大气污染控制工程课后计算题答案

能够吸附CCl4的量为：0.209 kg（CCl4）/kg(活性炭) ×262.8kg=54.93kg
M(CCl4)=154g/mol
C=900×10-6×154/（22.4 ×10-3）=6.2g/m3
t=54.93kg×1000/(6.2 g/m3×20 m3/min)=443min
第七章催化法净化气态污染物习题P222
Vf=（10.713+1.0161×0.1×10.121）=11.741 m3N/(kg燃料)
2.2普通煤的各成分质量分数分析为：C：65.7%，灰分：18.1%，S：1.7%，H：3.2%，水分：9.0%，O：2.3%，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）。
SO2+CaO+1/2O2=CaSO4
6456
1.2x G石灰·0.96
设需要石灰为G石灰（kg/h），对SO2作物料衡算：
（1）进入系统的SO2流率：4500mg/ m3N×10-3×100000 m3N/h=450 kg/h
（2）流出系统的SO2流率：650mg/ m3N×10-3×100000 m3N/h=65 kg/h
解：500cm3×15×60=450000cm3=0.45m3
0.45m3×200 ug/m3×0.12=10.8ug
1.7根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准，求出SO2、NO2、CO三种污染物的日均浓度限值的体积分数。
解：SO2、NO2、CO《环境空气质量标准》的日均浓度二级标准分别为0.15、0.12、4.0 mg/m3
第六章吸附法净化气态污染物习题p196在直径为d14m的立式吸附器中装有密度为p220kgm啲活性炭炭层厚度zm0m含苯废气以r4mmiii的速率通过活性炭层废气含苯的初始浓度设苯蒸气被活性炭完全吸附活性炭对苯的平均活性为7解吸后苯在活性炭中的残余吸附量为08求
第一章概论习题P18
1.5废气流量为1000m3N/s，SO2的体积分数为1.6×10-4，试确定：①SO2在混合气体中的质量浓度；②每天的SO2排放量（kg/d）。
第三章大气污染控制的基础知识习题P78
3.3某烟气脱硫系统的烟气处理量为100000 m3N/h，烟气中含SO2为4500mg/ m3N。新鲜石灰中CaO含量为96%，系统在钙硫比为1.2的情况下，欲使尾气中SO2下降到650 mg/ m3N，试计算石灰的消耗量。
解：在系统中，SO2与CaO发生化学反应：
③除尘器的压力损失
△P=△Pc+△Pf=1200+（0.5×107+5 ×1010×0.2）×2.33 ·10-6×2/60=1200+782=1982 pa
④最大清灰周期按实际情况确定。
⑤滤袋面积A=Q/u=10000 m3/h/2 m/min=83.3m2
⑥滤袋尺寸（长度和直径）和滤袋条数。
滤袋长度取4 m，直径取200mm，则每个滤袋的面积为：A=πdl＝π×4×0.2＝2.512m2
滤袋条数n＝83.3/2.512＝33.16最后取n等于34个。
第五章吸收法净化气态污染物习题P162
5.1试求303k，氢气的分压为2×104Pa时氢气在水中的溶解度。yizhi氢气在水中的亨利系数EH2=7.39×107Pa。
解：xA=PA/EA=2×104/7.39×107=2.71×10-4（摩尔分率）
解：
指标
1小时平均值
换算mg/m3
标准mg/m3
是否达标
CO
5.2×10-6
6.5
10.0
达标
NO2
0.03×10-6
0.062
0.24
达标
SO2
2.3×10-6
6.57
0.50
未达标0.9
达标
PM10
0.035 mg/m3
0.035
0.15*3=0.45
CO 5.2×10-6（1小时值的日平均值）
NO20.03×10-6（1小时值的日平均值）
SO22.3×10-6（1小时值的日平均值）
TSP0.15 mg/m3（1小时值的日平均值）
PM100.035 mg/m3（1小时值的日平均值）
O30.03×10-6（1小时值的日平均值）
试问哪些大气污染物超过我国颁布的《环境空气质量标准》（GB3095-96）中规定的二级标准。
解：1/KG=1/kG+1/（kL·H）=3.66×106
KG=2.73×10-7kmol/（m2·s·kPa）
气相传质阻力：1/kG=3.6×106
液相传质阻力：1/（kL·H）=9.6×103
液相传质阻力远远大于气相传质阻力，该吸收过程为气膜控制步骤。
第六章吸附法净化气态污染物习题P196
6.6在直径为D=1.4m的立式吸附器中，装有密度为ρ=220kg/m3的活性炭，炭层厚度z=1.0m，含苯废气以1.4m/min的速率通过活性炭层，废气含苯的初始浓度ρ0=39g/m3,设苯蒸气被活性炭完全吸附，活性炭对苯的平均活性为7%，解吸后苯在活性炭中的残余吸附量为0.8%，求：①每次间歇操作的时间；②每次吸附所能处理的废气量。
=1501s=25min
②吸附苯的质量：G= m(ω2－ω1)=338.492kg×(7%-0.8%)=21kg
废气总量：V=25min×14m/min×π（1.4m/2）2=538.51m3
6.8某活性炭床被用来净化含CCl4的废气，其操作条件是：废气流量为20 m3/min,温度为25℃，压力为101.33kPa，CCl4的初始含量为900×10-6（体积分数），床深0.6m，空塔气速为0.3m/s。假定活性炭的装填密度为400kg/m3，操作条件下的吸附容量为饱和吸附容量的40%，实验测得其饱和容量为0.523kg（CCl4）/kg(活性炭)。求：①当吸附床长宽比为2:1时，试确定长的过气截面；②计算吸附床的活性炭用量；③试确定吸附床穿透前能够连续操作的时间。
0.15 mg/m3=0.15×22.4/64=0.0525ppm=5.25×10-8
0.12mg/m3=0.12×22.4/46=0.0584ppm=5.84×10-8
4.0 mg/m3=4.0×22.4/28=3.20ppm=3.2×10-6
1.8在某市中心区的道路两侧监测点测定的大气污染物浓度分别为：
解：① m=ρV=220kg/ m3×π（1.4m/2）2×1.0m=338.492kg
ω2=7% ω1=0.8% ν=14m/min/60=0.233m/s
A=π（1.4m/2）=1.5386m2ρ1=39g/m3ρ2=0
所以τB=m(ω2－ω1)/[ νA(ρ1－ρ2)]=338.492×(7%－0.8%)×1000/(0.233×1.5386×39)
解：①理论空气量由式（2-2）得到：
Va0=8.881ωc,y+3.329ωs,y+26.457ωH,y－3.333ωo,y
=（8.881×0.657+3.329×0.017+26.457×0.032－3.333×0.023）m3N/(kg燃料)
=6.662 m3N/(kg燃料)
②SO2在烟气中的浓度：（忽略空气中的湿含量）(含N量不计)
3.9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η=91.9%，第二级除尘效率为η=82%，问改两级串联除尘系统的总除尘效率为多少？
解：根据（3-63）可得：
ηT=[1－(1－η1)(1－η2)]= [1－(1－91.9%)(1－82%)]=98.542%
第四章颗粒物污染物的去除习题P128
解：本题为简单的设计题，部分参数需要自己选定：
由p122中，取①过滤速度为2m/min，由p119中，取②粉尘负荷为0.2 kg/m2，粉尘层比电阻α=5 ×1010m/kg，清洁滤料的阻力系数为0.5×107m-1，气体粘度查书本后面表格得：393k时的空气粘度2.33 ·10-6kg·s/m2。
达标
O3
0.03×10-6
0.064
0.20
达标
第二章燃烧与大气污染习题P48
2.1已知重油元素质量分数分析结果为：C：82.3%，H：10.3%，O：2.2%，N：0.4%，S：4.8%，试计算：①燃烧1kg所需的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。
（3）系统中无SO2生成
（4）系统中SO2的消耗等于SO2与CaO的反应量。按钙硫比为1.2计算，SO2的消耗量为：
64×0.96×G石灰(1.2×56) kg/h
（5）稳态过程，GA=0，则按式（3-8）可得：
[450－64×0.96×G石灰(1.2×56)] kg/h=65 kg/h
G石灰=421.1kg/h
mSO2=1×1.7%×2=0.034kg
V烟气=6.696 m3N/(kg燃料) ×1kg=6.696 m3
SO2在烟气中的浓度（以体积分数计）=0.699×0.0174/6.696=0.00182=0.182%
SO2在烟气中的浓度（不以体积分数计）C= mSO2/ V烟气=0.034/6.696=0.00508 kg/ m3=5080mg/ m3
解：①SO2的浓度=1.6×102×64/22.4=457mg/m3
②457mg/ m3×1000 m3N/s×3600×24=39484.8kg/d
1.6成人每次吸入的空气量约为500cm3，假定每分钟呼吸15次，空气中颗粒物的浓度为200 ug/m3，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：① A=Q/V=20 m3/min/(60×0.3m/s)=1.11m2