燃烧与大气污染习题及答案
第二章 燃烧与大气污染 习题
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SO 2的浓度和CO 2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。
2.2 普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；S1.7%；H
3.2%；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SO 2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 3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。
2.3 煤的元素分析结果如下S0.6%；H
3.7%；C79.5%；N0.9%；O
4.7%；灰分10.6%。在空气过剩20%条件下完全燃烧。计算烟气中SO 2的浓度。
2.4 某锅炉燃用煤气的成分如下：H 2S0.2%；CO 25%；O 20.2%；CO28.5%；H 21
3.0%；CH 40.7%；N 252.4%；空气含湿量为12g/m 3N ，2.1=α，试求实际需要的空气量和燃烧时产生的实际烟气量。
2.5 干烟道气的组成为：CO 211%（体积），O 28%，CO2%，SO 2120×10－6（体积分数），颗粒物30.0g/m 3
（在测定状态下），烟道气流流量在700mmHg 和443K 条件下为5663.37m 3/min ，水气含量8%（体积）。 试计算：1）过量空气百分比；2）SO 2的排放浓度（3/m g μ）；3）在标准状态下（1atm 和273K ），干烟道体积；4）在标准状态下颗粒物的浓度。
2.6 煤炭的元素分析按重量百分比表示，结果如下：氢50%；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0.0116molH 2O/mol 干空气，并假定完全燃烧，试计算烟气的组成。
2.7 运用教材图2－7和上题的计算结果，估算煤烟气的酸露点。
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：O 21.5%；
CO600×10－6（体积分数）。试计算燃烧过程的空气过剩系数。
燃烧与爆炸学(高起专)阶段性作业1
燃烧与爆炸学(高起专)阶段性作业1 总分: 100分考试时间:分钟 单选题 1. 军事设施、_____、核电厂的消防工作，由其主管单位监督管理。(6分) (A) 矿井地上部分 (B) 矿井 (C) 矿井地下部分 (D) 整个矿井 参考答案：C 2. 按燃烧性，红磷属于_______固体。(6分) (A) 易燃 (B) 可燃 (C) 难燃 (D) 不燃. 参考答案：A 3. 举办大型集会、焰火晚会、灯会等群众性活动，具有火灾危险的，主办单位必须向___ ____申报。(6分) (A) 当地政府 (B) 公安治安机构 (C) 公安消防机构 (D) 检察院 参考答案：C 4. 依据公安部第61号令，企业应当至少_______进行一次防火检查。(6分) (A) 每月 (B) 每星期 (C) 每季度 (D) 每年 参考答案：A 5. 建筑工程施工现场的消防安全由_______负责。(5分) (A) 建筑单位 (B) 施工单位 (C) 设计单位 (D) 消防员 参考答案：B
6. 烟头中心温度可达_______，它超过了棉、麻、毛织物、纸张、家具等可燃物的燃点，若乱扔烟头接触到这些可燃物，容易引起燃烧，甚至酿成火灾。(5分) (A) 100～200℃ (B) 200～300℃ (C) 700～800℃ (D) 800～1000℃ 参考答案：C 7. 消防安全重点单位的消防工作，实行_______监督管理。(5分) (A) 分级 (B) 分类 (C) 统一 (D) 多级 参考答案：A 8. 按照国家工程建筑消防技术标准，施工的项目竣工时，_______经公安消防机构进行消防验收。(5分) (A) 必须 (B) 可以 (C) 应该 (D) 适当 参考答案：C 9. 下列_______物质是点火源。(5分) (A) 电火花 (B) 纸 (C) 空气 (D) 水 参考答案：A 10. 液体表面的蒸汽与空气形成可燃气体，遇到点火源时，发生一闪即灭的现象称为____ ___。(5分) (A) 爆炸 (B) 蒸发 (C) 闪燃 (D) 自燃 参考答案：C 11. 《消防法》规定，举办大型集会、焰火晚会、灯会等群众性活动，具有火灾危险的，主办单位应当制定_______，落实消防安全措施，并向公安消防机构申报，经公安消防机构对活动现场进行消防安全检查合格后，方可举办。(5分) (A) 应急疏散计划
郝吉明第三版大气污染控制工程课后答案完整版
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N 2、O 2、Ar 和CO 2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n N2=0.781mol ，n O2=0.209mol ，n Ar =0.00934mol ，n CO2=0.00033mol 。质量百分数为 %51.75%100197.2801.28781.0%2=???= N ，%08.23%100197.2800 .32209.0%2=???=O ； % 29.1%1001 97.2894 .3900934.0%=???=Ar ，%05.0%100197.2801 .4400033.0%2=???=CO 。 1.2 根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准，求出SO 2、NO 2、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/m 3，NO2：0.12mg/m 3，CO ：4.00mg/m 3。按标准状态下1m 3 干空气计算，其摩尔数为mol 643.444 .221013 =?。故三种污染物体积百分数分别为：
SO 2： ppm 052.0643.44641015.03=??-，NO 2：ppm 058.0643.44461012.03 =??- CO ： ppm 20.3643 .44281000.43 =??-。 1.3 CCl 4气体与空气混合成体积分数为1.50×10－4的混合气体，在管道中流动的流量为10m 3N 、/s ，试确定：1）CCl 4在混合气体中的质量浓度ρ（g/m 3N ）和摩尔浓度c （mol/m 3N ）；2）每天流经管道的CCl 4质量是多少千克？ 解：1）ρ（g/m 3 N ）3 3 4/031.110 4.221541050.1N m g =???=-- c （mol/m 3 N ）3 33 4/1070.610 4.221050.1N m mol ---?=??=。 2）每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10－3kg=891kg 1.4 成人每次吸入的空气量平均为500cm 3，假若每分钟呼吸15次，空气中颗粒物的浓度为200g μ/m 3，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×（500×15×60×10－6）×0.12g μ=10.8g μ 1.5 设人体肺中的气体含CO 为2.2×10－4，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 2369.0105.19102.22102 4 22=???==--∝O p p M Hb O COHb ，
大气污染复习题与答案
大气污染控制工程综合复习资料 一、填空题(1２０分） 1、大气污染物的种类很多,按其存在状态可概括为两大类：气溶胶状污染物和气态污染物。 2、按人们的社会活动功能不同，大气人为污染源主要有三方面：燃料燃烧、 工业生产过程、交通运输。 3、环境空气质量分为三级;环境空气质量功能区分为三类；一类区执行 一级标准;二类区执行二级标准;三类区执行三级标准。 4、煤的元素分析常用的基准主要有水分、灰分、挥发分 和固定碳四种。 5、理论空气量是指单位燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量,它由氮气、氧气的组成决定。 一般把超过理论空气量多供给的空气量称为空气过剩量，过剩空气系数是指实际空气量与理论空气量之比。 ６、燃料完全燃烧所必需的条件有适量的空气、足够的温度、 、必要的燃烧时间、燃料与空气的充分混合。通常把温度、时间 和湍流度称为燃烧过程的“三T” 7、空燃比定义为单位质量燃料燃烧所需的空气质量，它可以由燃烧方程式直接求得。 8、 9、燃烧烟气分为干烟气、湿烟气；燃烧烟气中的水蒸气主要来自三方面：燃料中氢燃烧后的水 蒸气、燃料中水、理论空气量带入。 10、实际烟气体积等于理论烟气体积、过剩烟气体积之和。 11、用显微镜法观测颗粒时,得到投影径、几何当量径、物理当量径三种粒径。 13、粉尘的物理性质主要包括粉尘密度，安息角与滑动角、比表面积、含水量、湿润性、荷电性
和导电性、粘附性及自然性和爆炸性等几种（任意说出四种）。 14 1５、驰豫时间为颗粒-气体系统的一个基本特征参数，它的物理意义为：由于流体阻力使颗粒的速度减小到它的初速度１／e的时所需的时间。 １６、目前常用的除尘器主要有机械除尘器、静电除尘器、袋式除尘器、 湿式除尘器等四大类。惯性除尘器在除尘过程中除借助惯性力的作用外，还利 用了重力和离心力的作用。 17、机械式除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心力等）的作用使颗粒物与气流分 离的装置,包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。 １8、在旋风除尘器内,气流的运动非常复杂，为研究方便,通常将气体在除尘器内的运动分解为三个速度分量,即切向速度、径向速度、轴向速度。切向速度是决定气流速度大 小的主要速度分量。外涡旋的切向速度反比于旋转半径,内涡旋的切向速度正比于 旋转半径,在内外旋流交接的圆柱面上处气流切向速度最大。 1９、在旋风除尘器内，粒子的沉降主要取决于离心力Fｃ和向心运动气流作用于尘粒上的阻力F Ｄ。 在内、外涡旋界面上:如果FＣ>F D,粒子在离心力推动下移向外壁而被捕集;如果FＣ 第二章燃烧与大气污染 在大气污染物浓度较高的城市，烟尘、NOx和SO2等主要是由燃料燃烧产生的。本章侧重介绍燃料燃烧过程的基本原理、污染物的生成机理、以及如何控制燃烧过程，以便减少污染物的排放量。 第一节燃料的性质 （请同学们列举哪些是燃料并做总结） 定义： 燃料是指在燃烧过程中，能够放出热量，且在经济上可以取得效益的物质。 燃料是指用以生产产生热量或动力的可燃性物质。 可分为常规燃料和非常规燃料。 常规燃料：煤、石油和天然气等化石燃料。 非常规燃料：除了煤、石油和天然气等常规燃料外，所有可燃性物质都包括在非常规燃料之列；如生活垃圾、农作物秸秆等。 燃料按物理状态可分为： (1)气体燃料：气体燃料的优点是燃烧迅速，其燃烧状态可基本上由空气与燃料的扩散或混合所控制。 (2)液体燃料：液体燃料也是以气态形式燃烧，因此它的燃烧速度受其蒸发过程控制。 (3)固体激料：固体燃料的燃烧则受以下二种现象控制：燃料中挥发性组分被蒸馏后以气态燃烧，而遗留下来的固定碳则以固态燃烧，后者的速率由氧向固体表面的扩散控制。 燃料的性质影响燃烧设备设计和各种操作条件，也影响大气污染物的形成和排放，所以接下来对常规燃料及非常规燃料做一简要介绍。 一、煤 煤是最重要的固体燃料，它是一种复杂的物质聚集体，主要是由植物的部分分解和变质而形成的。 煤的可燃成分主要是由碳、氢及少量氧、氮和硫等一起构成的有机聚合物。 煤中有机成分和无机成分的含量，因煤的种类和产地不同而有很大差别。下面对煤的分类做一介绍。 1.煤的分类： 我们知道，煤是由植物做在高压覆盖和较高温度条件下经过长期过程形成的，不同的植物及其不同覆盖时间即腐蚀程度会形成不同的煤。（我们把植物原料变成煤的过程称为“煤化”过程）根据“煤化”程度，桨煤分成以下三大类： (1)褐煤：褐煤是由泥煤形成的初始煤化物。是煤中等级最低的一类，形成年代最短。呈黑色、褐色或泥土色，其结构类似木材。水分和灰分含量都较高，燃烧热值较低。 《燃烧与爆炸学》试题 一、名词解释：（每题3分，共15分） 1、爆炸： 2、燃点： 3、爆炸极限： 4、特大火灾： 5、重大危险源： 二、填空题：（每空1分，共25分） 1、我国消防方针是。 2、火灾探测器有、、等。 3、爆炸可分为三类：、和。 4、灭火器上标注的“MF2”，其中M代表、F代表、数字2代表，一般单位为每千克或升。 5、常用的灭火方法有、、和法等。 6、泡沫灭火器主要用于扑灭A、B类火灾。不能用于扑灭类火灾。 7、常用的气体灭火剂有四氯化碳灭火剂、1211灭火剂、和灭火剂等。 8、一切防火技术措施都包括两个方面：一是，二是。 9、A火灾类是指火灾，B类火灾指和可熔化的固体物质火灾，金属火灾属类火灾。 10、火灾致人死亡的主要原因有；；；。 三、选择题（每题2分，共40分） 1、以下燃烧定义正确的是物质的（）。 A、氧化反应 B、放热的氧化反应 C、氧化还原反应 D、同时放热发光的氧化反应 2、可燃物质的自燃点越高，发生着火爆炸的危险性（）。 A、越小 B、越大 C、无关 D、无规律 3、可燃粉尘的粒径越小，发生爆炸的危险性（）。 A.越小 B.越大 C.无关 D.无规律 4、在火灾中，由于中毒造成人员死亡的罪魁祸首是（），火灾中约有一半的人员死亡是由它造成的。 A、二氧化碳 B、一氧化碳 C、硫化氢 D、烟 5、规定电石库距离锻工、铸工等产生火花的车间需30m以上，下列说法正确的是为了（）。 A、消除着火源 B、消除可燃物 C、避免燃烧条件的相互作用 D、消除氧化剂 6、气焊施工现场的乙炔瓶与火源的距离不得少于（）。 A、5m B、10m C、15m D、20m 7、下列火灾探测器中属于接触式探测器的是（）。 A、感烟式探测器 B、感光式探测器 C、图像式探测器 D、光电式探测器 8、化工原料电石或乙炔着火时，严禁用（）灭火器扑救。 A、干粉 B、干沙 C、四氯化碳 D、二氧化碳 9、遇水燃烧物质的火灾不得采用（）进行扑救。 A、泡沫灭火器 B、干粉灭火器 C、二氧化碳灭火器 D、干沙 10、氧气瓶直接受热发生爆炸属于（）。 四章 大气扩散浓度估算模式 4.1 污染源的东侧为峭壁，其高度比污染源高得多。设有效源高为H ，污染源到峭壁的距离为L ，峭壁对烟流扩散起全反射作用。试推导吹南风时高架连续点源的扩散模式。当吹北风时，这一模式又变成何种形式？ 解： 吹南风时以风向为x 轴，y 轴指向峭壁，原点为点源在地面上的投影。若不存在峭壁，则有 ]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(2),,,(2 2 2222' z z y z y H z H z y u Q H z y x σσσσσπρ+-+---= 现存在峭壁，可考虑ρ为实源与虚源在所关心点贡献之和。 实源]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(22 2 22221z z y z y H z H z y u Q σσσσσπρ+-+---= 虚源]}2)(exp[]2)(]{exp[2)2(exp[222 222 22z z y z y H z H z y L u Q σσσσσπρ+-+----= 因此]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(22 2 2222z z y z y H z H z y u Q σσσσσπρ+-+---=+ ]}2)(exp[]2)(]{exp[2)2(exp[22 2 2222z z y z y H z H z y L u Q σσσσσπ+-+---- =]}2)(exp[]2)(]}{exp[2)2(exp[)2{exp(22 2 222222z z y y z y H z H z y L y u Q σσσσσσπ+-+----+- 刮北风时，坐标系建立不变，则结果仍为上式。 4.2 某发电厂烟囱高度120m ，内径5m ，排放速度13.5m/s ，烟气温度为418K 。大气温度288K ，大气为中性层结，源高处的平均风速为4m/s 。试用霍兰德、布里格斯（x<=10H s ）、国家标准GB/T13201－91中的公式计算烟气抬升高度。 解： 霍兰德公式 m D T T T u D v H s a s s 16.96)5418 288 4187.25.1(455.13)7 .25.1(=?-?+?=-+= ?。 布里格斯公式 kW kW D v T T T Q s s a s H 210002952155.1341828841810 6.9 7.2106.97.22 3 23>=??-??=-??= --且x<=10Hs 。此时 3/23/213/11 3 /23/180.2429521362.0362.0x x u x Q H H =??==?--。 《大气污染控制工程》试题库 一、选择题（每小题4个选项中，只有1项符合答案要求，错选、多选，该题不给分） 1.以下对地球大气层结构的论述中，错误的是（）。 A. 对流层的厚度随地球纬度的增加而降低。 B. 暖层空气处于高度的电离状态，故存在着大量的离子和电子。 C. 平流层的气温几乎不随高度变化。 D. 中间层的气温随高度的增加而增加，该层空气不会产生强烈的对流运动。 2. 目前，我国排放大气污染物最多的是（）。 A. 工业生产。 B. 化石燃料的燃烧。 C. 交通运输。 D. 生态环境破坏。 3. 烟囱上部大气是不稳定的大气、而下部是稳定的大气时，烟羽的形状呈（）。 A. 平展型。 B. 波浪型（翻卷型）。 C. 漫烟型（熏蒸型）。 D. 爬升型（屋脊型）。 4. 尘粒的自由沉降速度与（）的成反比。 A.尘粒的密度。 B. 气体的密度。 C. 尘粒的粒径。 D. 气体的粘度。 5.处理一定流量的气体，采用（）净化时，耗用的能量为最小。 A. 重力除尘装置。 B. 惯性除尘装置。 C. 离心力除尘装置。 D. 洗涤式除尘装置。 6. 电除尘装置发生电晕闭塞现象的主要原因是（）。 A. 烟尘的电阻率小于104Ω·cm。 B. 烟尘的电阻率大于1011Ω·cm。 C. 烟气温度太高或者太低。 D. 烟气含尘浓度太高。 7. 在以下关于德易希方程式的论述中，错误的是（）。 A. 德易希方程式概括了分级除尘效率与集尘板面积、气体流量和粉尘驱进速度之间的 关系。 B. 当粒子的粒径相同且驱进速度也相同时，德易希方程式可作为除尘总效率的近似估 算式。 C. 当粒子的粒径相同且驱进速度不超过气流速度的10～20％时，德易希方程式可作 为除尘总效率的近似估算式。 D. 德易希方程式说明100％的分级除尘效率是不可能的。 8.直接应用斯托克斯公式计算含尘气流阻力的前提是（）。 A.颗粒雷诺数Re p≤1，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 B.1＜Re p＜500，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 C.500＜Re p＜2×105，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 D.颗粒雷诺数Re p≤1，颗粒直径小于气体分子平均自由程。 9.在以下有关填料塔的论述中，错误的是（）。 A. 产生“塔壁效应”的主要原因是塔径与填料尺寸的比值太小。 B. 填料塔是一种具有固定相界面的吸收设备。 C. 当烟气中含有悬浮颗粒物时，填料塔中的填料容易堵塞。 D. 填料塔运行时的空塔气速一定要小于液泛气速。 10. 在以下有关气体吸附穿透曲线的论述中，错误的是（）。 A.穿透曲线表示吸附床处理气体量与出口气体中污染物浓度之间的函数关系。 B.穿透曲线的形状取决于固定吸附床的操作条件。 C.穿透曲线表示吸附床床层厚度与出口气体中污染物浓度之间的函数关系。 D.穿透曲线斜率的大小可以反映吸附过程速率的快慢。 11.在以下石灰或石灰石湿式洗涤法烟气脱硫的化学反应式中，（ D ）是对吸 作业习题解答 第一章 概 论 1.1 解： 按1mol 干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故n N2=0.781mol ，n O2=0.209mol ，n Ar =0.00934mol ，n CO2=0.00033mol 。质量百分数为 %51.75%100197.2801.28781.0%2=???= N ，%08.23%100197.2800 .32209.0%2=???=O ； %29.1%100197.2894.3900934.0%=???=Ar ，%05.0%1001 97.2801 .4400033.0%2=???=CO 。 1.2 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/m 3，NO2：0.12mg/m 3，CO ：4.00mg/m 3。按标准状态下1m 3干空气计算，其 摩尔数为 mol 643.444.221013 =?。故三种污染物体积百分数分别为： SO 2： ppm 052.0643.44641015.03=??-，NO 2：ppm 058.0643.44461012.03 =??- CO ： ppm 20.3643 .44281000.43 =??-。 1.3 解： 1）ρ（g/m 3 N ）3 3 4/031.110 4.221541050.1N m g =???=-- c （mol/m 3N ） 333 4/1070.610 4.221050.1N m mol ---?=??=。 2）每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10－ 3kg=891kg 1.4 解： 每小时沉积量200×（500×15×60×10－ 6）×0.12g μ=10.8g μ 1.5 解： 由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=210 1、（单选题）城市人民政府可以划定并公布高污染燃料禁燃区，并根据大气环境质量改善要求，逐步扩大高污染燃料禁燃区范围。高污染燃料的目录由（）确定。 ???? A. 省级以上人民政府环境保护主管部门 B. 县级以上地方人民政府环境保护主管部门 C. 国务院环境保护主管部门会同国务院卫生行政部门 D. 国务院环境保护主管部门 正确答案：D用户选择： 2、（单选题）国家建立重点区域大气污染联防联控机制，（）重点区域内大气污染防治工作 A. 综合治理 B. 统筹协调 C. 统一排放标准 D. 联防联控 正确答案：B 用户选择： 3、（单选题）关于制定大气污染物排放标准，下列说法错误的是（）。 A. 省、自治区、直辖市人民政府制定大气环境质量标准须报国务院环境保护行政主管部门备案 B. 制定大气污染物排放标准，应当以大气环境质量标准和国家经济、技术条件为依据 C. 省、自治区、直辖市人民政府可以制定大气环境质量标准 D. 制定大气污染物排放标准，应当组织专家进行审查和论证，并征求有关部门、行业协会、企业事业单位和公众等方面的意见 正确答案：A 用户选择： 4、（单选题）根据《中华人民共和国大气污染防治法》的规定，暂时不能开工的建设用地，建设单 位应当对裸露地面进行覆盖；超过（）个月的，应当进行绿化、铺装或者遮盖。 A. 三 B. 五 C. 二 D. 四 正确答案：A 用户选择： 5、（单选题）新《中华人民共和国大气污染防治法》从（）开始实施。 A. 2015 年12 月1 日 B. 2016 年3 月1 日 C. 2016 年6 月1 日 D. 2016 年1 月1 日 正确答案：D 用户选择： 6、（单选题）违反《中华人民共和国大气污染防治法》规定，以临时更换机动车污染控制装置等弄虚作假的方式通过机动车排放检验或者破坏机动车车载排放诊断系统的，由县级以上人民政府环境保护主管部门责令改正，对机动车所有人处（）的罚款。 A. 3000 元 B. 10000 元 C. 1000 元 D. 5000 元 正确答案：D 用户选择： 7、（单选题）国家倡导环保驾驶，鼓励燃油机动车驾驶人在不影响道路通行且需停车（）以上的情况下熄 化工安全工程试卷3 一、解释概念 1.着火点：指蒸气和空气的混合物在开口容器中可以点燃并持续燃烧的最低温度。 2.液体的相对密度：一般定义为物质和水的密度比。 3．自燃温度：使某种物质受热发生自行燃烧的最低温度就是该物质的自燃点，也叫自燃温度。 4．爆炸范围（爆炸极限）：爆炸范围也称为爆炸极限或燃烧极限，用可燃蒸气或气体在空气中的体积分数表示，是可燃蒸气或气体与空气的混合物遇引爆源即能发生爆炸或燃烧的浓度范围，用爆炸下限和爆炸上限来表示。 5．毒性物质的临界限度：临界限度表示所有工人日复一日的重复暴露在环境中而不会受到危害所承受的最高浓度。 6．轻爆、爆炸与爆轰：轻爆是爆炸传播速度在每秒零点几米至数米之间的爆炸过程；爆炸是指传播速度在每秒十米至数百米之间的爆炸过程；爆轰是指爆炸传播速度在每秒1千米至数千米以上的爆炸过程。 7．可燃粉尘爆炸：可燃固体的微细粉尘，以一定浓度呈悬浮状态分散在空气等助燃气体中，在引火源作用下引起的爆炸。 8.单线电击：指人立于地面，手或其他部位触及带电导体造成的电击。 9．物质燃烧的三个基本要素：分别是燃料、氧和火源。 二、回答以下问题 1.化工生产中的火源有哪些类型？ 答：有明火、电源、过热、热表面、自燃、电气火花、静电、摩擦。 2.CH2O3的氧差额是多少？ 答：是零。 3.从安全角度看，化工生产中常用的反应物浓度约为多少？ 答：10% 4.反应物质的三个非互容性质是什么？ 答：是毒性危险、反应危险、水敏性危险。 5.以下17种反应类型中，具有反应危险的主要有哪6种？ 燃烧、氧化、中和、电解、复分解反应、煅烧、硝化、酯化、还原、氮化、卤化、磺化、水解、加氢、烷基化、缩合、聚合 答：主要有氧化、硝化、卤化、磺化、加氢、聚合。 6.举出5个具有潜在不稳定性的结构基团。 答：-O-O-H、-O-O-、-NO2、-NO、-CLO3 7.举出化工装置常用的4种的安全设施。 答： 三、论述题（ 根据基本的物理化学原理可以预测的与安全工程有关的物质的行为方式主要有：流动、相变、反应或分解、改变压力、放热或吸热、混合或分层、膨胀或收缩，对以上行为方式分别进行简要说明，并任选三个举例分析其可能造成的危险。 第十章 挥发性有机物污染控制 10.1 查阅有关资料，绘制CO 2蒸汽压随温度变化曲线，接合CO 2物理变化特征对曲线进行分析说明。 解： 见《大气污染控制工程》P379 图10－1。 10.2 估算在40。C 时，苯和甲苯的混合液体在密闭容器中同空气达到平衡时，顶空气体中苯和甲苯的摩尔分数。已知混合液中苯和甲苯的摩尔分数分别为30%和70%。 解： 由Antoine 方程C t B A P +- =lg 可分别计算得到40。C 时 苯的蒸汽压P 1=0.241atm ；甲苯的蒸汽压P 2=0.078atm 。 因此0723.01 241.03.01=? ==P P x y 苯苯，0546.02==P P x y 甲苯 甲苯。 10.3 计算20。C 时，置于一金属平板上1mm 厚的润滑油蒸发完毕所需要的时间。已知润滑油的密度为1g/cm 3，分子量为400g/mol ，蒸汽压约为 1.333×10－4Pa ，蒸发速率为 P p s m mol ) 5 .0(2 ?。 解： 列式M lA t P p A ρ= ?5 .0，故 Y s p P M l t 12010 333.11001.110 40010 0.1100.122 4 53 3 3 =??? ????? =? =---ρ 10.4 利用溶剂吸收法处理甲苯废气。已知甲苯浓度为10000mg/m 3，气体在标准状态下的流 量为20000m 3/h ，处理后甲苯浓度为150mg/m 3 ，试选择合适的吸收剂，计算吸收剂的用量、吸收塔的高度和塔径。 解： 取温度为100o F=310.8K 进口甲苯浓度：1m 3气体中含1000mg ，则体积为 3 3 3 10 772.2273 8.3100224.092 10 10000m --?=? ??，即浓度为2772ppm 。 同理可计算出口甲苯浓度为41.6ppm 。 《Air Pollution Control Engineering 》P366 Example10.14选择C 14H 30作吸收剂，但本题出口甲苯浓度过低，分压41.6×10－6atm ，小于C 14H 30 100o F 时分压47×10－6ppm ，因此不能选 择C 14H 30，而应该选择蒸汽压更低的吸收剂，此处选择C 16H 34，在100 o F 下蒸汽压约 10×10－6atm ，分子量M=226。 大气污染控制工程综合复习资料 一、填空题（120分） 1、大气污染物的种类很多，按其存在状态可概括为两大类：和。 2、按人们的社会活动功能不同，大气人为污染源主要有三方面：、 、。 3、环境空气质量分为级；环境空气质量功能区分为类；一类区执行 级标准；二类区执行级标准；三类区执行级标准。 4、煤的元素分析常用的基准主要有、、 和四种。 5、理论空气量是指单位燃料按完全燃烧所需要的空气量，它由的组成决定。一般把超过理论空气量多供给的空气量称为，过剩空气系数是指。 6、燃料完全燃烧所必需的条件有、、、、。通常把、 和称为燃烧过程的“三T” 7、空燃比定义为，它可以由燃烧方程式直接求得。 8、燃烧设备的热损失主要包括、、 。 9、燃烧烟气分为、；燃烧烟气中的水蒸气主要来自三方 面：、、。 10、实际烟气体积等于、之和。 11、用显微镜法观测颗粒时，得到、、三种粒径。 12、如果某种粉尘的粒径分布符合对数正态分布，则无论是质量分布、粒数分布还是表面积分布，它们的相同，累积频率分布曲线在对数概率坐标图中为相互的直线。 13、粉尘的物理性质主要包括、、、 等几种（任意说出四种）。 14、评价净化装置性能的技术指标主要有、、、等三项。 15、驰豫时间为颗粒-气体系统的一个基本特征参数，它的物理意义为：由于 使颗粒的速度减小到它的初速度的时所需的时间。 16、目前常用的除尘器主要有、、、 等四大类。惯性除尘器在除尘过程中除借助力的作用外，还利用了力和力的作用。 17、机械式除尘器通常指利用 (重力、惯性力和离心力等)的作用使颗粒物与气流分离的装置，包括、和等。 18、在旋风除尘器，气流的运动非常复杂，为研究方便，通常将气体在除尘器的运动分解为 三个速度分量，即、、速度。速度是决定气流速度大小的主要速度分量。外涡旋的切向速度于旋转半径，涡旋的切向速度于旋转半径，在处气流切向速度最大。 19、在旋风除尘器，粒子的沉降主要取决于离心力Fc和向心运动气流作用于尘粒上的阻力F D。在、外涡旋界面上：如果，粒子在离心力推动下移向外壁而被捕集；如果，粒子在向心气流的带动下进入涡旋，最后由排出管排出；如果，粒子在交界面上不 停地旋转。 20、旋风除尘器的结构型式按进气方式可分为进入式和进入式两类， 进入式又分为直入式和蜗壳式。 21、流化床燃烧脱硫具有炉的优点，其燃烧本质上是一种低温燃烧过程，炉存有 局部气氛，NOx的发生量少。 22、燃烧过程中形成的NOx分为两类，一类是由燃料中固定氮生成的NOx，称为型NOx，另一类是由大气中氮生成，称为型NOx。在NOx形成过程中，低温有利于的生成，高温有利于的生成。因此，控制燃烧过程中NO的形成主要发展了、两项技术。 23、催化还原法除NOx分为、两类。前者所用还原剂为 ，后者用作还原剂，选择性地将NOx还原为N2。 24.按集尘电极的型式不同，电除尘器可以分为除尘器和除尘器。 25、电除尘器的工作原理涉及三个方面：、、三个基本过程。 26、湿式除尘器在通常的工作条件下主要是液滴和尘粒之间的及拦截作用。因此，与尘粒的密切相关。 第三章 大气污染气象学 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 ρ=-? （1） 将空气视为理想气体，即有 m PV RT M = 可写为 m PM V RT ρ== （2） 将（2）式带入（1），并整理，得到以下方程： dP gM dZ P RT =- 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 ln gM P Z C RT =- + 即 2211 ln ()P gM Z Z P RT =- -（3） 假设山脚下的气温为10。 C ，带入（3）式得： 5009.80.029 ln 10008.314283Z ?=-?? 得 5.7Z km ?= 即登山运动员从山脚向上爬了约5.7km 。 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：105.1-γ，3010-γ， 5030-γ，305.1-γ，505.1-γ，并判断各层大气稳定度。 解： d m K z T γγ>=--- =??- =-100/35.25.110298 8.297105.1，不稳定 d m K z T γγ>=---=??- =-100/5.110308.2975.2973010，不稳定 d m K z T γγ>=---=??- =-100/0.130505.2973.2975030，不稳定 d m K z T γγ>=---=??- =-100/75.15.1302985.297305.1，不稳定 d m K z T γγ>=---=??- =-100/44.15.1502983.297505.1，不稳定。 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？ 《大气污染控制工程》复习题及答案(专科) 一、单项选择题 1、大气的结构从下向上可分为：（D） A、对流层、中间层、热成层、散逸层、平流层 B、对流层、中间层、热成层、平流层、散逸层 C、对流层、中间层、平流层、热成层、散逸层 D、对流层、平流层、中间层、热成层、散逸层 2、大气颗粒物的控制措施包括（C） A、改变燃料的构成，改进燃烧方式，提高燃料利用率，以减少颗粒物的排放 B、安装除尘装置，在颗粒物排放到大气环境之前，将其除掉，以减轻对大气的污染 C、A和B 3、SO2的污染控制措施包括（C） A、燃料脱硫 B、烟气脱硫 C、A和B 4、目前在工程上应用的烟气脱硫手段包括（D） A、石灰/石灰石洗涤法 B、氨法 C、吸附法 D、A、B和C 5、环境标准可分为（D） A、环境质量标准 B、污染物排放标准 C、环境技术标准 D、A、B和C 6、大气的组分可分为（D） A、恒定组分：指干净大气的组分（CO2除外） B、可变组分：CO2和H2O C、不定组分；指大气中的污染物质 D、A、B和C 7、影响大气污染的气象因素包括（C） A、风、湍流、温度层结 B 、风、湍流、大气稳定度 C 、风、湍流、温度层结、大气稳定度 D 、风、温度层结、大气稳定度 8、当（A ）时，大气处于稳定状态 A 、γd ﹥γ B 、γd ﹤γ C 、γd=γ D 、以上都不是。 9、影响大气污染的局部气流包括（B ） A 、山谷风、海陆风 B 、热岛效应、山谷风、海陆风 C 、热岛效应、海陆风 D 、热岛效应、山谷风 10、高斯扩散模式是从以下哪一种理论推导出来的（B ） A 、梯度输送理论 B 、湍流统计理论 C 、相似理论 D 、A 、B 和C 11、已知高架连续点源扩散模式为 则地面轴线浓度公式为（B ） A 、 B 、 C 、 (?? ? ??????????????? -+???? ????-? -?=+--σσσσσμπ2 22 222 2exp 2exp )2exp(2),,,)()(z Z y z y H z H z y q H z y x C ?? ? ? ??-?-?=-σσσσμπ22222exp )2exp(z y z y H y q C ) 2exp(22 σσσμπz z y H q C -?=-σz q C ?=22 河南城建学院2012—2013学年第一学期期终考试 《燃烧与爆炸学》试题（A卷）答案 一、填空题（每空0.5分，共12.5分） 1.可燃剂、氧化剂、热源 2.燃点、热分解温度、自燃点 3.物理力学性能、导热性能、燃烧性能、发烟性能和潜在毒性 4.绿色、黄色、紫红色 5.隔离法、窒息法、冷却法 6.原始纤维素区、热解区、炭化区、残余灰炭区 7.P、干粉、1211 二、名词解释（每个3分，共18分） 1.燃烧是物质与氧化剂发生强烈化学反应并伴有发光发热的现象。 2.物理爆炸是由于液体变成蒸气或者气体迅速膨胀，压力急速增加，并大大超过容器的极限压力而发生的爆炸。 3.防火间距是指一幢建筑物起火，其相邻建筑物在热辐射的作用下，在一定时间内没有任何保护措施情况下，也不会起火的最小安全距离。 4.烟囱效应是当垂直通道内外的气体温度不同时，由于密度差引起的压差，而引起垂直通道内气体的流动。当冬天或火灾发生后烟气充满建筑物时，外部较冷而建筑物内较热，所以，建筑物内空气密度比外部小，便产生使气体向上运动的浮力。 5.爆炸抑制技术是事故爆炸发展的初期，利用检测到的危险信号，通过放大器放大，触发抑制装置，自动喷射抑爆剂，达到抑制爆炸，减少财产损失和人员伤害。 三、不定项选择题（每题2分，共26分） 1.B 2.C 3.D 4.CAB 5.B 6.DACB 7.A 8.A 9.BC10.C11.ABD12.D13.C 四、简答题（每题5分，共30分） 1.正常工作时，可燃气体经进气管进入罐内，再从出气管逸出，此时安全管内的水柱与罐内气体压力平衡。发生火焰倒燃时，由于进气管插入液面较深，安全管首先离开液面，火焰被水所阻而不会进入另一侧。 2.A点的温度为TA，是可燃物开始加热时的温度，在这最初阶段，外界提供加热的热量主要用于可燃物的熔化、蒸发和分解，可燃物温度上升缓慢。 B点的温度是TB，当可燃物达到TB温度时，在凝聚相开始氧化并放热，但由于温度尚低，故氧化速度较慢，氧化所产生的热量还不足以抵消体系向周围环境散失的热量。此时若撤掉热源，可燃物将降低温度，燃烧不能发生；若继续在热的环境中加热，则因氧化反应速度逐步加快，使温度上升较快。 C点的温度为TC，当可燃物温度升高至TC时，可燃物氧化产生的热量和体系向环境散失的热量相等，也就是说，在TC温度时体系产生的热量和向环境散失的热量达到干衡。若热源的温度稍有扰动，使体系的温度略高于TC，热平衡被打破，此时可燃物氧化产生的热量大于体系向环境散失的热量，体系产生热量积累，温度继续上升。因此TC为体系从不燃烧到燃烧的转折点，即为可燃物的燃点。 D点的温度为TD，当可燃物温度上升到TD时，可燃物已发生燃烧，同时出现火焰，且温度继续上升。 E点的温度为TE，此时是可燃物经燃烧后，其产物达到的最高温度。 可燃物在TA和TB温度之间，是它的受热区域，在TB和TC温度之间是可燃物在凝聚相中的 第二章燃烧与大气污染 建议学时数：4学时 教学要求 了解常见民用及工业燃料的组成和性质； 掌握气态、液态和固态燃料的燃烧过程，学会分析影响燃烧过程的因素； 学会计算燃烧过程产生的烟气量和污染物浓度； 掌握颗粒物、硫氧化物和氮氧化物的产生机理，理解通过改变燃烧条件减少污染物生成的途径 教学重点 重点理解燃烧的基本原理和相关污染物形成机理，重点掌握燃烧过程污染物排放计算。教学难点 燃烧过程污染物排放计算。 教学内容 ?§1燃料的性质 ?§2燃料燃烧过程 ?§3烟气体积及污染物排放计算 ?§4燃烧过程中硫氧化物的形成 ?§5燃烧过程中颗粒物的形成 ?§6燃烧过程中其他污染物的形成 燃烧与大气污染 烟尘、SO2、NOx、等主要是因燃烧而引起的。本章主要介绍燃料燃烧过程中的基本原理、污染物的生成机理以及如何控制燃烧过程，减少污染物的排放。 §2-1 燃料的性质 燃料指燃烧过程中能放出热量，且经济上可行的物质。 燃料的分类：（1）常规燃料：如煤（coal）、patrolum、天然气等。 （2）非常规燃料 按其物理状态分为：（1）固体燃料：挥发分被蒸馏后以气态燃烧（蒸气控制）；留下的固定 炭以固态燃烧（扩散控制）。 （2）液体燃料：有蒸发过程控制（气态形式燃烧）。 (3)气态燃料：有扩散或混合控制。 燃料的性质影响大气污染物的排放。 一、煤：是一种复杂的物质聚集体。主要可燃成分是C、H及少量O2、N2、S等一起构成的有 机聚合物。 煤中有机成分和无机成分的含量因种类、产地不同而异。 1.分类：按基于沉积年代的分类法分为褐煤、烟煤、无烟煤。 a.褐煤：是由泥煤形成的初始煤化物，是煤中等级最低的一类，形成年代最短。呈黑 色、褐色、泥土色，象木材结构。 特点：①挥发分较高，析出温度低；②燃烧热值低，不能制炭。 干燥后：C含量60—75%，O2含量20—25%。 第八章 硫氧化物的污染控制 88 8.1 某新建电厂的设计用煤为：硫含量3%，热值26535kJ/kg 。为达到目前中国火电厂的排放标准，采用的SO 2排放控制措施至少要达到多少的脱硫效率？ 解： 火电厂排放标准700mg/m 3。 3%硫含量的煤烟气中SO 2体积分数取0.3%。 则每立方米烟气中含SO 2 mg 857110644 .2233=??； 因此脱硫效率为%8.91%10085717008571=?- 8.2 某电厂采用石灰石湿法进行烟气脱硫，脱硫效率为90%。电厂燃煤含硫为3.6%，含灰为7.7%。试计算： 1）如果按化学剂量比反应，脱除每kgSO 2需要多少kg 的CaCO 3； 2）如果实际应用时CaCO 3过量30%，每燃烧一吨煤需要消耗多少CaCO 3； 3）脱硫污泥中含有60%的水分和40%CaSO 4.2H 2O ，如果灰渣与脱硫污泥一起排放，每吨燃煤会排放多少污泥？ 解： 1）↑+?→++22322322CO O H CaSO O H SO CaCO kg m 164100= m=1.5625kg 2）每燃烧1t 煤产生SO 2约 kg t 722100 6.3=?，约去除72×0.9=64.8kg 。 因此消耗CaCO 3 kg m 13264 8.641003.1=??=。 3）CaSO 4.2H 2O 生成量 kg 174172648.64=?；则燃烧1t 煤脱硫污泥排放量为t 4354.0174=，同时排放灰渣77kg 。 8.3 一冶炼厂尾气采用二级催化转化制酸工艺回收SO 2。尾气中含SO 2为7.8%、O 2为10.8%、N 2为81.4%（体积）。如果第一级的SO 2回收效率为98%，总的回收效率为99.7%。计算： 1）第二级工艺的回收效率为多少？ 2）如果第二级催化床操作温度为420。C ，催化转化反应的平衡常数K=300，反应平衡时SO 2的转化率为多少？其中，5.0)(223O SO SO y y y K ?= 。 解： 1）由)1)(1(121ηηη---=T ，)1%)(981(1%7.992η---=，解得%852=η。 2）设总体积为100，则SO 27.8体积，O 210.8体积，N 281.4体积。经第一级催化转化后余 2013年工程硕士《燃烧与爆炸灾害及其防治》试卷（无锡班） 工程领域：安全工程姓名：魏旭东成绩： 一、填空题（每空1分，共15分） 1.加压气体和/或液体由泄漏口释放到非受限空间（自由空间）并立即被点燃，就 会形成喷射火灾。 2.阴燃的结构包括热解区、碳化区和残余灰/炭三部分。 3.BLEVE是指沸腾液体扩展蒸气爆炸。 4.爆炸属于一种特殊的燃烧形式，但爆炸又不同于燃烧，其主要区别在于爆炸的 能量的释放速度远远大于燃烧。 5.谢苗诺夫热自燃理论适用于解释预混气体的热自燃过程。 6.在经审查批准可以在禁火区动火后，动火前必须进行动火分析，一般不要早于 动火前30分钟。化工企业的动火标准是，爆炸下限小于4%的，动火地点可燃物浓度小于0.2% 为合格，爆炸下限大于4%的，则现场可燃物含量小于0.5%为合格。 7.灭火剂要具有低的导热系数和高的热容。 8.物质温度虽已达到理论上的自燃点，但并不立即着火，而要经过若干时间才会 出现火焰，这段时间称为诱导期。 9.可燃性图表中的可燃性区域与氧气轴的交点所对应的燃料气的浓度代表可 燃气体在氧气中的燃烧极限。 10.衡量爆炸强度强弱的指标是压力上升速度（dp/dt）。 11.“三次方定律”的作用是用来估计在一个有限空间内，如建筑物或容器 中爆炸所造成的后果。 二、简答题（每题5分，共40分） 1．抑制法灭火的原理是什么？ 答：抑制法灭火的原理是使灭火剂参与到燃烧反应中去，它可以销毁燃烧过程中产生的游离基，形成稳定分子或活性游离基，从而使燃烧反应终止。 2．什么是燃烧的链锁反应理论？并以氢气在氧气中的燃烧为例进行说明。 答：燃烧的链锁反应理论认为气态分子间的作用，不是两个分子直接作用得出最后产物，而是活性分析自由基与另一分子起作用，作用结果产生新基，新基又迅速参与反应，如此延续下去而形成一系列的链锁反应。链锁反应都由三个阶段构成，即链引发、链传递和链终止。 氢气在氧气中的燃烧机理为： 链的引发 M H M H HO O H +?→+?→+22222 链的传递 ?+→++?→++??+?→+?? +?→+?+?→+?HO O H H HO M HO M O H OH H H O HO O O H O H H H HO 222222222 链的终止 2 22 2H H H O H OH H H H →?+?→?+?→? 3．正常火焰传播和爆轰各自有什么特点？ 答：正常的火焰传播的特点： （1） 燃烧后气体压力要减少或接近不变； （2） 燃烧后气体密度要减少； （3） 燃烧波以亚音速（即小于音速）进行传播。 爆轰的特点： （1） 燃烧后气体压力要增加； （2） 燃烧后气体密度要增加； （3） 燃烧波以超音速进行传播。 4．简述火焰传播的热理论和扩散理论。 答：（1）火焰传播的热理论认为火焰能在混气中传播是由于火焰中化学反应放出的热量传播到新鲜冷混气中，使冷混气温度升高，化学反应加速的结果。 （2）火焰传播的扩散理论认为凡是燃烧都属于链式反应，火焰能在新鲜混气中传播是由于火焰中的自由基向新鲜冷混气中扩散，使新鲜冷混气发生链锁反应的结果。 5．解释原油在燃烧过程中发生沸溢现象的原因。2《大气污染控制工程》第二章解析
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