大气污染控制工程复习提纲及答案Word格式.doc

大气污染控制工程复习提纲及答案Word格式.doc

《大气污染控制工程复习提纲及答案Word格式.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大气污染控制工程复习提纲及答案Word格式.doc（7页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

如何报告？

P25

⑴PM10、SO2、NO2、CO、O3

⑵当第K种污染物浓度为时，其分指数为

⑶各种污染物的污染分指数都计算出以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API，则该种污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。

API＜50时，则不报告首要污染物.

▲4.我国目前普遍存在的大气污染问题是什么？

我国的大气污染仍以煤烟型为主，主要污染物为TSP（颗粒物）和SO2。

少数城市属煤烟与汽车尾气污染并重类型。

我国大气污染现状有什么规律性：

（1）煤烟型污染是我国大气污染的普遍问题；

（2）城市的大气污染比乡村严重；

（3）北方的大气污染比南方严重；

（4）冬季的大气污染比夏季严重；

（5）酸雨现象集中在我国西南、华南和东南地区出现。

▲5.几种逆温类型，与大气污染关系最密切的逆温？

逆温类型有五种：

辐射逆温、下沉逆温、平流逆温、湍流逆温及锋面逆温。

与大气污染关系最密切的逆温是：

辐射逆温。

▲6.能够引起臭氧层破坏的大气污染物有哪些？

P535

奇氢家族HOX（H、OH、HO2）

奇氮家族NOX（NO、NO2）

奇卤家族XOX（Cl、ClO、Br、BrO），其来源氯氟烃CFCs、含溴氟烷

▲7.烟流形状与大气稳定度的关系（书上几个图，爬升型：

上部不稳定，下部稳定）P80

波浪型（不稳）

锥型（中性or弱稳）

扇型（逆温）

爬升型（下稳，上不稳）

漫烟型（上逆、下不稳）

▲8.烟囱高度设计的计算方法有哪几种？

答：

①按地面最大浓度的计算方法；

②按地面绝对最大浓度的计算方法；

③按一定保证率的计算法；

④P值法

▲9.煤中哪一种硫是不参加燃烧过程的？

硫酸盐硫

▲10.颗粒（粉尘）自由沉降速度与什么成反比？

P175公式

黏度

▲11.在几种除尘装置中，哪一种除尘装置耗能最少？

▲12.旋风除尘器的卸灰装置为什么要保持良好的气密性？

除尘器下部的严密性也是影响除尘效率的一个重要因素。

从压力分布可以看出，由外壁向中心的静压是逐渐下降的，即使是旋风除尘器在正压下运行，锥体底部也会处于负压状态，如果除尘器下部不严密，漏入外部空气，会把正在落入灰斗的粉尘重新带走，使除尘效率显著下降。

▲13.旋风除尘器压力分布有什么规律？

全压和静压的径向变化非常显著，由外壁向轴心逐渐降低，轴心处静压为负压，直至锥体底部均处于负压状态。

▲14.电除尘器空载运行时的电晕电流为什么大于带负荷运行时的电晕电流？

电除尘器空载运行时的电晕电流大于带负荷运行时的电晕电流，电除尘器内同时存在着两种空间电荷，一种是气体离子的电荷，一种是带电尘粒的电荷。

由于气体离子运动速度大大高于带电尘粒的运动速度，所以含尘气流通过电除尘器时的电晕电流要比通过清洁气流时小。

▲15.气体含尘浓度太高，会产生什么样的后果？

克服这种后果可以采取哪些措施？

如果气体含尘浓度太高，电场内尘粒的空间电荷很高，会使电除尘器电晕电流急剧下降，严重时可能会趋近于零，这种情况称为电晕闭塞.为克服这种后果可以提高工作电压，采用放电强烈的芒刺型电晕极，电除尘器前增设预净化设备等。

▲16.电除尘器为什么比其他类型的除尘器少消耗电能？

电除尘过程与其他除尘过程的根本区别在于，分离力（主要是静电力）直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上，这就决定了它具有分离粒子耗能小，气流阻力也小的特点。

▲17.应用于工业废气净化的电除尘器为什么要采用负电晕？

在相同电压下通常负电晕电极产生较高的电晕电流，且击穿电压也高得多，所以对于工业气体净化，倾向于采用稳定性强，可以得到较高操作电压和电流的负电晕极。

▲18.电晕闭塞产生的原因

当进入电除尘器的含尘气流的微小颗粒浓度高时，荷电尘粒所形成的电晕电流不大，但所形成的空间电荷很大，进而抑制电晕电流的产生。

当含尘量大到某一数值时，尘粒在电场中几乎不能得到电荷，电晕电流减小至零，电晕现象消失，电除尘器失去除尘作用，此即电晕闭塞。

▲19.对于高温、高湿的烟气处理，应采用哪种除尘器？

湿式除尘器

▲20.在吸气罩四周加上挡板，吸气量会有什么变化？

▲21.吸气口气流速度分布具有哪些特点？

①在吸气口附近的等速面近似与吸气口平行，随离吸气口距离x的增大，逐渐变成椭圆面，而在1倍吸气口直径d处已接近为球面；

②吸气口气流速度衰减较快；

③对于结构一定的吸气口，不论吸气口风速大小，其等速面形状大致相同。

而吸气口结构形式不同，其气流衰减规律则不同。

▲22.说明气液两相间物质传递过程的“双膜理论”的主要论点。

（第七章P250）

（双膜理论有哪些基本论点？

试用它去解释化学吸收过程？

）

基本理论点：

（1）当气液两相接触时，两相之间又一个相界面，在相界面两侧分别存在着呈层流流动的稳定膜层。

溶质以分子扩散的方式连续通过这两个膜层，在膜层外的气液两相主体中呈湍流状态，膜层的厚度主要随流速而变，流速越大，厚度越小。

（2）在相界面上气液两相平衡界面上没有传质阻力。

（3）在膜层以外的气体内，由于充分的湍动，溶质基本上是均匀的，即认为主体中没有浓度梯度存在，换句话说，浓度梯度全部集中在两个膜层内。

解释化学吸收过程：

①溶质A先从气相主体扩散到气液界面；

②溶质A达到界面后便开始于溶剂中的反应组分B进行化学反应，B不断地从液相主体扩散到界面或界面附近并与A相遇③A与B在什么位置进行反应取决于反应速率与扩散速率的相对大小。

▲23.采用哪种脱硫工艺，同时可以脱氮？

（干式×

×

脱硫工艺、湿式×

脱硫工艺）P407

（1）湿法同时脱硫脱硝技术：

1.氯酸氧化法、2.WSA-SNOX法、3.湿法FGD添加金属螯合剂

（2）干法同时脱硫脱硝工艺：

1.NOXSO法、2.SNRB法、3.CuO同时脱硫脱硝工艺

▲24.满足工业规模使用的吸附剂，必须具备哪些条件？

工业上广泛应用的吸附剂主要有哪几种？

P263

条件：

①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较高的机械度、化学与热稳定性；

④吸附容量大；

⑤来源广泛，造价低廉；

⑥良好的再生性能。

工业上广泛应用的吸附剂主要有5种：

活性炭、活性氧化铝、硅胶、白土、沸石分子筛。

▲25.活性炭优先吸附的气体是什么？

VOCS

▲26.为了进行有效吸附，对吸附器的设计有哪些基本要求？

（1）具有足够的气体流通面积和停留时间；

（2）保证气流分布均匀；

（3）对于影响吸附过程的其他物质如粉尘、水蒸气等要设预处理装置；

（4）采用其他较为经济有效的工艺，预先除去入口气体中的部分组分，以减轻吸附系统的负荷；

（5）能够有效地控制和调节吸附操作温度

（6）要易于更换吸附剂。

▲27.石灰/石灰石洗涤法烟气脱硫工艺中，将己二酸和硫酸镁作为添加剂加入吸收液中有什么作用？

（设备腐蚀、结垢和堵塞、除雾器堵塞、脱硫剂的利用率、液固分离）P327-328

答案一：

①为了提高SO2的去除率，改进石灰石法的可靠性和经济性，发展了加入己二酸的石灰石法；

②克服石灰石法结垢和SO2去除率低的另一种方法是添加硫酸镁以改进溶液化学性质，使SO2以可溶性盐形式被吸收，而不是以亚硫酸钙或硫酸钙。

答案二：

己二酸在洗涤浆中它能起缓冲pH的作用。

理论上，强度介于碳酸和亚硫酸之间，并且其钙盐较易溶解，任何酸都可用作缓冲剂。

选择己二酸的原因在于它来源丰富、价格低廉。

己二酸的缓冲作用抑制了气液界面上由于SO2溶解而导致的pH降低，从而使液面处SO2的浓度提高，大大地加速了液相传质。

加入硫酸镁的作用是为了使浆液中MgSO3浓度足够高，一般采用0.3-1.0mol/L的MgSO4溶液。

▲28.石灰石/石灰法烟气脱硫的化学反应方程式有哪些？

说明石灰/石灰石饭烟气脱硫的操作条件和操作上存在的主要问题。

（1）

（2）典型操作条件：

PH、液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固体含量、浓度、吸收塔结构。

（3）主要问题：

设备腐蚀；

结垢和堵塞；

除雾器阻塞；

脱硫剂的利用率；

液固分离；

固体废物的处理处置。

▲29.化学吸收过程的计算要考虑哪些平衡计算？

气体溶于液体中，若发生化学反应，则被吸收组分的气液平衡关系既应服从相平衡关系，又应服从化学平衡关系。

▲30.化学吸收过程与物理吸收过程相比，为什么能获较高的吸收效率和吸收速率？

P252

A.溶质进入溶剂后因化学反应而消耗掉，单位体积溶剂能够容纳的溶质量增多，表现在平衡关系上为溶液的平衡分压降低，甚至可以降到零，从而使吸收推动力增加。

B.如果反应进行得很快，以致气体刚进入气液界面就被消耗殆尽，则溶质在液膜中的扩散阻力大为降低，甚至降为零。

这就使总吸收系数增大，吸收速率提高。

C.填料表面有一部分液体停滞不动或流动很慢，在物理吸收中这部分液体往往被溶质所饱和而不能再进行吸收，但在化学吸收中则要吸收多得多的溶质才能达到饱和。

所以对物理吸收不是有效的湿表面，对化学吸收仍然可能是有效的。

（填料表面的停滞层仍为有效湿表面）

▲31.催化剂加快反应速度的化学本质

催化剂表面存在许多具有一定形状的活性中心，能对具有适应这一形状结构的反应物分子进行化学吸附，形成多位活化络合物，使得原分子的化学结构松弛，从而降低了反应物活化能的结果。

因为任何化学反应的进行都需要一定的活化能，而活化能的大小直接影响到反应速率的快慢。

名词解释

1、环境空气：

指人类、植物、动物和建筑物暴露于其中的室外空气。

2、一次污染物：

直接从污染源排放的污染物

3、二次污染物：

是指由一次污染物在大气中互相作用，经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物，其毒性比一次污染物强。

4、酸雨：

pH小于5.6的降水，广义包括酸性物质的干湿沉降

5、TSP：

指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物

6、PM10：

指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物

7、温室气体：

大气中的二氧化碳CO2，和其他微量气体如甲烷（CH4）一氧化二氮（N2O）臭氧（O3）氟氯烃（CFCs）水蒸气（H2O）等气体有类似的温室的效应

温室效应：

大气中的二氧化碳CO2，和其他微量气体如甲烷（CH4）一氧化二氮（N2O）臭氧（O3）氟氯烃（CFCs）水蒸气（H2O）等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象

8、空气过剩系数：

实际空气量与理论空气量之比。

以a表示，a通常>

1

9、电场荷电：

在除尘器电晕电场中，离子在静电力作用下作定向运动，与粒子碰撞而使粒子荷电。

10、电晕闭塞：

当含尘量大到某一数值时，电晕现象消失，尘粒在电场中根本得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失去除尘作用

五、计算题2题8分一题

例1粉尘由dp=5μm和dp=10μm的粒子等质量组成。

除尘器A的处理气量为Q，对应的分级效率分别为70%和85%；

除尘器B的处理气量为2Q，其分级效率分别为76%和88%。

试求：

（1）并联处理总气量为3Q时，总除尘效率；

（2）总处理气量为2Q，除尘器B在前，2台除尘器A并联在后串联的总效率。

解：

（1）除尘器A收集的粉尘的质量为：

（0.5×

0.7＋0.5×

0.85）Q＝0.775Q

除尘器B收集的粉尘的质量为：

0.76＋0.5×

0.88）×

2Q＝1.64Q

并联处理时总除尘效率为：

（0.775Q＋1.64Q）/3Q＝0.805＝80.5％

（2）第一级的除尘效率为：

（0.5×

2Q/2Q＝82％

第二级的除尘效率为（0.5×

0.85）×

2Q/2Q＝77.5％

串联时的总效率为：

1－（1－0.82）×

（1－0.775）＝95.6％

例2P2306.12

例3某工厂有两台相同的锅炉，一台燃用含硫3.5％、热值为26000kJ/kg的高硫煤，并配备脱硫效率为92％的脱硫装置；

另一台燃用含硫0.9％、热值为38000kJ/L的燃料油，油的比重为0.92，未配备脱硫装置。

试分别计算两台锅炉的二氧化硫的排放量。

因为二台锅炉单位时间内产生的热量相同，因此，只需比较二台锅炉产生单位热量的硫排放量即可。

燃煤锅炉的二氧化硫的排放量：

3.5％×

（1－0.92）×

2/（26000kJ/kg）＝2.16×

10－7kg/kJ

燃油锅炉的二氧化硫的排放量：

0.9％×

2/（0.92×

38000kJ/L）＝4.36×

因此，尽管燃煤锅炉的二氧化硫生成量大于燃油锅炉，烟气经脱硫装置处理后，其二氧化硫的排放量却大大小于燃油锅炉。

例4某2×

300MW的新建电厂，其设计用煤的硫含量为4.5％，热值为27300kJ/kg，电厂设计热效率为35％。

试计算该厂要达到我国火电厂的二氧化硫排放标准所需要的最小脱硫效率。

已知：

（1）火电厂的二氧化硫排放标准为：

1200mg/m3（干烟气，标态）；

（2）燃煤电厂烟气排放量为：

0.00156m3/s•kW，（180℃，101325Pa）。

该电厂的燃煤消耗量为：

（2×

300×

103KJ/s）/（35％×

27300kJ/kg）＝62.8Kg/s

电厂锅炉二氧化硫排放系数取0.85，则二氧化硫的排放量为：

62.8×

4.5％×

0.85×

2＝4.8Kg/s

该燃煤电厂烟气排放量为：

2×

103×

0.00156m3＝936m3/s

折算到标态：

936×

（273/453）＝564m3/s

实际二氧化硫的生成浓度为：

4.8×

1000×

1000/564＝8500mg/m3

因此，要达到火电厂的二氧化硫排放标准，所需的最小脱硫效率为：

（8500－1200）/8500＝86％