s，u4?u0(4)0.15?2?()?3.33m/s Z010Z010Z50.154000.15)?2?()?3.48m/s。 Z010u3?u0(u5?u0(稳定度F，m=0.25
u1?u0(Z10.25Z501000.25)?2?()0.25?2.99m/s，u2?u0(2)0.25?2?()?3.56m/s Z010Z010Z30.25Z2000.253000.25)?2?()?4.23m/s，u4?u0(4)0.25?2?()?4.68m/s Z010Z010。
u3?u0(风速廓线图略。
3.6 一个在30m高度释放的探空气球，释放时记录的温度为11.0C，气压为1023 hPa。释放后陆续发回相应的气温和气压记录如下表所给。1）估算每一组数据发出的高度；2）以高度为纵坐标，以气温为横坐标，作出气温廓线图；3）判断各层大气的稳定情况。 测定位置 气温/C 气压/hPa 。2 9.8 1012 3 12.0 1000 4 14.0 988 5 15.0 969 6 13.0 909 7 13.0 878 8 12.6 850 9 1.6 725 10 0.8 700 解：1）根据《Air Pollution Control Engineering》可得高度与压强的关系为将g=9.81m/s、M=0.029kg、R=8.31J/(mol.K)代入上式得dz2。
。
dPgM??dz PRT??29.21dPTP。
当t=11.0C，气压为1023 hPa；当t=9.8C，气压为1012 hPa，
故P=（1023+1012）/2=1018Pa，T=（11.0+9.8）/2=10.4C=283.4K，dP=1012-1023=－11Pa。 因此dz。
?11??29.21283.4m?89m，z=119m。
10182 3 4 5 6 7 8 9 10 同理可计算其他测定位置高度，结果列表如下： 测定位置