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 H2O 22.5 1.25 0 N元素忽略。
1）理论需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg
设干空气O2：N2体积比为1：3.78，则理论空气量99.1875×4.78=474.12mol/kg重油。即474.12×22.4/1000=10.62m3N/kg重油。 烟气组成为CO271.25mol，H2O 55.25+1.25=56.50mol，SO20.1325mol，N23.78×99.1875=374.93mol。
理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg重油。即502.99×22.4/1000=11.27 m3N/kg重油。
2）干烟气量为502.99－56.50=446.49mol/kg重油。
0.3125?100%?0.07%， 446.4971.25?100%?15.96%。 空气燃烧时CO2存在最大浓度
446.49SO2百分比浓度为
3）过剩空气为10%时，所需空气量为1.1×10.62=11.68m3N/kg重油， 产生烟气量为11.267+0.1×10.62=12.33 m3N/kg重油。 2.2 普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；S1.7%；H3.2%；
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水分9.0%；O2.3%。（含N量不计）
1）计算燃煤1kg所需要的理论空气量和SO2在烟气中的浓度（以体积分数计）；
2）假定烟尘的排放因子为80%，计算烟气中灰分的浓度（以mg/m3表示）；
3）假定用硫化床燃烧技术加石灰石脱硫。石灰石中含Ca35%。当Ca/S为1.7（摩尔比）时，计算燃煤1t需加石灰石的量。 解：相对于碳元素作如下计算：
%（质量） mol/100g煤 mol/mol碳 C 65.7 5.475 1 H 3.2 3.2 0.584 S 1.7 0.053 0.010 O 2.3 0.072 0.013 灰分 18.1 3.306g/mol碳 水分 9.0 1.644g/mol碳 故煤的组成为CH0.584S0.010O0.013， 燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为式为
CH0.584S0.010O0.013?n(O2?3.78N2)?CO2?0.292H2O?0.010SO2?3.78nN2
100?18.26g/molC。燃烧方程5.475n=1+0.584/4+0.010－0.013/2=1.1495 1）理论空气量SO2
1.1495?(1?3.78)?1000?22.4?10?3m3/kg?6.74m3/kg；
18.26在湿烟气中的浓度为
7
0.0101.6441?0.292?0.010?3.78?1.1495?18?100%?0.174%
2）产生灰分的量为18.1?1000?80%?144.8g/kg 100 烟气量（1+0.292+0.010+3.78×1.1495+1.644/18）×1000/18.26×22.4×10－3=6.826m3/kg
144.8343
?103mg/m=2.12×10mg/m6.8261000?1.7%?1.7?403）需石灰石32.00?103.21kg/t煤
35%灰分浓度为
2.3 煤的元素分析结果如下S0.6%；H3.7%；C79.5%；N0.9%；O4.7%；灰分10.6%。在空气过剩20%条件下完全燃烧。计算烟气中SO2的浓度。 解：按燃烧1kg煤计算
重量（g） 摩尔数（mol） 需氧数（mol） C 795 66.25 66.25 H 31.125 15.5625 7.78 S 6 0.1875 0.1875 H2O 52.875 2.94 0 设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，
所需理论空气量为4.78×（66.25+7.78+0.1875）=354.76mol/kg煤。 理论烟气量
CO2 66.25mol，SO2 0.1875mol，H2O
15.5625+2.94=18.50mol
N23.78?354.76?280.54mol4.78
总计66.25+`8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤
实际烟气量365.48+0.2×354.76=436.43mol/kg煤，SO2浓度为
8
0.1875?100%?0.043%。 436.432.4 某锅炉燃用煤气的成分如下：H2S0.2%；CO25%；O20.2%；CO28.5%；H213.0%；CH40.7%；N252.4%；空气含湿量为12g/m3N，??1.2，试求实际需要的空气量和燃烧时产生的实际烟气量。 解：取1mol煤气计算
H2S 0.002mol 耗氧量 0.003mol CO2 0.05mol 0 CO 0.285mol 0.143mol H2 （0.13-0.004）mol 0.063mol CH4 0.007mol 0.014mol
共需O2 0.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol。设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，则理论干空气量为0.223×（3.78+1）=1.066mol。取??1.2，则实际干空气 1.2×1.066mol=1.279mol。
空气含湿量为12g/m3N，即含H2O0.67mol/ m3N，14.94L/ m3N。故H2O体积分数为1.493%。故实际空气量为
1.279?1.298mol。
1?1.493%烟气量SO2：0.002mol，CO2：0.285+0.007+0.05=0.342mol，N2：0.223×
3.78+0.524=1.367mol
，
H2O0.002+0.126+0.014+1.298
×
1.493%+0.004=0.201mol
故实际烟气量 0.002+0.342+1.367+0.201+0.2×1.066=2.125mol 2.5 干烟道气的组成为：CO211%（体积），O28%，CO2%，SO2120×10－6（体积分数），颗粒物30.0g/m3（在测定状态下），烟道气流流量在700mmHg和443K条件下为5663.37m3/min，水气含量8%（体积）。
9
试计算：1）过量空气百分比；2）SO2的排放浓度（?g/m3）；3）在标准状态下（1atm和273K），干烟道体积；4）在标准状态下颗粒物的浓度。
解：1）N2%=1－11%－8%－2%－0.012%=78.99% 由《大气污染控制工程》P46 （2－11） 空气过剩
8?0.5?2?100%?50.5%
0.264?78.99?(8?0.5?2)2）在测定状态下，气体的摩尔体积为
V2?P1V1T2101325?22.4?443???39.46L/mol； T1P2273?700?133.322取1m3烟气进行计算，则SO2120×10－6m3，排放浓度为
120?10?6?(1?8%)?64?0.179g/m3。 ?339.46?1022.43?(1?8%)?2957mN/min。 39.4639.463?52.85g/mN4）30.0?。 22.43）5663.37?2.6 煤炭的元素分析按重量百分比表示，结果如下：氢5.0%；碳75.8%；氮1.5%；硫1.6%；氧7.4%；灰8.7%，燃烧条件为空气过量20%，空气的湿度为0.0116molH2O/mol干空气，并假定完全燃烧，试计算烟气的组成。 解：按1kg煤进行计算
重量（g） 摩尔数（mol） 需氧数（mol） C 758 63.17 63.17 H 40.75 20.375 10.19 S 16 0.5 0.5
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