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
首先判断大气稳定度，确定扩散参数。中纬度地区晴朗秋天下午4：00，太阳高度角30～35左右，属于弱太阳辐射；查表4-3，当风速等于3m/s时，稳定度等级为C，则400m处?y。
?43.3m,?z?26.5m。
其次判断3分钟时污染物是否到达受体点。因为测量时间小于0.5h，所以不必考虑采样时间对扩散参数的影响。3分钟时，污染物到达的距离x?ut有限长线源?(x,0,0,H)?3?3?60?540m?400m，说明已经到达受体点。 2QL?H2P21P2exp(?2)?exp(?)dP
P122?z2?u?z2??90g/(m?s)?0.6g/(m?s)。150距离线源下风向4m处，P1=－75/43.3=－1.732，P2=75/43.3=1.732；QL代入上式得
?(400,0,0,0)?2?0.62??3?26.5??1.732?1.732P2exp(?)dp?5.52mg/m3。
22?1端点下风向P1=0，P2=150/43.3=3.46，代入上式得
4.8 某市在环境质量评价中，划分面源单元为1000m×1000m，其中一个单元的SO2排放量为10g/s，当时的风速为3m/s，风向为南风。平均有效源高为15m。试用虚拟点源的面源扩散模式计算这一单元北面的邻近单元中心处SO2的地面浓度。
解：设大气稳定度为C级，?y0当x=1.0km，?y?100015?232.56m,?z0??6.98m。 4.32.15?99.1m,?z?61.4m。由《大气污染控制工程》P106 （4－49）
4.9某烧结厂烧结机的SO2的排放量为180g/s，在冬季下午出现下沉逆温，逆温层底高度为360m，地面平均风速为3m/s，混和层内的平均风速为3.5m/s。烟囱有效高度为200m。试计算正下风方向2km和6km处SO2的地面浓度。 解：设大气稳定度为C级。?z?D?H360?200??74.42m?xD?1226.5m
2.152.15当x=2km时，xD H218020023 x= 2x?1?exp(?2)?exp(?)?0.050mg/m2??3.5?118.26?74.422?z2?74.42?u?y?zQ时，?yD ?221.41m,?z?139.10m，代入P101 （4－36）得 ?2?y2exp(?2)?2?y2?uD?yQ?0.05?1802??3.5?360?221.41?0.257mg/m3； 通过内插求解?0.257?0.050(2000?1226.5)?0.181mg/m3 1226.51802??3.5?360?474?0.120mg/m3 当x=6km>2xD时，?y?474m，??计算结果表明，在xD<=x<=2xD范围内，浓度随距离增大而升高。 4.10 某硫酸厂尾气烟囱高50m，SO2排放量为100g/s。夜间和上午地面风速为3m/s，夜间云量为3/10。当烟流全 部发生熏烟现象时，确定下风方向12km处SO2的地面浓度。 由所给气象条件应取稳定度为E级。查表4－4得x=12km处，?y?4277m,?z?87.4m。 ?yf??y?H50?427??433.25m，hf?H?2?z?50?2?87.4?224.8m 88?F(12000,0,0,50)?Q2?uhf?yf?1002??3?224.8?433.253 ?1.365?10?4g/m3。 4.11 某污染源SO2排放量为80g/s，烟气流量为265m/s，烟气温度为418K，大气温度为293K。这一地区的SO2本底浓度为0.05mg/m，设?z3 /?y?0.5，u10?3m/s，m=0.25，试按《环境空气质量标准》的二级标准来设计 烟囱的高度和出口直径。 解：按《大气污染控制工程》P91 （4－23） 由P80 （3－23）u?u10(HZm)?3(s)0.25?1.687Hs0.25 Z10102/3按城市及近郊区条件，参考表4－2，取n=1.303，n1=1/3，n2=2/3，代入P91（4－22）得 n1?H?n0QHHsn2u?11.303?281001/3?Hs?1/41.687Hs3 ?23.48Hs5/12。 《环境空气质量标准》的二级标准限值为0.06mg/m（年均），代入P109（4－62） ＝ 2?80?10?3?0.5??H0.25?63.142?2.718?1.687(Hs??H)(0.06?0.05)?10??H?Hs?23.48Hs5/12?357.4m 解得Hs于是Hs>=162m。实际烟囱高度可取为170m。 烟囱出口烟气流速不应低于该高度处平均风速的1.5倍，即uv>=1.5×1.687×170=9.14m/s。但为保证烟气顺利抬升，出口流速应在20~30m/s。取uv=20m/s，则有 0.25 D?4Qv??uv4?265?4.1m，实际直径可取为4.0m。 ??204.12 试证明高架连续点源在出现地面最大浓度的距离上，烟流中心线上的浓度与地面浓度之比值等于1.38。 解：高架连续点源出现浓度最大距离处，烟流中心线的浓度按 P88（4－7） Q4H21.018Q?[1?exp[?]?2?H2/22?u?y?z2?u?y?z而地面轴线浓度?2 （由P89（4－11）?z?H2） ??max?2Q?z?2?uHe?y。 1.018Q2Q?z1.018H2e1.018H2e1.018e因此，?1/?2?/(?)????1.38 22H24?z2?u?y?z?uHe?y4()22得证。 第五章 颗粒污染物控制技术基础 5.1 根据以往的分析知道，由破碎过程产生的粉尘的粒径分布符合对数正态分布，为此在对该粉尘进行粒径分布测定时只取了四组数据（见下表），试确定：1）几何平均直径和几何标准差；2）绘制频率密度分布曲线。 粉尘粒径dp/?m 质量频率g/% 0～10 36.9 10～20 19.1 20～40 18.0 >40 26.0 解：在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线， 读出d84.1=61.0?m、d50=16.0?m、d15。9=4.2?m。?g作图略。 5.2 根据下列四种污染源排放的烟尘的对数正态分布数据，在对数概率坐标纸上绘出它们的筛下累积频率曲线。 污染源 平炉 飞灰 水泥窑 化铁炉 质量中位直径 0.36 6.8 集合标准差 2.14 4.54 2.35 17.65 ?d84.1?3.81。 d5016.5 60.0 解：绘图略。 5.3 已知某粉尘粒径分布数据（见下表），1）判断该粉尘的粒径分布是否符合对数正态分布；2）如果符合，求其几何标准差、质量中位直径、个数中位直径、算数平均直径及表面积－体积平均直径。 粉尘粒径/?m 浓度/?g0～2 0.8 2～4 12.2 4～6 25 6～10 56 10～20 76 20～40 27 >40 3 ?m3 解：在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线，读出质量中位直径d50（MMD）=10.3?m、d84.1=19.1?m、d15。9=5.6?m。?g?d84.1?1.85。 d502按《大气污染控制工程》P129（5－24）lnMMD?lnNMD?3lnP129（5－26）lndL?g?NMD?3.31?m； 1?lnNMD?ln2?g?dL?4.00?m； 252P129（5－29）lndsv?lnNMD?ln?g?dsv?8.53?m。 25.4 对于题5.3中的粉尘，已知真密度为1900kg/m，填充空隙率0.7，试确定其比表面积（分别以质量、净体积和堆积体积表示）。 解：《大气污染控制工程》P135（5－39）按质量表示Sm3 ?6dsv?P?3.7?103cm2/g P135（5－38）按净体积表示SV?6?7.03?103cm2/cm3 dsv?6(1??)?2.11?103cm2/cm3。 dsvP135（5－40）按堆积体积表示Sb5.5 根据对某旋风除尘器的现场测试得到：除尘器进口的气体流量为10000mN/h，含尘浓度为4.2g/ mN。除尘器出口的气体流量为12000 mN/h，含尘浓度为340mg/ mN。试计算该除尘器的处理气体流量、漏风率和除尘效率（分别按考虑漏风和不考虑漏风两种情况计算）。 解：气体流量按P141（5－43）QN3 3 33 ?13(Q1N?Q2N)?11000mN/s； 2漏风率P141（5－44）?除尘效率： ?Q1N?Q2NQ1N?100%?2000?100%?20%； 10000考虑漏风，按P142（5－47）??1??2NQ2N0.340?12000?1??90.3% ?1NQ1N4.2?10000?2N0.340?1??91.9% ?1N4.22 不考虑漏风，按P143（5－48）??1?5.6 对于题5.5中给出的条件，已知旋风除尘器进口面积为0.24m，除尘器阻力系数为9.8，进口气流温度为423K，气体静压为－490Pa，试确定该处尘器运行时的压力损失（假定气体成分接近空气）。 mPM(1.01?10?5?490)?29m??0.832g/L 解：由气体方程PV?RT得???VRT8.31?423M按《大气污染控制工程》P142（5－45）?P?9.8?3 0.832?17.92?1311Pa。 25.7 有一两级除尘系统，已知系统的流量为2.22m/s，工艺设备产生粉尘量为22.2g/s，各级除尘效率分别为80%和95%。试计算该处尘系统的总除尘效率、粉尘排放浓度和排放量。 解：按《大气污染控制工程》P145（5－58） 粉尘浓度为 22.2g/m3?10g/m3，排放浓度10（1－99%）=0.1g/m； 2.223 排放量2.22×0.1=0.222g/s。 5.8 某燃煤电厂除尘器的进口和出口的烟尘粒径分布数据如下，若除尘器总除尘效率为98%，试绘出分级效率曲线。 粉尘间隔/?m 质量频率 进口g1 /% 出口g2 粉尘间隔/?m 质量频率 进口g1 /% 出口g2 <0.6 2.0 7.0 4~5 13.0 6.0 0.6~0.7 0.4 1.0 5~6 2.0 2.0 0.7~0.8 0.4 2.0 6~8 2.0 2.0 0.8~1.0 0.7 3.0 8~10 3.0 2.5 1~2 3.5 14.0 10~12 11.0 8.5 2~3 6.0 16.0 20~30 8.0 7.0 3~4 24.0 29.0 解：按《大气污染控制工程》P144（5－52）?i粉尘间隔/?m 质量频率 进口g1 /% 出口g2 <0.6 2.0 7.0 93 0.6~0.7 0.4 1.0 95 ?1?P0.7~0.8 0.4 2.0 90 g2ig1i（P=0.02）计算，如下表所示： 0.8~1.0 0.7 3.0 91.4 1~2 3.5 14.0 92 2~3 6.0 16.0 94.7 3~4 24.0 29.0 97.6