二、填空题
1. 大气污染物的污染源可分为自然污染源和人为污染源.
2.常用的除尘器可分为机械除尘器、电除尘器、湿式除尘器、袋式除尘器。
3.根据逆温生成的过程,可将逆温分为辐射逆温、下沉逆温、平流逆温、湍流逆温、锋面逆温五种。
4.按照湍流形成原因,可将湍流分为两种湍流:热力湍流、机械湍流。 5.当吸附剂饱和后需要再生,再生的方法有加热吸附再生、降压或真空解吸再生、置换再生、溶剂萃取再生等。 三、简答题
1、燃料完全燃烧所需要具备的条件是什么? 答:
1) 空气条件:燃料燃烧时必须保证供应与燃烧相适应的空气量。如
果空气供应不足,燃烧就不完全。相反空气量过大,也会降低炉温,增加锅炉的排烟热损失。
2) 温度条件:燃料只有达到着火温度,才能与氧作用而燃烧。 3) 时间条件:燃料在高温区的停留时间应超过燃料燃烧所需要的时
间。
4) 燃料与空气的混合条件:混合程度取决于空气的湍流度,若混合
不充分,将导致不完全燃烧产物的产生。 2、简述烟流形状与大气稳定度的关系。 答:
1) 波浪型:烟流呈波浪状,污染物扩散良好,发生在全层不稳定大
气中。
2) 锥型:烟流呈圆锥形,发生在中性条件下。
3) 扇型:烟流垂直方向扩散很小,像一条带子飘向远方。从上面看,
烟流呈扇形展开,它发生在烟囱出口处于逆温层中。
4) 爬升型(屋脊型):烟流的下部是稳定的大气,上部是不稳定的大
气。
5) 漫烟型(熏烟型):对于辐射逆温,日出后逆温从地面向上逐渐消
失,即不稳定大气从地面向上逐渐扩展,当扩展到烟流的下边缘或更高一点时,烟流便发生了向下的强烈扩散,而上边缘仍处于逆温层中,漫烟型便发生了。 3、烟囱高度设计中应注意什么? 答:
1) 工矿企业电源排气筒高度不得低于它所从属建筑物高度的2倍,
并且不得直接污染临近建筑物。 2) 排气筒的实际高度应为Hs=H0+Hc
H0 —— 计算出的排气筒高度 Hc —— 排气筒四周需要保护的建筑物群的平均高度
3) 排放大气污染物的排气筒,其高度不得低于15m。
4) 对于总量控制区内的排气筒,当SO2排放率超过14kg/h时,排气
筒高度皆必须超过30m。
5) 排气筒高度应比主厂房最高点高出3m以上。
236) 为了获得较高的烟气抬升高度,排气筒出口烟气速度vs皆为20
~30m/s,排烟温度也不宜过低。
7) 分散的烟囱不利于产生较高的抬升高度。当需设几个烟囱时,应
尽量采用多管集合烟囱。
4、气态污染物的控制技术有几种?并简述各技术的净化设备有哪些?
答:气态污染物的控制技术有三种:
1) 吸收法净化气态污染物 净化设备:填料塔、板式塔和文丘里洗涤
器。
2) 吸附法净化气态污染物 净化设备:固定床吸附器、移动床吸附器
和流化床吸附器 。
3) 催化法净化气态污染物 净化设备:固定床催化反应器、硫化床反
应器和移动床反应器。
5、简述控制挥发性有机物的各方法及其定义。
1) 燃烧法,用燃烧方法将有害气体,蒸汽,液体或烟尘转化为无害
物质的过程称为燃烧法。
2) 吸收(洗涤)法,采用低挥发或不挥发性溶剂对VOCs进行吸收,再
利用VOCs分子和吸收剂物理性质的差异进行分离。
3) 冷凝法,利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压的这一性质,
采用降低温度,提高系统的压力或者既降低温度又提高压力的方法,使处于蒸汽状态的污染物(如VOCs)冷凝并与废气分离。 4) 吸附法,含VOCs的气态混合物与多孔性固体接触时,利用固体表
面存在的未平衡的分子吸引力或化学键作用力,把混合气体中VOCs组分吸附在固体表面,这种分离过程称为吸附法控制VOCs污染。
5) 生物法,VOCs生物净化过程的实质是附着在滤料介质中的微生物
在适宜的环境条件下,利用废气中的有机成分作为碳源和能源,维持其生命活动,并将有机物同化为CO2,H2O和细胞质的过程。
四、计算题
1、煤的元素分析结果如下(以质量百分比表示):H 5%;C 75.8%;N 1.5%;S 1.6%;O 7.4;灰 8.7%。在空气过量20%的条件下燃烧,空气湿度为0.0116mol(H2O)/mol(干空气)。假定完全燃烧,试计算烟气的组成。
解:以完全燃烧1kg煤为基准,计算各组分的摩尔数、需氧量和产生烟气量,计算结果如下:
产生的烟气量组分 H C N S O 质量/g 50 758 15 16 74 摩尔数/mol 50 63.17 1.071 0.5 4.625 需氧量/mol /mol 12.5 63.17 0 0.5 -2.313 25(H2O) 63.17(CO2) 0.536(N2) 0.5(SO2) 0 灰 87 — 0 0 因此,燃烧1kg煤需要的理论氧气量为:
(12.5+63.17+0.5-2.313)mol=73.857 mol 需要的实际空气量为:
73.857×(1+3.78)×(1+20%)×(1+0.0116)mol = 423.64×1.0116 mol = 428.56 mol 产生的烟气总量为:
(25+63.17+0.536+0.5)+ 428.56 - 73.857 = 443.9 mol 所以烟气的组成为:
63.17×100%=14.23%; 443.90.5SO2:×100%=0.11%;
443.925?423.64?0.0116H2O:×100%=6.74%;
443.973.857?0.2O2:×100%=3.33%;
443.973.857?3.78?1.2?0.536N2:×100%=75.59%。
443.9CO2:
2、某一工业锅炉烟囱高30m,直径0.6m,烟气出口速度为20,烟气温度为405K,大气温度为293K,烟囱出口处风速4,排放量为10。试计算中性大气条件下的地面最大浓度和出现的位置。 解:
1) 首先,利用Holland公式计算烟气抬升高度:
vsDTs?Ta(1.5?2.7D) ΔH= uTs