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大气污染控制工程复习资料:计算题和答案
作业习题及答案
1.1 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:
SO2:0.15mg/m3,NO2:0.12mg/m3,CO:4.00mg/m3。按标准状态下1m3干空气计算,其摩尔数为。故三种污染物体积百分数分别为:
SO2:,NO2:
CO:。
1.2 某市2004年3月10日测得空气质量如下:PM10156?g/m3N,NO2105?g/m3N,SO285?g/m3
解:
由空气污染指数的计算公式得:
PM10:
NO2:
SO2:
CO浓度很小,可忽略。
故当天该市的空气污染指数API应为103,主要污染物是PM10。
2.1 已知重油元素分析结果如下:C:82.3% H:10.3% O:2.2% N:0.4% S:4.8%,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(以体积分数计);
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(mol) 需氧数(mol)
C 823 68.58 68.58
H 103 103 25.75
S 48 1.5 1.5
N元素忽略。
1)理论需氧量 68.58+25.75+1.5=95.83mol/kg
设干空气O2:N2体积比为1:3.78,则理论空气量95.83×4.78=458.0674mol/kg重油。
即458.0674×22.4/1000=10.26m3N/kg重油。
烟气组成为CO268.58mol,H2O25.75×2=51.50mol,SO21.5mol,N23.78×95.83=362.2374mol。
理论烟气量 68.58+51.50+1.5+362.2374=483.8174mol/kg重油。即483.8174×22.4/1000=10.8375m3N/kg重油。
2)干烟气量为483.8174-51.50=432.3174mol/kg重油。
SO2百分比浓度为,
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1.1×10.26=11.286m3N/kg重油,
产生烟气量为10.8375+0.1×10.26=11.8635 m3N/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),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)。
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。燃烧方程式为
n=1+0.584/4+0.010-0.013/2=1.1495
理论空气量;
SO2在湿烟气中的浓度为
3.1 将两台除尘装置串联在一起净化烟气中的粉尘,其第一级除尘效率为,第二级除尘效率为,问该两级串联除尘系统的总除尘效率为多少?
解:
按串联除尘效率计算得
3.2 已知某粉尘的粒径分布和分级除尘效率如下表所示,试确定总除尘效率。
平均粒径/
0.5
2.0
4.0
8.0
10.0
14.0
20.0
22.5
质量频率/%
0.4
7.6
25.0
28.0
16.2
14.3
7.4
1.1
分级效率/%
10.0
48.0
69.0
79.0
87.0
98.0
99.0
100.0
解:
按总除尘效率公式可得:
4.1 有一沉降室长5.0m,高3.0m,气速0.3m/s,空气温度300K,尘粒密度2500kg/m3,空气粘度1.82×10-5Pa·s,求该沉降室能100%捕集的最小粒径。
解:
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