空气污染控制工程2010印版 勘误表201109
大气污染控制工程习题解答
《环境工程》习题解答第一次1. 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=⨯⨯-。
2. 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 3N ）334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=-- c （mol/m 3N ）3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。
2）每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10－3kg=891kg3. 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。
解：1kg 燃油含：重量（g ） 摩尔数（g ） 需氧数（g ）C 855 71.25 71.25 H 113－2.5 55.25 27.625 S 10 0.3125 0.3125 H 2O 22.5 1.25 0 N 元素忽略。
《大气污染控制工程》笔记第1-9章
大气污染控制工程第一章概论第一节：大气与大气污染1.大气的组成：干洁空气、水蒸气和各种杂质。
2.大气污染：系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利，或危害了生态环境。
P3（名词解释/选择）3.按照大气污染范围分为：局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性污染。
4.全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题。
P3（填空）5.温室效应：大气中的二氧化碳和其他微量气体，可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象，称为“温室效应”。
P3第二节：大气污染物及其来源1.大气污染物的种类很多，按其存在状态可概括为两类：气溶胶状态污染物，气体状态污染物。
P42.气溶胶：系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。
P43.气溶胶状态污染物粉尘：指悬浮于气体介质中的小固体颗粒，受重力作用能发生沉降，但在一段时间内能保持悬浮状态。
烟：烟一般指由冶金过程形成的固体颗粒的气溶胶。
飞灰：指随燃料燃烧产生的烟气排出的分散的较细的灰分。
黑烟：由燃烧产生的能见气溶胶。
霾（灰霾）：大气中悬浮的大量微小尘粒使空气浑浊，能见度降低到10km 以下的天气现象。
雾：气体中液滴悬浮体的总称。
4.总悬浮颗粒物（TSP）：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100的颗粒物。
P55.可吸入颗粒物（P M10）：指悬浮在空气中，空气动力学当量直径10的颗粒物。
P56.气体状态污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有机化合物、硫酸烟雾、光化学烟雾7.对于气体污染物，有可分为一次污染物和二次污染物。
P58.一次污染物：是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。
P59.二次污染物：是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。
《大气污染物控制工程》 固定源氮氧化物污染控制
锅 炉
空气烟气 混合器
空
去引风机
气
预
热
送风机
器
再循环风机
NOx降低百分数，%
二、传统低氮氧化物燃烧技术
烟气循环燃烧
适合液态排渣炉、燃油和燃气锅炉； 不适于固态排渣炉。
一、氮氧化物的种类和性质
NOx(NOy、NOz)
NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、 N2O5、N2O2、N4O NOx = NO + NO2 NOy = NO + NO2 + HNO2 + HNO3 + PAN + RNO3 +pNO3-+… NOz=NOy–NOx
一、氮氧化物的种类和性质
环
器化催
还化
原还
法原
法
第九章 固定源氮氧化物的污染控制
选择性催化还原技术
一、选择性催化还原技术(SCR)原理
温度：290～430℃。
扩散
反应
还原剂：氨、尿素
4NO
4NH 3
O2
催化剂：贵金属、金属氧
化物、炭基催化剂、分子筛。
扩散 4N2
6H2O
主反应
吸附
4NH3 + 4NO + O2 4N2 + 6H2O
第九章 固定源氮氧化物的污染控制
9-1 概述
主要内容
1. 氮氧化物的性质、来源及影响 2. 低氮氧化物燃烧技术 3. 烟气脱硝技术 4. 烟气同时脱硫脱硝技术 5. 固定源氮氧化物控制技术评价 6. 我国氮氧化物排放控制策略
一、氮氧化物的种类和性质
NOx(NOy、NOz)
NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、 N2O5、N2O2、N4O NOx = NO + NO2 NOy = NO + NO2 + HNO2 + HNO3 + PAN + RNO3 +pNO3-+… NOz=NOy–NOx
大气污染控制工程
3.2 Characteristics of Particles
• Important particular characteristics: size, size distribution, shape, density, stickiness, corrosivity, reactivity, toxicity • Gas stream characteristics of importance: pressure, temperature, viscosity, humidity, chemical composition, flammability • Process conditions: gas flow rate, particulate loading (mass concentration of particles in the gas stream), removal efficiency requirements, allowable pressure drop
16
• For Reynolds number greater than 1, CD can be statistically presented as logCD=1.35237－0.60810(LRe)－ 0.22961(LRe)2＋0.098938(LRe)3＋ 0.041528(LRe)4－0.032717(LRe)5－ 0.007329(LRe)6 －0.0005568(LRe)7 (3.10) where LRe=log(Re)
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External Forces
• Newton’s second law of motion can be written as Fe- FD=Mpdvr /dt (3.15) where Fe=net external force Mp=mass of the particle
大气污染控制工程实验
大气污染控制工程实验指导书环境工程实验室第一部分粉尘性质的测定实验一、粉尘真密度测定一、 目的粉尘真密度是指密实粉尘单位体积的重量，即设法将吸附在尘粒表面及间隙中的空气排除后测的的粉尘自身密度P D .测定粉尘真密度一般采用比重瓶法，粉尘试样的质量可用天平称量，而粉尘物体的体积测量则由于粉尘吸附的气体及粒子间的空隙占据大量体积，故用简单的浸润排液的方法不能直接量得粉尘体积，而应对粉尘进行排气处理，使浸液充分充填各空隙及粉尘的空洞。
才能测得粉尘物质的真实体积。
二、 测试仪器和实验粉尘比重瓶、三通开关、分液漏斗、缓冲瓶、真空表、干燥瓶、温度计、抽气泵、被测粉尘、蒸馏水三、 测试步骤1.称量干净烘干的比重瓶mO 。
然后装入约1/3之一体积的粉尘,称得连瓶带尘重量mS 。
2.接好各仪器，组成真空抽气系统，将比重瓶接入抽气系统中，打开三通开关使比重瓶与抽气泵联通，启动抽气泵抽气约30分钟。
3.轻轻转动三通开关使分液漏斗与比重瓶联通。
（注意：不能将分液漏斗与抽气系统联通以免水进入抽气泵中）此时由于比重瓶中真空度很高，分液漏斗中的水会迅速地流入比重瓶中，注意只能让水注入瓶内2/3处，不能注满。
4.转动三通开关，再使比重瓶与抽气泵联通，启动抽气泵，轻轻振动比重瓶，这时可以看见粉尘中有残留气泡冒出，待气泡冒完后，停止抽气。
5.取下比重瓶，加满蒸馏水至刻度线，将瓶外檫干净后称其重量mSe 。
6.洗净比重瓶中粉尘，装满蒸馏水称其重量me 。
Pe mm m m m mP seeOSOSD∙-+--=)(` g/cm3式中：mO 比重瓶自重g ； mS (比重瓶+粉尘)重g;mSe （比重瓶+粉尘+水）重g ； me （比重瓶+水）重g; Pe 测定温度下水的密度； Pp 粉尘的真密度 g/cm3四、 测定记录粉尘名称 电厂锅炉飞灰 粉尘来源 电厂 液体名称 自来水液体密度 1 g/cm3 测定温度 16oC 测定日期 2010/5/21平均真密度 2.241 g/cm3 五、 思考题：1. 此法与先加水后抽气测真密度相比有什么不同，为什么？答：先加水后抽气测定真密度的结果会略小于该法。
大气污染控制工程课后习题答案
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%100197.2801.4400033.0%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 3N ）334/031.1104.221541050.1N m g =⨯⨯⨯=--c （mol/m 3N ）3334/1070.6104.221050.1N m mol ---⨯=⨯⨯=。
2）每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10－3kg=891kg1.4 解：每小时沉积量200×（500×15×60×10－6）×0.12g μ=10.8g μ1.5 解：由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=2102369.0105.19102.22102422=⨯⨯⨯==--∝O p p M Hb O COHb ， COHb 饱和度%15.192369.012369.0/1/222=+=+=+=Hb O COHb Hb O COHb Hb O COHb COHb CO ρ1.6 解：含氧总量为mL 960100204800=⨯。
空气污染控制工程第6章etj87poytrgb
（2）按气流组织分 • 回流式、直流式、平旋式和旋流式 （3）多管旋风除尘器 • 由多个相同构造形状和尺寸的小型旋风除尘器（又
叫旋风子）组合在一个壳体内并联使用的除尘器组 • 常见的多管除尘器有回流式和直流式两种
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空气污染控制工程第6章etj87poytrgb •27
•第六章 除尘装置
2.湍流式重力沉降室 • 粒子在微元内的停留时间
• 被去除的分数
• 对上式积分得
• 边界条件： 得
• 因此，其分级除尘效率
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空气污染控制工程第6章etj87poytrgb
•第六章 除尘装置
•第一节 机械除尘器
•1.2 惯性除尘器
1.惯性除尘器机理 –沉降室内设置各种形式的挡板，含尘气流冲击在挡板 上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力 作用，使其与气流分离
•1.1 重力沉降室
•1.层流式重力沉降室
• 提高沉降室效率的主要途径： – 降低沉降室内气流速度 – 增加沉降室长度 – 降低沉降室高度
• 多层沉降室：使沉降高度减少为原来的1/（n+1）， 其中n为水平隔板层数 ，此时沉降室的分级效率为：
• 考虑清灰的问题，一般隔板数在3以下
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空气污染控制工程第6章etj87poytrgb
• 在较小粒径区间内，理应逸出的粒子由于聚集或被
较大尘粒撞向壁面而脱离气流获得捕集，实际效率
高于理论效率
• 在较大粒径区间，粒子被反弹回气流或沉积的尘粒 被重新吹起，实际效率低于理论效率
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• 通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，能 有效地控制二次效应
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大气污染控制工程 第十课
2Qσ z − ∆H eπ uCkσ y
y
σ 式中ΔH 根据自选的抬升公式计算；ū 可取当地烟囱高度的长度平均风速； z σ 一般
取 0.5～1.0。
3
2.按地面绝对最大浓度计算 按地面绝对最大浓度计算
→ C max ↓ （4-10）
P
e
6
− ∆ H
6
二、烟囱设计中的若干问题 1.分析拟建厂地区可能产生的烟型及频率 分析拟建厂地区可能产生的烟型及频率
，正确选用烟囱高度计算公式。 正确选用烟囱高度计算公式 烟型不同产生的地面最大浓度不同，烟囱 高度的计算公式不同，因此确定烟型很重要。 常用两种方法： 1) 选用最不利的烟型相应的烟囱高度计算公式 2) 选择保证一定的地面最大浓度出现频率和持 续时间的烟型及相应的烟囱高度计算公式。
干绝热过程线 最大混合层高度
日最高地温
图 确定最大混合层高度示意图
T
21
§3-6 厂址选择
一、选择厂址所需的气候资料 3、混合层高度的确定： 大范围内的平均污染浓度，可以认为与混合 层高度和混合层内的平均风速的乘积成反比。 通常定义Dū为通风系数 Dū －单位时间内 为通风系数。 通过与平均风向垂直的单位宽度混合层的空气 层。通风系数越大，污染浓度越小。
22
二、长期平均浓度的计算
在厂址选择和环境评价中，人们更关心的长期 关心的长期 平均浓度的分布。下面讨论长期平均浓度的计算方 平均浓度 O Q 法。 x 污 染 源 气象随提供的风向资料是按16方位给出的，每 C 个方位相当于一个22.5º的扇形。因此，可按每个扇 形计算长期平均浓度。推导时作以下假定 假定： 假定 （1）同一扇形内各角度的风向频率相同，即在同 一扇形内同一距离上,污染物浓度在y方向是相等的。 （2）当吹某一扇形风时，全部污染物都落在这个 扇形里。
《大气污染控制工程》PPT课件
u 2
PL L
L Ri
d2
（1）管段流速的选择 P330
（2）管段断面尺寸确定
根据各管段的风量和选定的流速确定各管 段的管径(或断面尺寸)。P331
d 18.8 Q u
d 4Q 4Q 1000 18.8 Q
u 3600u
u
（3）流体阻力损失
计算各管段的摩擦阻力和局部阻力。从最 不利的环路(即距风机最远的排风点)开始
自然通风----门窗通风 机械通风----轴流风机
自然通风
机械通风
无动力通风器
利用室内外的空气对流 来驱动风机涡轮旋转。
优良的空气动力学设计 使通风器在微弱的气流 下也能转动。当通风器 涡轮旋转时，产生离心 力，通风器下方热空气、 废气从叶片间隙排出。
12.1.1 全面通风
满足全面通风的要求，必须有： （1）足够的通风换气量； （2）有合理的气流组织（换气方式方法）
“局部通风”。 还可理解为是局部通风之后没有办法的办法
12.1.2 局部通风
--用集气装置将污染源排放的污染气体收 集起来，通过净化之后排放到室外
局部排气净化系统 P315
(1)集气罩：收集废气的罩---污染物捕集装置 --其性能的好坏对净化系统的技术经济指标 和净化效果有直接的影响。
(2)风管：通风管道---输送气体的管道。通过 风管将整个净化系统连成一体。
(2)集气罩的吸气气流方向应尽可能与污染 源污染气流运动方向一致，以充分利用污 染气流的初始动能。
(3)在保证控制污染的条件下，尽量减少集 气罩的开口面积，使风量最小。
集气罩的设计方法 P336
(4)集气罩的吸气气流不允许通过人的呼吸 区再进入集气罩内，设计时要充分考虑操 作人员的位置和活动范围。
大气污染控制工程全部答案
第一章 概论1.2 根据我国的《环境空气质量标准》求SO 2、NO 2、CO 三种污染物二级标准日平均质量浓度限值的体积分数。
解：由表1—6查得三种污染物二级标准（日平均质量浓度）为： SO 2 NO 2 CO Cm(mg/m 3) 0.15 0.08 4.00 以SO 2为例计算体积分数 C v =3104.222-⨯⨯SO mM C 33104.22641015.0--⨯⨯⨯==0.053×10-6=0.053×10-4%同理得：SO 2 NO 2 CO 体积百分数（%） 0.053×10-4% 0.039×10-4% 3.20×10-4% 1.3 CCl 4气体和空气混合成体积百分数为1.5×10-2%的混合气体，在管道中流量为10m 3/s ，试确定。
（1）CCl 4在混合气体中的质量浓度C m （单位g/m 3）和浓度C m ′（单位mg/mol ）。
（2）每天流经管道的CCl 4质量是多少kg 解：已知 1544=CCl M 1.5×10-2%=1.5×10-4（1）C m ′=334/03.1154104.22105.1m g =⨯⨯⨯--C m=1.5×10-4×154×10-3=2.31×10-5kg/mol（2）已知：1d=86400s每天流经管道的CCl4质量：1.03×10×10-3×86400=889.92kg/d1.4 成人每次吸入的空气量平均为500cm3，假如每分钟呼吸15次，空气颗粒物的质量浓度为200μg/m3。
试计算每小时沉积于肺泡上的颗粒物质量。
已知颗粒物在肺泡上的沉积系数为0.12。
解：成人每次吸入空气量：500cm3=5.0×10-4m3每小时吸入空气量：5.0×10-4m3×15×60=0.45m3/h每小时吸入颗粒物量：0.45×200=90μg/h沉积在肺泡上颗粒物量：90×0.12=10.8μg/h第二章燃烧与大气污染2.1 已知重油元素分析结果为：C：85.5% H：11.3% O：2.0% N：0.2% S：1.0% 试计算：⑴燃烧1kg重油所需的理论空气量和产生的理论烟气量；⑵干烟气中SO2的质量浓度和CO2的最大质量浓度；⑶当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。
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2010印版空气污染控制工程勘误表
201109版
1、P11 中1.5.4 去掉“和气候”变为“对空气能见度的影响”
2、P35 表2.8中第一行第二栏中的“σy”应为“σz”
3、P37 标题3.1.1 应为“颗粒在流体中的运动阻力”，原来缺了“在”
4、P74 例4.1中第二行空气含湿量的单位应为“kg/m3”；1问的理论湿烟气计算过程中最
后一行的结果前缺了“=”；二氧化硫形成量计算结果的单位应为：“0.0272kg/kg煤”；
5、P96 第一行燃油1kg所需的理论干空气量和产生的理论干烟气量
6、P110 式5.2 中（i=1….n）
7、P111 第15行Pi（i=1….n）
8、P118 式6.4 中分母中“π”改为“4π”
9、P119 6.1.2.2 “颗粒群密度”改为“颗粒群粒度”
10、P120 图6.3 粒径、频率、频度。
11、P189 提要中第四行“掌握生物法的原理、三类生物气体净化装置的特点”中增
加“生物”
12、P196 公式7.7的参数注释中Hi-应为吸收质i的另一种形式的溶解度系数
13、P200图7.8最右面图最右图标中“Ci”应为“C RL”
14、P201中式7.32及其下面一行的说明中“K”均应为“k”；式7.37的下一行中由“式
（7.33）、（7.34）和（7.35）”修改为“（7.33）、（7.34）、（7.35）和（7.36）”
15、P202 标题7.4.3上面倒数第二行中应为“与最大物理吸收率的比值”而非“中
值”
16、P207 倒数第11行中“N A=”应为“N A·a=”
17、P216 倒数第14行，应为“吸附质浓度高，过程受内扩散控制”，
18、P221 删去本页最后一句话（当平衡线……近似计算：）
19、P222 删去公式7.121，将第2行（式中……平均推动力）移至公式7.122下
20、P231 中式7.127 中应为“（C1-C2）”
21、P232 例7.4中第4行保护作用的时间应为220，494，924
22、P251 倒数第六行中的“采用活性炭作为填料能有效地…”改为“吸收液系统中加入
活性炭能有效地….”
23、P272 习题3 中的修正为kG=0.35mol/（m2·h·atm）
24、P273 习题第十四题需修改如下：
有机溶剂废气净化系统用蜂窝轮吸附器浓缩后，再进行催化燃烧。
废气量为2880m3N/h，浓缩比为1:12，采用50×50×50mm陶瓷载体催化剂，空间反应速度取11000h-1，空塔气速取0.9m/s，如催化燃烧温度为270℃，试设计催化床层（计算催化剂层数及每层单体数）。
25、P274 本章提要中第二段倒数第二行最后一句改为“学习各类垃圾焚烧尾气控制技
术的….”
26、P282 第21行中间LS-2浆液停留时间按。
27、P285 最后一行中的CaSO3应修改为CaCO3
28、P287 图8.5上到数第3行“钙硫化”应为“钙硫比”
29、P288 第23行减少了SO2分子在液膜扩散的传质阻力
30、P288 倒数第11，12行叙述有问题
31、P338 中应为12.51
2l g()
3.71
K
d
=-+，原书中3.71后漏了“d”；
K-“管”壁粗燥度，“m”，。