地风向转换时容易出现小风、甚至静风情况,很不利于污染扩散；冬季低温，稳定大气出现的频率高，不利于污染物扩散；夏季光照强，易出现O3污染。
19、近年来，北京市近地层大气环境中O3浓度呈逐年增高的趋势，试简要分析O3的形成机制。若大幅度削减NOx的排放，能有效降低环境大气中O3的浓度吗？ 答：O3的形成过程为：
NO2?h??O?NOO?O2?M?O3?M
VOC通过下述过程将NO重新转化为NO2：
OH?VOC?RO2?H2ORO2?NO?NO2?RORO?O2?RCHO?HO2HO2?NO?NO2?OH
O3的平衡浓度与NOx和VOC的相对比例有关，单纯的大幅度削减NOx，并不一定降低大气中的O3浓度，当NOx/VOC很大时，削减NOx的排放有可能导致O3浓度升高。
20、定义PM2.5，结合北京市大气污染的现状分析PM2.5的主要来源及化学组成。 答：PM2.5指空气动力学当量直径小于2.5μm的颗粒物。PM2.5的主要来源是燃料燃烧、机动车排放、二次颗粒物、无组织扬尘等。化学组成主要有SO4、NO3、NH4、EC、OC、重金属等。
21、 美国环境空气质量标准中关于颗粒物的浓度，最初以TSP表示，后来改为PM10，近来又改为PM2.5，其动因是什么？对污染控制技术提出哪些要求和挑战？ 答：颗粒物粒径大小是危害人体健康的一个重要因
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素。PM10可以被吸入气管，在呼吸道内沉积，而PM2.5可以被吸入肺部，直接危害人体健康；而且，粒径越小比表面积越大，物理、化学活性越大，加剧生理效应的发生与发展。美国环境空气质量标准的改变，反映了对这一问题认识的深入。新的标准对除尘技术提出了挑战，不仅要求整体上较高的除尘效率，而且要求对细颗粒的捕集更为有效，而细颗粒的捕集相对粗颗粒要相对困难。
22、 哪些污染物可能引起全球气候变暖？ 答：CO2、CH4、CFCs、N2O、O3等。 计算题
1某电除尘器的除尘效率为90%，欲将其除尘效率提高至99%。有人建议使用一种添加剂可以改变滤饼的比电阻，从而使电除尘器的效驱进速度提高一倍。若此建议可行，电除尘器的效率能满足要求吗？也有人建议，通过提高电除尘器的电压即可满足将除尘效率提高至99% 的要求。若按此建议，电除尘器的电压应增加多少？ 解:由下列公式：
AQ
A?1?1?exp(?2?e1)?0.99Q?1?1?exp(??e1)?0.9可知有效驱进速度提高一倍后能满足99％的除尘效率的要求。因为
??q?EP/(3??dP);q?3?(???22)?0dPE0
驱进速度正比于dPE0，因此将dPE0提高到原来的两倍即可满足要求。 2.除尘系统的处理烟气量10000m/h，初始含尘浓度为6g/m，拟采用逆
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气流反吹清灰袋式除尘器，选用涤纶绒布滤料，要求进入除尘器的气体温度不超过393K，除尘器压力损失不超过1200Pa，烟气性质近似于空气。试确定：（1）过滤速度：（2）分成负荷；（3）除尘器的压力损失；（4）最大清灰周期；（5）滤袋面积；（6）滤袋的尺寸（直径和长度）和滤袋条数。（12分）
解：（1）过滤气速估计为VF=1.Om/min.（2分）
（2）除尘效率为99%，则粉尘负荷W=VF△Ct=0.99×6t=5.49tg/m（2分） （3）除尘器压力损失可考虑为△P=△Pt+△PE+△PP △Pt为清洁虑料损失，考虑为120Pa; △PE=SE×VF=350Pa; △Pp=RpV△Ct=9.5×1×5.94t=56.43tPa, Rp取9.50N〃min/(g〃m); 故△P=△Pt+△PE+△PP=350+120+56.43t（Pa）=470+56.43 t（Pa）（2分）
（4）因除尘器压降小于1200Pa，故470+56.43 t（Pa）<1200，t<12.9min即最大清灰周期。（5）A=Q/60VF=1000×393/（60×1×273）=240m（2分）
（6）取滤液袋d=0.8m,l=2m,a=πdl=5.03m,n=A/a=47.7取48条布袋（2分）
3. 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：如果按化学剂量比反应，脱除每kgSO2需要多少kg的CaCO3；如果实际应用时CaCO3过量30%，每燃烧一吨煤需要消耗多少CaCO3；3）脱硫污泥中含有60%的水分和40êSO4.2H2O，如果灰渣与脱硫污泥一起排放，每吨燃煤会排放多少污泥？（9分）
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解：（1）CaCO3?SO2?2H2O?CaSO3?2H2O?CO2? m=1.5625kg
（2）每燃烧1t煤产生SO2约此消耗CaCO3 m?1.3?（3）CaSO4.2H2O
1740.410064 ?m1kg3.6?2t?72kg，约去除10072×0.9=64.8kg。因
100?64.8?132kg。 6464.8?172?174kg；生成量 则燃烧641t煤脱硫污泥排放量为
?435t，同时排放灰渣77kg。
4.某新建电厂的设计用煤为：硫含量3%，热值26.535Kj/kg。为达到目前中国火电厂的排放标准，采用的SO2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%硫含量的煤烟气中SO2体积分数取0.3%; 则每立方米烟气中含SO2（3/22.4）×64×10=8571mg,因此脱硫效率为(8571-700)/8571×100%=91.8%0
5、电除尘器的集尘效率为95%，某工程师推荐使用一种添加剂以降低集尘板上粉尘层的比电阻，预期可使电除尘器的有效驱进速度提高一倍。若工程师的推荐成立，试求使用该添加剂后电除尘器的集尘的集尘效率。（8分）
解：η=1-exp{-(A/Q)w}=95%，故
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exp{-(A/Q)w}=0.05，
exp{-(A/Q)2w}=0.0025，因此η=1- exp{-(A/Q)2w}=1-0.0025=99.75% 6.石灰石（CaCO3） 法洗涤脱硫采用喷雾塔设计，如果喷嘴产生雾滴的平均 直径为3mm，假定操作按表8-5的典型工况进行，试计算：（1）液滴相对与塔壁的沉降速度是多少？（2）如果气体进口温度为180℃，离开塔顶时下降到55℃，计算雾滴的水分蒸发率？假定雾滴可近似视为
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水滴。（3）脱硫液没经过一次喷雾塔，有多少分率的CaCO3发生了反应？（12分）
2.解：（1）取平均温度为T=(180+55)/2=117.5℃，此时气体密度ρ=0.94g/l（分子量取30）。显然雾滴处于牛顿区，us=1.74[3×10×9.8×1000/0.94]=9.73m/s，因气体流速为3m/s,则液滴相对塔壁的沉降速度为6.73m/s
（2）工况条件：液气比9.0L/m,Ca/S=1.2，并假设SO2吸收率为90%,在117.5℃下，水气比热2212.1kJ/kg，空气比热1.025kJ(kg〃K)，由（180-55）×1.025×0.94=2212.1m，解得m=0.054kg，因此水分蒸发率（0.054/9.0）×100%=0.6% （3）CaCO3反应分率为（0.9/1.2）×100%=75% 7. 假定煤的元素组成以重量百分比计为：氢3.7，碳75.9，硫0.9，氮0.9，氧4.7，其余的为灰分。当空气过剩系数20%条件下燃烧时，假定燃烧为完全燃烧。如果不考虑热力型NOx的生成，若燃料中氮1）20%，2）50%，转化为NO，试求烟气中NO的浓度。
解：考虑1kg燃煤含氢37g，碳759g，硫9g，氮9g，氧47g。烟气中含CO263.25mol，含H2O 18.5mol，含SO20.28mol。 因此需O2 2392－47=2281g 约71.3mol，则引入N2268.2mol。
若空气过剩20%， 则烟气中O2为0.2×71.3=14.26mol，N2 268.2+53.6+9/28=322.1mol。
即若不考虑N转化，则烟气中含CO263.25mol，H2O18.5mol，SO20.28mol，O214.26mol，N2322.1mol。 1）N2转化率20%，则NO浓度为
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0.2?9/14?3.1?10?4（体积分数） 418.415