.5??42)N2转化率50%,则NO浓度为0418(体积分数) ?7.7?10.49148、以50km/h行驶的汽车,尾气中含CO 1%(体积分数)。假如汽车的
排气速率为80mN/h,试计算汽车行驶1km排放CO的量(以克计)。150?80?10.0224?1%?28?20g/km
9、某铜冶炼厂的烟筒高150m,烟云抬升高度为75m, 其SO2排放速率为1000g/s. 估算下风向5km 处的SO2地面浓度. 假定风速为3m/s, 大气稳定度为C. 在相同条件下,若新建一座烟筒以使地面浓度降低为现在的50%,烟筒高度应为多少米?
解:x=5km,大气稳定度为C时,?y?404.5m,?z?267.5m SO2浓度:
H2?(5000,0,0,225)?exp(?2)?u?y?z2?zQ?1000225exp(?)?688?g/m323.14?3?404.5?267.52?267.523
??1H2H?2若令浓度减少为现在的50% ??exp(?2?2)?1?H??387.1m因
?22?z2?z2此烟囱的实际高度H=387.1-75=312.1m。
10、(8分)某100万kw的燃煤电站的能量转换效率为40%,所燃煤的热值为26,700 kJ/kg,灰分含量为12%,假定50%的灰分以颗粒物形式进入烟气。现在用电除尘器捕集烟气中的颗粒物(飞灰),其参数为
粒径区间,μm
0~5~16
10~20~>40
5 粒子的质量百分比,% ESP的捕集效率,% 14 10 17 20 21 40 23 25 70 92.5 96 99 100 试计算该电厂排放颗粒物的量,以kg/s计。
1. 除尘效率:
14?0.7?17?0.925?21?0.96?23?0.99?25?1?93.46%
排放量:
100?1071??12%?50%?(1?93.46%)?0.37kg/s 40&700?10311、通常燃煤电厂每kw发电容量的排烟速率为0.00156m/s(烟气温度为205C和1atm)。烟气经石灰石洗涤器脱硫,其压力损失为25cm水柱。试估算烟气脱硫的用电量(以发电总量的百分比表示)。烟气脱硫的用电量可用下式估算:功率=(烟气流量)×(压力损失)/(风机效率)假定风机效率为80%。 0.00156?(0.25?9.8?1000)/80%/1000?0.48%
14、 8分)某高速公路每小时车流量为10000辆(每个方向5000辆),平均速度80km/h,CO的排放因子约为2.1g/km。风向与道路成直角,风速1m/s。假定污染物的排放可视为地面源且沿着道路的中心线排放,当时的大气稳定度等级为C。估算道路中心线下风向200m处的CO浓度(假定道路上风向浓度为零)。
?y?23.3m,?z?14.0m CO浓度:
17
o
3
2QH2?(200,0,0,0)?exp(?2)2?z2?u?z?10000/3600?2.1/1000?166?g/m32?3.14?1?14.0
12、已知煤炭的重量组成为:C 77.2%,H 5.2%,N 1.2%,S 1.6%,O 5.9%,灰分8.9%。燃烧条件为:空气过剩20%,空气的湿度为0.0116mol水/mol 干空气试计算燃烧烟气的组成(对气态组分以体积百分比表示,对固体组分以g/mN表示)。
解:以完全燃烧1kg煤为基础,计算各组分的摩尔数、需氧量和产生烟气量,计算结果见下表。
质量
/g H C N S O 灰
87 分
因此,燃烧需要的理论氧气量为:13?64.33?0.5?1.844?75.986mol/kg煤 需
要
的
实
际
空
气
量
为
:
-
-
0
0
52 772 12 16 59
数 ÷1= ÷12= ÷14= ÷32= ÷16=
重油 52 64.33 0.857 0.5 3.688
/mol 13 64.33 0 0.5 -1.844
/mol 26(H2O) 64.33(CO2) 0.429(N2) 0.5(SO2)
0
转化为mol
mol/1kg
需O2量
产生的烟气量
3
18
75.986?(1?3.78)?(1?20%)?(1?0.0116)?423.64?1.0116?440.9mol/kg煤
产生烟气: (26?64.33?0.429?0.5)?440.9?75.986?456.17mol/kg煤烟气的组成为:
64.33?100%?14.1E6.170.5SO2%??100%?0.11E6.1726?440.9?0.0116H2O%??100%?6.8%
456.1775.986?0.2O2%??100%?3.3E6.1775.986?3.78?1.2?0.429N2%??100%?75.6E6.17CO2%?13、参考附图,估算燃煤烟气的酸露点。煤的组成如下表所示。假定燃烧时空气过剩20%,进入燃烧器的空气为20C,且RH=50%;并假定5%的SO2转化为H2SO4。
以完全燃烧100g煤为基础:
质量
/g H C N2 S
4.9 68.3 8 0.6
数 ÷1= ÷12= ÷28= ÷32= ÷32=
4.9 5.69 0.029 0.019 0.319
转化为mol
mol
o
O2 10.2
因此,理论需氧量:5.69?4.90/4?0.019?0.319?6.62mol 需要的实际空气量为:6.62?1.2?(1?0.0116)/0.21?38.26mol
1.2?1.0116?产生烟气:5.69?4.90?0.019?0.029?6.62??1??39.8mol 因?2?0.21? 19
此:
SO2?0.019??477ppm39.8
6.4/18?4.9/2?38.26?0.0116H2O???0.08239.8SO2向SO3的转化率为5%,假定SO3全部转化为H2SO4, H2SO4的含量477?0.05?23ppm
查教材图2-7,烟气的酸露点约为135C。
实验题
1、简述旋风除尘器的实验方法和步骤?
答:1.除尘器处理风量的测定;2.除尘器阻力的测定;3.除尘效率的测定;不同工况下除尘器性能的测定
2、当前我国城市大气污染日趋严重,主要化石燃料燃烧、工业生产过程、交通运输造成的,控制大气污染应采取哪些措施?
答:1.化石燃料燃烧,对于煤炭来说,一是煤炭的固态加工。二是煤炭的转化(包括煤气化、煤的液化);对于石油来说,可采用直接脱硫和间接脱硫。
2.工业生产过程中的尘、二氧化硫、氮氧化物可分别采用除尘设备除尘,干法脱硫和湿法脱硫方法消除二氧化硫,选择性催化还原法和选择性非催化还原法消除氮氧化物;
2. 交通运输污染可采用三效催化转化器净化汽油机排气中的CO、HC、NOX,采用过滤捕集法和催化转化法净化柴油机排气中的NOX和碳烟。4.实行循环经济的方法和绿化造林的措施来净化大气污染。
20
o
3、碱液吸收气体中的SO2实验写出采用NaOH或Na2CO3溶液作吸收剂,吸收过程发生的主要化学反应式。
答:1.2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O 2.Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2 3.2Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3 判断题 1、
酸雨是指PH小于7的降雨。(× ) 2.汽车使用无铅汽油后,
就不会对大气造成污染。(× ) 2、 3、 4、 5、 1、
如果适当地增加空气过剩系数,能够降低碳粒子的生成。 (×) 煤中的可燃硫在燃烧过程中均能被氧化生成二氧化硫。 (× ) 粉尘属于气溶胶状态污染物而雾则属于气态污染物。 ( ×) 存在逆温层时不容易发生严重的大气污染。 (× )
钙硫比是煤中钙硫之摩尔比。 (× ) 2.电除尘过程与其他
除尘没有根本的区别。 (× ) 2、
对数律风速廓线模式与指数律风速廓线模式适用大气层结一样。
( ×) 3、 4、 5、
汽油车排放的污染物主要是CO、HC、NOX、SO2、碳烟。( ×) 单位体积粉尘的质量称为粉尘的真实密度。( ×)
5.理论空气量与实际空气量之比称为空气过剩系数 (× )
21