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、燃烧设备的热损失主要包括排烟热损失、不完全燃烧热损失(包括化学不完全燃烧和机械不完全燃烧)、散热损失。
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）。
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14、评价净化装置性能的技术指标主要有处理气体流量、净化效率和压力损失等三项。 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FD。 在内、外涡旋界面上：如果FC>FD，粒子在离心力推动下移向外壁而被捕集；如果FC 20、旋风除尘器的结构型式按进气方式可分为切流反转进入式和轴流进入式两类， 切流反转进入式又分为直入式和蜗壳式。 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，称为燃料型 NOx，另一类是由大气中氮生成，称为热力型NOx。在NOx形成过程中，低温有利于 NO的生成，高温有利于NOx的生成。因此，控制燃烧过程中NO的形成主要发展 了传统的低NOx燃烧技术 、先进的低NOx燃烧技术两项技术。 23、催化还原法除NOx分为非选择性催化还原法、选择性催化还原法两类。前者所用还原剂为 H和CO，后者用NH3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，电除尘器可以分为圆管除尘器和平板除尘器。 25、电除尘器的工作原理涉及三个方面：气体电离、粉尘荷电、粉尘沉积、清灰三个基本过程。 2 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碰撞及拦截作用。因此，与 尘粒的粒径 密切相关。 27、惯性碰撞参数定义为：停止距离xs与液滴直径dD的比值。 28、文丘里洗涤器，常用在高温烟气降温和除尘上，由收缩管、喉管和扩散管 组成。 29、过滤式除尘器的滤袋表面形成的粉尘层称为粉尘初层，它是袋式除尘器的主要过滤层。一 般用m表示滤布表面粉层的厚度。气布比是指烟气实际体积流量与 滤布面积之比。 30、在电除尘器中存在两种截然不同的粒子荷电机理，一种是电场荷电，另一种是扩散荷电。 对前一种荷电过程主要依赖于离子的静电力，后一种荷电过程则依赖于离子的扩散。粒子的 荷电过程取决于粒径大小，对于粒径大于0.5μm的微粒，以电场荷电为主，粒径小于0.15 μm的微粒，则以扩散荷电为主，粒径介于0.15～0.5μm的微粒，需同时考虑这两种过程。 31、影响旋风除尘器效率的因素有：工作条件、流体性质、分离器的气密性和 二次效应。 32、湿式除尘器是使含尘气体与液体（一般为水）密切接触，利用水滴和颗粒的 惯性碰撞及其他作用，捕集颗粒或使粒径增大的装置。在工程上使用的湿式除尘器型式很 多，总体上可分为高能耗和低能耗两类。 33、过滤式除尘器是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置，采用滤纸或玻璃纤 维等填充层作滤料的过滤器，称为空气过滤器，主要用于通风和空气调节方面的气体净化； 采用廉价的砂、砾、焦炭等颗粒物作为滤料的过滤器称为颗粒层除尘器，在高温烟气除尘方面 引人注目；采用纤维织物作滤料的过滤器称为袋式除尘器，在工业尾气的除尘方面应用较广。 二、简答题（100分） 1、电除尘器最适宜的粉尘比电阻为多少？比电阻过高或过低，对电除尘器的除尘效率有哪些影响？（5分） 答：电除尘器最适宜的粉尘比电阻为1010Ω·cm以下（2分）。当低于1010Ω·cm时，比电阻几乎对除尘器操作和性能没有影响；当比电阻介于1010-1011Ω·cm之间时，火花率增加，操作电压降低；当高于1011Ω·cm时，集尘板粉尘层内会出现电火花，即会产生 3 明显反电晕。反电晕的产生导致电晕电流密度大大降低，进而严重干扰粒子荷电和捕集。（3分） 2、石灰／石灰石吸收法烟气脱硫存在哪些问题，如何解决？（5分） 答：石灰/石灰石吸收法烟气脱硫存在的问题主要为结垢和堵塞，另外固废产生量大。（2分）解决的方法主要有：①加入己二酸，提高了石灰石利用率，减少固废产生量；②添加硫酸镁，可以消除洗涤塔内的结垢；③双碱流程也可以克服结垢的弱点，提高二氧化硫的去除率（3分） 3、选择除尘器时应注意哪几个方面的问题？（5分） 答：（1）选用的除尘器必须满足排放标准规定的排放浓度。 （2）粉尘的物理性质对除尘器性能具有较大的影响。 （3）气体的含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器前应设置低阻力的初净化设备，去除粗大尘粒 （4）气体温度和其它性质也是选择除尘设备时必须考虑的因素。选择除尘器时，必须同时考虑捕集粉尘的处理问题。 4、湿式除尘器有何优缺点？（10分） 主要优点: 1) 除尘效果好； 2) 能同时清除废气中的可溶性气态污染物； 3) 可直接处理高温、高湿和含粘性粉尘的废气； 4) 操作灵活性较大； 5) 安全性好；6）结构简单、造价低、占地面积小，操作及维修方便。 主要缺点： 1) 产生泥浆或废液，处理比较麻烦，容易造成二次污染。 2) 可能存在严重的腐蚀，对有些设备容易发生堵塞。 3) 不利于副产品的回收。 4) 寒冷和缺水地区不宜采用。必须考虑在冬天设备可能冻结的问题。 4 5、 燃烧气体燃料造成的大气污染比燃烧固体燃料造成的大气污染程度轻的原因是什么？（5分） 答：燃料完全燃烧必须具备的条件为：空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气的混合条件。气体燃料在燃烧时比固体燃料燃烧更容易较好的满足上述四个条件，尤其是燃料与空气的混合条件，气体燃料更容易和空气混合均匀，实现完全燃烧，因此产生的大气污染物少，对大气污染的程度就轻。 6、 催化剂用于气体污染物的治理过程与吸收、吸附法相比有何优点？何为催化剂的主活性物、载体、助催化剂，各自的作用是什么？（10分） 答：催化剂用于气体污染物的治理过程与吸收、吸附法的根本不同是无需使污染物与主气流分离而把它直接转化为无害物，避免了其它方法可能产生的二次污染。 主活性物质：能单独对化学反应起催化作用，因而可作为催化剂单独使用。 助催化剂：本身无催化性能，但它的少量加入能明显提高主活性物质的催化性能。 载体：用以承载主活性物质和助催化剂，它的基本作用在于提供大的比表面积以节约主活性物质，并改善催化剂的传热、抗热冲击和机械冲击等物理性能。 7、 工业用吸附剂必须具备哪些条件？ （5分） 答：工业吸附剂必须具备的条件： ①要具有巨大的内表面；②对不同气体具有选择性的吸附作用； ③吸附容量大；④具有足够的机械强度、热稳定性及化学稳定性； ⑤来源广泛，价格低廉，以适应对吸附剂的日益增长的需要。 8、 著名的希洛夫方程式为??KL??0，请说明公式中各个符号代表的意思以及常数K代表的物理意义。（5分） 答：τ—保护作用时间; K—吸附层保护作用系数；其物理意义为：当浓度分布曲线进入平移阶段后，浓度分布曲线在吸附层中移动单位长度所需要的时间。 5