大气污染控制工程习试题库.docx
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大气污染控制工程习试题库
第一章概论
、选择题
1.下列哪种情况属于广域性的大气污染（C）
A一个工厂的污染
B一个城市的污染
C跨行政区划的污染
D全球性的污染
2.某市环境空气监测结果的
API值为85，该市的环境空气质量为（
A优秀
B良好
C轻度污染D中度污染
3.下列哪种情况属于大气污染面源（C）
A马路上运行的车辆污染B一个孤立的烟囱污染
C工业区的污染D城市的污染
4.可吸入颗粒污染物（PM10）是指空气动力学直径A的颗粒状污染物。
A<10mBw100mC>10卩mD介于10卩m~100（im
5.《环境空气质量标准》（GB3095-1996
中没有规定下列哪种污染物的浓度限值
ATSP
BNOx
CSO2
6.我国的《环境空气质量标准》
（GB3095-1996
其中一类区执行
级标准。
A三，三B三，一C四,
DHCl
）将环境空气质量功能区分为_B类,
D四，四
7.总悬浮颗粒物（TSP）是指悬浮在空气中，空气动力学直径B的颗粒状污染物。
A<10imBw100imC>101mD介于10im~100^m
、判断题
1.一般情况下，我国北方城市冬季的大气污染程度高于夏季的大气污染程度。
（V）
2.气态污染物可分为一次污染物和二次污染物，硫酸烟雾和光化学烟雾属于二次污染物。
（V）
3.大气污染物的种类很多，根据其存在的特征可分为气溶胶状态污染物和气态污染物。
（V）
4.根据影响围，大气污染可分为局部地区污染、地区性污染、广域性污染和全球性污
染。
（V）
5.总悬浮颗粒物是指悬浮在空气中空气动力学直径w的颗粒状污染物。
（V）
三、简答题
1.简述大气污染的定义及分类。
1答：
（1）大气污染：
指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人类的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。
（2）大气污染可分为：
局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性大气污染。
2.影响大气污染形成的因素。
2答：
大气中污染物浓度主要取决于：
（1）源强；
（2）气象条件；（3）地形地貌；（4）排
放源高度。
3•气溶胶状态污染物按来源和物理性质可分为哪几类？
3答：
按照气溶胶的来源和物理性质，可分为：
（1）粉尘：
悬浮于气体介质中的微小固体颗粒，受重力作用能发生沉降，但在某一段时间能
保持悬浮状态。
（2）烟：
燃料不完全燃烧产生的固体粒子的气溶胶。
（3）飞灰：
由燃料燃烧所产生的烟气中分散得非常细微的无机灰分。
（4）黑烟：
燃料燃烧产生的能见气溶胶。
燃料不完全燃烧产生的碳粒。
（5）雾：
气体中液滴悬浮体的总称。
4•按颗粒物大小，气溶胶状态污染物可分为哪几类？
4答：
按照大气中颗粒物大小，可分为：
（1）飘尘：
粒径小于10um
（2）降尘：
粒径大于10um，重力作用下能在短时间沉降到地面。
（3）总悬浮颗粒物（TSP）:
大气中粒径小于100um的所有固体颗粒。
5•论述大气污染综合防治措施。
5答：
（1）全面规划、合理布局：
环境规划是经济、社会发展规划的重要组成部分，是体现环境污染综合防治以预防为主的最重要、最高层次的手段。
（2）严格环境管理：
完整的环境管理体制是由环境立法、环境监测和换进保护管理机构三部分组成的。
（3）控制大气污染的技术措施：
实施清洁生产；实施可持续发展的清洁战略；建立综合性工业基地。
（4）控制污染的经济政策：
保证必要的环境保护投资，并随着经济的发展逐年增加；实行
“污染者和使用者支付原则”。
（5）绿化造林：
绿色植物是区域生态环境中不可缺少的重要组成部分，绿化造林不仅能美
化环境，调节空气温湿度或城市小气候，保持水土，防治风沙，而且在净化空气和降低噪声方面皆会起到显著作用。
（6）安装废弃净化装置：
安装废气净化装置，是控制环境空气质量的基础，也是实行环境规划与治理等项综合防治措施的前提。
四、计算题
1.干结空气中N2、02、Ar和CO2气体所占的质量百分数是多少？
1解：
按1mol干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故nN2=0.781mol
nO2=0.209mol，nAr=0.00934mol，nco2=0.00033mol。
质量百分数为
0.78128.01°,°,小°,
0.20932.00
n2%
100%75.51%，O2%
100%23.08%；
28.971
28.971
0.0093439.94
0.0003344.01
Ar%
100%1.29%，CO2%
一100%0.05%。
28.971
28.971
2.根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准，求出
SO2、NO2、
CO三种污染物日平均
浓度限值的体积分数。
2解：
由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下:
S02:
0.15mg/m3，N02:
0.12mg/m3，CO:
4.00mg/m3。
按标准状态下1m3干空气计
算，其摩尔数为44.643mol。
故三种污染物体积百分数分别为:
22.4
3
0.1210
0.058ppm
4644.643
3
0.1510CCLC
SO2：
0.052ppm，NO2：
6444.643
3
4.0010—aCO:
3.20ppm。
2844.643
3.CCI4气体与空气混合成体积分数为
1.50X10的混合气体，在管道中流动的流量为
10m3n、/s，试确定：
1）CCl4在混合气体中的质量浓度（g/m3n）和摩尔浓度c（mol/m3n）；
2）每天流经管道的CCI4质量是多少千克?
3解：
1）
（g/m3n）
4
1.5010154
22.410
1.031g/mN
c（mol/m3n）
4
1.5010
3
22.410
6.70103mol/mN。
5解：
取M=210
COHb
M-
P
2.2104
2102
19.5102
O2Hb
Pq
COHb饱和度
COHb
CO
COHbO2Hb
0.2369,
COHb/O2Hb0.2369
219.15%
1COHb/O2Hb10.2369
2）每天流经管道的CCI4质量为1.X10X3600X24^kg=891kg
4.成人每次吸入的空气量平均为500cm3，假若每分钟呼吸15次，空气中颗粒物的浓度为
200g/m3,试计算每小时沉积于肺泡的颗粒物质量。
已知该颗粒物在肺泡中的沉降系数
为0.12。
6.设人体有4800mL
血液，每100mL血液中含20mL氧。
从事重体力劳动的人的呼吸量为
4.2L/min，受污染空气中所含
CO的浓度为10-4。
如果血液中CO水平最初为：
1）0%；
2）2%，计算血液达到7%的CO饱和度需要多少分钟。
设吸入肺中的CO全被血液吸收。
6解：
含氧总量为
480020
~~100
7%
:
960
:
93%
7%
72.26mL
72.26
172.0min；
4.2
104
103
72.2619.59
125.4min。
4.2
104
103
960mL。
不同CO百分含量对应CO的量为:
2%:
2%19.59mL
98%
1）最初CO水平为0%时t
2）最初CO水平为2%时t
m，在大气中的浓度为
7.粉尘密度1400kg/m3,平均粒径1.4
0.2mg/m3，对光的折射率
为2.2，计算大气的最大能见度。
7解：
最大能见度为
Lv
2.6pdp
K
2.614001.4
2.20.2
11581.8m。
第二章燃烧与大气污染
一、填空题
1.燃料完全燃烧的条件是、、、。
2.过量空气系数的大小与、、和等因素有关。
3.燃烧产生的NOx根据生成途径可分为、和
4.煤燃烧过程中，一般灰分_，含水量，则排尘浓度越高。
5.煤中形态的硫，不参加燃烧过程。
1.空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气的混合条件
2•燃料种类、燃烧方式、燃烧装置的结构
3.热力型NOx、燃料型NOx、快速型NOx
4._越高、越少
5.硫酸盐硫
二、简答题
1.简述燃料完全燃烧需具备的条件。
1.答：
（1）空气条件：
燃料燃烧时必须保证相应空气的足够供应。
（2）温度条件：
只有达到着火温度，才能与氧发生燃烧反应。
（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时间。
（4）燃烧与空气的混合条件：
燃料与空气中氧的充分混合是有效燃烧的基本条件。
2简述煤的元素分析常用四种表示方法。
2答：
（1）以炉前煤试样质量为基数的收到基成分;
（2）以实验室条件下自然风干的煤粉试样质量为基数的空气干燥基成分;
（3）以烘箱烘干后失去全部水分的煤粉试样质量为基数的干燥基成分；
（4）以不计入水分灰分的煤粉试样质量为基数的干燥无灰基成分。
二、计算题
1.0%,
1已知重油元素分析结果如下：
C:
85.5%H:
11.3%O:
2.0%N:
0.2%S:
试计算：
1）燃油1kg所需理论空气量和产生的理论烟气量；
2）干烟气中S02的浓度和C02的最大浓度；
3）当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。
1解:
1kg燃油含:
重量（g）
摩尔数（g）
需氧数（
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
g）
N元素忽略。
1）理论需氧量
71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg
重油。
设干空气O2:
N2体积比为1:
3.78，则理论空气量99.1875X4.78=474.12mol/kg即474.12X22.4/1000=10.62m曲/kg重油。
烟气组成为CO271.25mol,H2O55.25+11.25=56.50mol,SO20.1325mol,
N23.78X99.1875=374.93mol。
理论烟气量71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg重油。
即
502.99X22.4/1000=11.27m3N/kg重油。
2）干烟气量为502.99—56.50=446.49mol/kg重油。
0.3125
SO2百分比浓度为100%0.07%,
446.49
7125
空气燃烧时CO2存在最大浓度100%15.96%。
446.49
3）过剩空气为10%时，所需空气量为1.1X10.62=11.68m3N/kg重油，
产生烟气量为11.267+0.1X10.62=12.33n^/kg重油。
2普通煤的元素分析如下：
C65.7%;灰分18.1%;S1.7%;H3.2%;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。
2解：
相对于碳元素作如下计算：
%（质量）mol/100g煤mol/mol碳
C65.75.4751
S
1.7
0.
0.
O
2.3
0.072
0.013
灰分
18.1
3.306g/mol碳
水分
9.0
1.644g/mol碳
3.2
3.2
0.584
燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为
18.26g/molC。
燃烧方程式为
5.475
CH0.584S0.010O0.013n（O23.78N2）
CO20.292H2O0.010SO23.78nN?
故煤的组成为CH0.584So.010O0.013,
0.010
SO2在湿烟气中的浓度为
10.2920.0103.781.1495
歸100%
0.174%
18
2）产生灰分的量为
18.1100080%144.8g/kg
100yy
烟气量（
1+0.292+0.+3.78
X1.1495+1.644/18
X1000/18.26
X22.4X
10
n=1+0.584/4+0.—0.013/2=1.1495
11495（1378）333
18.26
1）理论空气量100022.410m3/kg6.74m3/kg
1448
灰分浓度为
6.826
10001.7%d.
1.74032.00
35%
3）需石灰石
10‘mg/m3=2.12
X10ng/m3
103.21kg/t煤
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。
3解：
按燃烧1kg煤计算
重量（g）
摩尔数（mol）
需氧数（mol）
H
31.125
15.5625
7.78
S
6
0.1875
0.1875
H2O
52.875
2.94
0
795
66.25
66.25
所需理论空气量为4.78X66.25+7.78+0.1875
）=354.76mol/kg
煤。
理论烟气量C0266.25mol,S020.1875mol
H2015.5625+2.94=18.50mol
N2
3.78
354.76
4.78
280.54mol
设干空气中N2:
02体积比为3.78:
1,
总计66.25+'8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤实际烟气量365.48+0.2X354.76=436.43mol/kg煤，SO2浓度为
01875
100%0.043%。
436.43
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，试际需要的空气量和燃烧时产
生的实际烟气量。
4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O20.003+0.143+0.+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0.223X（3.78+1）=1.066mol。
取1.2,则实际干空气
1.2x1.066mol=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
11.493%
1.298mol。
烟气量SO2:
0.002mol，CO2
0.285+0.007+0.05=0.342mol
N2
0.223x3.78+0.524=1.367mol
H200.002+0.126+0.014+1.298
x1.493%+0.004=0.201mol
故实际烟气量0.002+0.342+1.367+0.201+0.2x1.=2.125mol
5干烟道气的组成为：
CO211%（体积），028%,CO2%,SO2120x106（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）。
3
试计算：
1）过量空气百分比；2）SO2的排放浓度（g/m）;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。
5解：
1）N2%=1—11%—8%—2%—0.012%=78.99%
空气过剩
80.52
0.26478.99（80.52）
100%
50.5%
2）在测定状态下，气体的摩尔体积为
V2
P1V1T2
T1P2
10132522.4443
273700133.322
39.46L/mol；
取1m3烟气进行计算，则SO2120x1（—6m3，排放浓度为
12010
39.4610
3
（18%）640.179g/m。
2243
3）5663.37（18%）2957mN/min。
39.46
39.463
4）30.052.85g/mN。
22.4aN
6煤炭的元素分析按重量百分比表示，结果如下：
氢50%;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0.0116molH20/mol干空
气，并假定完全燃烧，试计算烟气的组成。
6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
H2O
83.25
4.625
0
需氧
63.17+10.19+0.5=73.86mol
设干空气中N2:
O2体积比为3.78:
1，则干空气量为73.86X4.78X1.2=423.66mol
含水423.66X0.0116=4.91mol
烟气中：
CO263.17mol;SO20.5mol;H2O4.91+4.625+20.375=29.91mol
N2:
73.86X3.78=279.19mol;过剩干空气X73.86X4.78=70.61mol
实际烟气量为63.17+0.5+29.91+279.19+70.6仁443.38mol
其中CO263.17100%
443.38
小29.91H2O100%
443.38
14.25%;SO2
6.74%;
N2
O2
70.610.209
443.38
100%
3.33%。
0.5
443.38
100%
0.11%;
279.190.7970.61
443.38
100%
75.55%。
7燃料油的重量组成为：
C86%,H14%。
在干空气下燃烧，烟气分析结果（基于干烟气）
为：
021.5%;C0600X106（体积分数）。
试计算燃烧过程的空气过剩系数。
7解：
以1kg油燃烧计算，
C860g71.67mol；
H140g70mol，耗氧35mol。
烟气中含CO263.25mol，含H2O18.5mol，含SO20.28mol。
设生成COxmol,耗氧0.5xmol,则生成CO2
（71.67—x）mol，耗氧（71.67—x）mol。
烟气中O2量1.5%x6。
600106
1.5%x
总氧量60.5x（71.67x）35
60010
106.6724.5x,干空气中N2:
02体积比
为3.78:
1，则含N23.78X[06.67+24.5X）
根据干烟气量可列出如下方程:
15%x
671.673.78（106.67
60010
24.5x）
——x6，解得x=0.306
6
60010
丄71.670.306
故CO2%:
0.306
6
60010
100%
13.99%；
3.78（24.50.306
N2%:
0.306
6
60010
106.67）
100%84.62%
空气过剩系数
1.50.50.06
11.07
0.26484.62（1.50.50.06）
8.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。
8.解：
考虑1kg燃煤含氢37g，碳759g，硫9g，氮9g，氧47g。
因此需O22392—47=2281g约71.3mol，则引入N2268.2mol。
若空气过剩20%,则烟气中O2为0.2X71.3=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，O2l4.26mol，N2322.1mol。
029/144
1）N2转化率20%，贝UNO浓度为3.110（体积分数）
18.4
2）N2转化率50%，则NO浓度为059/147.7104（体积分数）
418.4
9已知煤炭的重量组成为：
C77.2%,H5.2%,N1.2%,S1.6%,O5.9%，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/m3n表示）。
9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
转化为mol数
mol/1kg重油
需02量/mol
产生的烟气量/mol
H
52
十1=
52
13
26（H2O）
C
772
-12=
64.33
64.33
64.33（CO2）
N
12
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