大氣污染控制工可程試題及答案[1]

1、名詞解釋1. TSP:總懸浮顆粒物。指能懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑w 100 卩m的顆粒物。2. 大氣穩(wěn)定度：指在垂直方向上大氣穩(wěn)定的程度，即是否易于發(fā)生對 流。3. 煙氣脫硝：除通過改進燃燒技術控制氮氧化物排放外， 有些情況還 要對冷卻后的煙氣進行處理，以降低氮氧化物排放量。4. 空氣過剩系數(shù)：實際空氣量與理論空氣量之比。5. 氣體吸附：指用多孔固體吸附劑將氣體混合物中一種或數(shù)組分被濃 集于固體表面，而與其他組分分離的過程。簡答1. 除塵器可以分為哪幾類？就其中兩種簡述其作用機理。2. 太原市的主要污染源有哪些？針對其污染有什么解決方案？3. 煙囪的高度設計中應注意什么問題？4. 氣態(tài)

2、污染物的控制技術有哪些，并說明其發(fā)展方向。5. 根據(jù)如今的汽車燃油問題，發(fā)揮想象，暢想未來新工具。答案（一）根據(jù)除塵器的作用機理，可將其分為四種，分別為機械除塵器， 電除塵器，袋式除塵器與濕式除塵器。（1）機械除塵器通常指利用質 量力的作用使顆粒物與氣流分離的裝置， 包括重力沉降室，慣性除塵器和旋風除塵器。含塵氣體進入重力沉降室后，由于擴大了流動截面 積而使氣體流速大大降低，使較重的顆粒在重力作用下緩慢向灰斗沉 降；在沉降室內(nèi)設置各種擋板，使含塵氣體流沖擊在擋板上，氣流方 向發(fā)生急劇變化，借助顆粒本身的慣性力，使其與氣流分離；旋風除 塵器是利用旋轉氣流產(chǎn)生的離心力使顆粒從氣流中分離。（2）電除

3、塵器是含塵氣體在通過高壓電場進行電離的過程中，使塵粒荷電，并在電場力的作用下使塵粒沉積在集塵極上，將塵粒從含塵極上分離出 來。（三）（1）工礦企業(yè)點源排放筒高度不得低于它所從屬建筑物高度的兩倍。（2）排放大氣污染物的排氣筒，其高度不得低于 15米（3）排氣筒高度應比主廠房最高點高出 3米以上（4）分散的煙囪不利于產(chǎn)生較高的抬升高度，當需要設計幾個煙囪時，盡量采用多管集合煙囪（二）氣態(tài)污染物的控制技術有吸收法，吸附法，催化法。填空1. 燃燒過程的“三T”條件為：溫度、時間和湍流度。2/煤的成分表示方法中常用的基準有：收到基、空氣干燥基、干燥基和干燥無灰基3. 根據(jù)氣溫垂直于下墊面方向上的分布，由

4、下至上可將大氣圈分為五 層：對流層，平流層，中間層，暖層，散逸層。4. 氣體凈化常用的吸附劑有：活性炭，活性氧化鋁，白土，硅膠等。5. 燃燒中脫硫主要影響因素有：鈣硫比，煅燒溫度，脫硫劑種類，脫 硫劑的顆粒尺寸和孔隙結構計算1、已知煤的成分分析結果（質量分數(shù)）為：碳 75.9 %;氫3.7 %; 硫0.9 %;氮0.9 ;氧4.7 ;灰分13.9 %。試確定燃煤1 kg所需理論 空氣量及在空氣過剩15%條件下完全燃燒時產(chǎn)生的煙氣量。解：1kg燃煤中質量/g各組分的摩爾數(shù)/mol需氧量/mol碳75963.2563.25氫37379.5硫90.281250.28125氮9氧472.9375總需氧

5、量摩爾數(shù)為：71.3125mol理論空氣摩爾數(shù)為：4.78 x 71.3125mol=340.87375mol340.87375 22.41000故，理論空氣量理論煙氣摩爾數(shù)為351.5925molo “存/故理論煙氣量為Vfg10007.88m kg當過剩系數(shù):=1.15時實際煙氣量Vfg = vfg + v：(a 1) = 7.88+7.64(1.15-1) 9.026mg2、城市的郊區(qū)有一銅冶煉廠，它的煙囪高度150m煙氣流量250m3/s煙氣溫度165C，環(huán)境溫度25C,二氧化硫排放速率為100g/s，煙筒出口處平均風速為6m/s。大氣穩(wěn)定度為D級且在此氣象條件下的擴散參數(shù)滿0.15。

6、試確定煙氣抬升高度和地面污染物最大濃度解：由 Qh =0.35PaQvW得：QH=28000kw 21000kw Ts故，城市遠郊區(qū)no =1.4271233n1 n2 所以由，h JoQhHs得u煙氣抬升高度為 H = 204.7m所以 H- H HS =150 204.7 = 354.7m地面污染物最大濃度Pma-2Q* -1.5105g/ 0.0158mg/32uH 2e ymm一、名詞解釋1、大氣穩(wěn)定度：在垂直方向上大氣穩(wěn)定的程度，即是否易于發(fā)生對 流。2、理論煙氣體積：在理論空氣量下，燃料完全燃燒所生成的煙氣體 積稱為理論煙氣量。3、雙模理論： 氣液兩項接觸時形成一個相界面 相界面兩

7、側存在呈層流流動的氣膜和液膜 溶質以分子擴散從氣流主體通過這兩個膜層進入液相主體 相界面出氣液兩項存在動態(tài)平衡 膜層以外無濃度梯度、濃度梯度全部集中在兩層膜內(nèi)4、催化轉化法：借助催化劑的催化作用，使氣態(tài)污染物在催化劑表 面上發(fā)生化學反應，轉化為無害或易于處理與回收利用物質的凈化方 法。5、冷凝法：利用物質在不同溫度下具有不同飽和蒸汽壓的這一性質， 采用降低溫度、提高系統(tǒng)的壓力或既降低溫度又提高壓力的方法， 處于蒸汽狀態(tài)的污染物（如 VOCS冷凝并與廢氣分離。二、填空題1. 大氣污染物的污染源可分為自然污染源和人為污染源 .2. 常用的除塵器可分為機械除塵器、電除塵器、濕式除塵器、袋式除 塵器。

8、3. 根據(jù)逆溫生成的過程，可將逆溫分為輻射逆溫、下沉逆溫、平流逆溫、湍流逆溫、鋒面逆溫五種。4. 按照湍流形成原因，可將湍流分為兩種湍流：熱力湍流、機械湍流。5當吸附劑飽和后需要再生，再生的方法有加熱吸附再生、降壓或真 空解吸再生、置換再生、溶劑萃取再生等。三、簡答題1、燃料完全燃燒所需要具備的條件是什么？答：1）空氣條件：燃料燃燒時必須保證供應與燃燒相適應的空氣量。如 果空氣供應不足，燃燒就不完全。相反空氣量過大，也會降低爐 溫，增加鍋爐的排煙熱損失。2）溫度條件：燃料只有達到著火溫度，才能與氧作用而燃燒。3）時間條件：燃料在高溫區(qū)的停留時間應超過燃料燃燒所需要的時 間。4）燃料與空氣的混合

9、條件：混合程度取決于空氣的湍流度，若混合 不充分，將導致不完全燃燒產(chǎn)物的產(chǎn)生。2、簡述煙流形狀與大氣穩(wěn)定度的關系。答:1）波浪型：煙流呈波浪狀，污染物擴散良好，發(fā)生在全層不穩(wěn)定大氣中。2）錐型：煙流呈圓錐形，發(fā)生在中性條件下。3）扇型：煙流垂直方向擴散很小，像一條帶子飄向遠方。從上面看，煙流呈扇形展開，它發(fā)生在煙囪出口處于逆溫層中。4）爬升型（屋脊型）：煙流的下部是穩(wěn)定的大氣，上部是不穩(wěn)定的大 氣。5）漫煙型（熏煙型）：對于輻射逆溫，日出后逆溫從地面向上逐漸消 失，即不穩(wěn)定大氣從地面向上逐漸擴展，當擴展到煙流的下邊緣 或更高一點時，煙流便發(fā)生了向下的強烈擴散，而上邊緣仍處于 逆溫層中，漫煙型便

10、發(fā)生了。3、煙囪咼度設計中應注意什么？答：1）工礦企業(yè)電源排氣筒高度不得低于它所從屬建筑物高度的2倍，并且不得直接污染臨近建筑物。2）排氣筒的實際高度應為Hs二H+?Hc3H0 計算出的排氣筒高度He 排氣筒四周需要保護的建筑物群的平均高度3）排放大氣污染物的排氣筒，其高度不得低于15m4）對于總量控制區(qū)內(nèi)的排氣筒，當 SO排放率超過14kg/h時，排氣 筒高度皆必須超過30m5）排氣筒高度應比主廠房最高點高出 3m以上。6）為了獲得較高的煙氣抬升高度，排氣筒出口煙氣速度vs皆為2030m/s,排煙溫度也不宜過低。7）分散的煙囪不利于產(chǎn)生較高的抬升高度。當需設幾個煙囪時，應 盡量采用多管集合煙

11、囪。4、氣態(tài)污染物的控制技術有幾種？并簡述各技術的凈化設備有哪 些？ 答：氣態(tài)污染物的控制技術有三種：1）吸收法凈化氣態(tài)污染物凈化設備：填料塔、板式塔和文丘里洗滌2）吸附法凈化氣態(tài)污染物凈化設備：固定床吸附器、移動床吸附器 和流化床吸附器。3）催化法凈化氣態(tài)污染物凈化設備：固定床催化反應器、硫化床反 應器和移動床反應器。5、簡述控制揮發(fā)性有機物的各方法及其定義。1）燃燒法，用燃燒方法將有害氣體，蒸汽，液體或煙塵轉化為無害 物質的過程稱為燃燒法。2）吸收（洗滌）法，采用低揮發(fā)或不揮發(fā)性溶劑對 VOCS進行吸收，再 利用VOCs分子和吸收劑物理性質的差異進行分離。3）冷凝法，利用物質在不同溫度下具

12、有不同飽和蒸汽壓的這一性質， 采用降低溫度，提高系統(tǒng)的壓力或者既降低溫度又提高壓力的方 法，使處于蒸汽狀態(tài)的污染物（如VOCs冷凝并與廢氣分離。4）吸附法，含VOCs的氣態(tài)混合物與多孔性固體接觸時， 利用固體表面存在的未平衡的分子吸引力或化學鍵作用力，把混合氣體中VOCs組分吸附在固體表面，這種分離過程稱為吸附法控制VOCs污染。5）生物法，VOCS生物凈化過程的實質是附著在濾料介質中的微生物 在適宜的環(huán)境條件下，利用廢氣中的有機成分作為碳源和能源， 維持其生命活動，并將有機物同化為 CO2,H2併口細胞質的過程。四、計算題1、煤的元素分析結果如下（以質量百分比表示）：H 5% C 75.8%

13、; N1.5%; S 1.6%; O 7.4 ;灰8.7%。在空氣過量20%勺條件下燃燒，空 氣濕度為0.0116mol （H2Q /mol （干空氣）。假定完全燃燒，試計算 煙氣的組成。解：以完全燃燒1kg煤為基準，計算各組分的摩爾數(shù)、需氧量和產(chǎn)生煙氣量，計算結果如下：組分質量/g摩爾數(shù)/mol需氧量/mol產(chǎn)生的煙氣量/molH505012.525 (HO)C75863.1763.1763.17 (CO)N151.07100.536 (M)S160.50.50.5 (SO)O744.625-2.3130灰8700因此，燃燒1kg煤需要的理論氧氣量為：(12.5+63.17+0.5-2.31

14、3 ) mol=73.857 mol需要的實際空氣量為：73.857 x( 1+3.78) x( 1+20% x( 1+0.0116) mol=423.64 x 1.0116 mol = 428.56 mol產(chǎn)生的煙氣總量為：(25+63.17+0.536+0.5)+ 428.56 - 73.857 = 443.9 mol所以煙氣的組成為：CO： 空！ x 100%=14.23%443.9SO:x 100%=0.11%443.9H2O: 25 423.64x 100%=6.74%443 .9q：73.857 7.2 x 100%=3.33%443 .9N: 73.857 3.78 2 O.53

15、6 x 100%=75.59%443.92、某一工業(yè)鍋爐煙囪高30m直徑0.6m,煙氣出口速度為20,煙氣溫度為405K大氣溫度為293K煙囪出口處風速4,排放量為10。試計算中性大氣條件下的地面最大濃度和出現(xiàn)的位置。解：1)首先，利用Holla nd公式計算煙氣抬升高度:VsDTs Ta H= (1.52.7 -D)Ts=20 0.6 ( 1.5+2.7 x 405 -293 x 0.6 ) =5.84 m4405因此有效煙囪高度為：H=h+A H=30+5.84=35.84 m2）地面最大濃度=距離處。所以：2Q二 z，出現(xiàn)在二 z| x 一 xax-yH二2的 : uH 2eH35.84

16、1 X = X、 匚 z|- max一2 m = 25.34m查表得，與二z對應的下風向距離x=745.6m，相應的匚 y=50.1m。因此地面最大濃度2Q uH 2eCzcy2X023.14 4 35.842 2.71825.343苛口亦= 2.31 10-4mg/m3 =0.23卩 g/m3出現(xiàn)在下風向745.6m處一、名詞解釋1. 可吸入顆粒物（pm10：指能懸浮在空氣中，空氣動力學當量直徑 小于等于10um的顆粒物。2. 二次污染物：是指由一次污染物與大氣中已有成分或者幾種一次污 染物之間經(jīng)過一系列化學或者光化學反應而生成的與一次污染物性 質不同的新污染物質3. 理論煙氣體積：在理論空

17、氣量下，燃料完全燃燒所生成的煙氣體積。4. 大氣污染物：指由于人類活動或自然過程排入大氣的并對人和環(huán)境 產(chǎn)生有害影響的那些物質。5. 空燃比：單位質量燃料燃燒所需要的空氣質量， 它可以由燃燒方程 式直接求得。二、填空1. 要使燃料完全燃燒，應該具備如下條件：空氣條件、溫度條件、時 間條件、燃料與空氣的混合條件2. 風和湍流是決定污染物在大氣中擴散稀釋的最直接最本質的因素。3. 氣態(tài)污染物凈化的三種方法為：吸收法、吸附法、催化轉化法4. 控制揮發(fā)性有機物 VOC污染的方法：燃燒法、吸收法、冷凝法、 吸附法、生物法。5. 根據(jù)氣溫在垂直于下墊面方向上的分布，可將大氣圈分為五層：對 流層、平流層、中

18、間層、暖層和散逸層三、簡單1. 簡述濕式除塵器的除塵機理答：含塵氣體在運動中與液滴相遇，在液滴前Xd處，氣流開始改變方向、繞開液滴流動，而慣性較大的粉塵顆粒將繼續(xù)保持其原有的 直線運動趨勢，顆粒運動主要受到兩個力支配，其自身的慣性力和周 圍氣體對其的阻力。當顆粒從脫離流線到慣性運動結束時所移動的直線距離大于粒子從偏離流線那一點至液滴的距離時，粉塵會與液滴發(fā) 生碰撞而被去除。2. 定義PM5，結合北京市大氣污染的現(xiàn)狀分析 PM5的主要來源及化學 組成。答：PM5指空氣動力學當量直徑小于 2.5 a m的顆粒物。PM.5的主要 來源是燃料燃燒、機動車排放、二次顆粒物、無組織揚塵等?；瘜W組 成主要有

19、SQ2-、NOT、NhT、EC OC重金屬等。3. 簡述大氣中SOx的來源和危害，并介紹煙氣脫硫技術有哪些？ 答：來源：有天然來源和人為來源兩類，天然來源主要是火山爆發(fā)、 天然原生生物活動等，人為來源主要是燃料的燃燒和金屬冶煉危害：在大氣中反應生成硫酸煙霧和硫酸鹽， 造成酸雨形成 二次微粗粒子，影響人體健康和大氣能見度，甚至會導致全球氣候變 化煙氣脫硫技術：濕法煙氣脫硫：石灰石 /石灰法；氧化鎂法； 濕式氨法干法脫硫：噴霧干燥法、干法噴鈣脫硫、循環(huán)流化床煙氣 脫硫四、計算1.已知煤炭的重量組成為：C77.2%, H5.2%, N 1.2%, S 1.6%, 05.9%, 灰分8.9%。燃燒條件

20、為：空氣過剩20%空氣的濕度為0.0116mol水 /mol干空氣試計算燃燒煙氣的組成（對氣態(tài)組分以體積百分比表示， 對固體組分以g/m3N表示）。解：以完全燃燒1kg煤為基礎，計算各組分的摩爾數(shù)、需氧量和產(chǎn)生 煙氣量，計算結果見下表。質量/g轉化為 mol mol/1kg重需 O 量產(chǎn)生的煙氣量數(shù)油/mol/molH52寧1 =521326 (HOC772-12 =64.3364.3364.33 (CO)N12寧14 =0.85700.429 (N)S16-32 =0.50.50.5 (SO)O59-16 =3.6881.8440灰8700分因此，燃燒需要的理論氧氣量為：13 64.33 0

21、.5-1.844= 75.986mol/kg煤需要的實際空氣量為：75.986 (1 3.78) (1 20%) (1 0.0116)=423.64 1.011440.9mol/kg煤產(chǎn)生煙氣：(26 64.33 0.429 0.5) 440.9- 75.986二 456.17nol kg煤煙氣的組成為:64.33C02%100% =14.1%456.17SQ%100% =0.11%456.17H2O%26440.9 0.0116456.17100% =6.8%O2%75.9860.2456.17100% =3.3%N2%100% =75.6%75.986 3.78 1.20.429456.1

22、72.某銅冶煉廠的煙筒高150m煙云抬升高度為75m,其SO排放速率為1000g/s.估算下風向5km處的SO地面濃度.假定風速為3m/s,大氣穩(wěn)定度為C.在相同條件下，若新建一座煙筒以使地面濃度降低為現(xiàn)在的50%煙筒高度應為多少米？解：x=5km,大氣穩(wěn)定度為C時，二廠404.5m，二267.5m SO 2濃度:(5000,0,0,225) Q exp(H22二；10003.14 3 404.5 267.5exp(22522 267.5)=688g/m3若令 濃度減少 為 現(xiàn) 在 的 50% = exp；! 2)=2= H = 387.1m 因此煙囪的實際高度 H = zz387.1-75

23、= 312.1m。一、填空1、“3T”指什么溫度、時間和湍流。2、全球大氣污染問題包括：溫室效應、臭氧層破壞、酸雨三大問題。3、從大氣污染控制的角度，按照氣溶膠的來源和物理性質，可將其 分為粉塵， 煙，飛灰，黑煙和霧幾種。4、大氣污染侵入人體主要途徑有：表面接觸、食入含污染物的食物、 吸入被污染的空氣。5、 單位量燃料按燃燒反應方程式完全燃燒所需要的空氣量稱為理論 空氣量；單位質量燃料燃燒所需要的空氣質量稱為 空燃比二、名詞解釋1、大氣污染：系指由于人類活動或自然過程使得某些物質進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到了足夠的時間，并因此而 危害了人體的舒適、健康和人們的福利，甚至危害了生態(tài)環(huán)境。2

24、、二次污染物： 是指一次污染物與大氣中已有組分或幾種 一次污染物之間經(jīng)過一系列化學或光化學反應而生成的與一次 污染物性質不同的新的污染物質。3、 空氣過剩系數(shù)：實際空氣量Vo與理論空氣量之比 Voa.4、集氣罩：用以收集污染氣體的裝置。5、揮發(fā)性有機污染物：是一類有機化合物的統(tǒng)稱，在常溫 下它們的蒸發(fā)速率大，易揮發(fā)。三、簡答1、.電除塵主要優(yōu)點有哪些？答（1）壓力損失小（2）處理煙氣量大（3）能耗低 4.對細粉塵 有很高的捕集效率（5）可在高溫或強腐蝕性氣體下操作。2、影響燃燒過程的主要因素答：a空氣條件 b 唯獨條件c3、試論述氣體中硫氧化物的控制技術答：（1）控制S02的排放量；（2）采用

25、低硫燃料和清潔能源來替代含 硫成份較高的能源；（3）燃料脫硫，燃燒過程脫硫和末端尾氣脫硫； 4增加綠化面積，增大自然凈化能力。4、.煤完全燃燒的條件以及什么是3T答：燃料完全燃燒的必要條件有：空氣條件；溫度條件；時間 條件；燃料與空氣混合條件。適當控制這 4個因素-空氣與燃料之 比、溫度、時間和湍流度，是在污染物排放量最低條件下實現(xiàn)有效燃 燒所必須的。通常把溫度、時間和湍流度稱為燃燒過程的“3T”5、煙氣脫硝技術有哪些方面答：選擇性催化反應法SCR兌硝、選擇性非催化還原法（SNCR脫硝、 吸收法凈化煙氣中的NOx吸附法凈化煙氣中的NOx四、計算題1.某城市火電廠的煙囪高100m出口內(nèi)徑5m出口

26、煙氣流速12.7m/s , 溫度100C，流量250m3/s。煙囪出口處的平均風速4m/s，大氣溫度 20 C,試確定煙氣抬升高度及有效高度。Qh =0.35x Pa xQ x 解：Ts (取 Pa=1013.3hPa)=0.35 X 1013.3 X 250 X 80/373.15=19008.7kJ/s由表3 6取城市遠郊區(qū)n0=0.332 , n仁3/5 , n2=2/5H 二 n。Q：1 H2/ 口 =0.332 X 19008.73/5 X 1002/5/4 =193.3m H=Hs+A H=100+193.3=293.3m2.計算干潔空氣中N2、O2 Ar和CO2氣體質量百分數(shù)。解

27、：由表1-1查得干潔空氣中各氣體的體積百分數(shù)如下：N2 O2 Ar CO278.0820.950.930.03以N2為以例，計算其質量百分數(shù)已知N2分子量為28.016，干潔空氣平均分子量為 28.966，N228016 滄08%100% 訂5.52%的質量百分數(shù)：28.966N2%=同理得：N2 O2 Ar CO2體積百分數(shù)（%78.0820.950.930.03質量百分數(shù)(%75.5223.141.280.04563.某污染源有效源高是60m ,排出SO2量為80g/s，煙囪出口處的平 均風速為6m/s，在當時的氣象條件下，正下風向500m處的3 y=35.3 , 3 z=18.1m。(1

28、)試估算正下風向距煙囪500m處的地面濃度。(2)計算陰天下風向煙囪x=500m ,y=50m處SO2的地面濃度和地面最大濃度。H2exp解：(1 ) C ( 500,0,0,H)80 602 exp _2=2.73i 2X8.12 /x 10-5g/m3 =2.73 x 10-2mg/m3(2) C (500,50,0,H )( 2 、/,2q yexpHexp- 2u y z 2J丿26丿803.14 6 35.3 18.1exp _502 2v 2漢35.32=0.01mg/L(3)由題中擴散系數(shù)及風速可以確定大氣穩(wěn)定度處于D級地面最大濃度在z X zmaxH-2 =42.2m時取得，查

29、表可得D級穩(wěn)定度下相應 x=1.45km,y =90.亦，則Cmax2 8042.2-_6 e 602902=0.41mg / L, 名詞解釋1. 大氣污染2. 二次污染物3. 煙氣脫硝4. 理論空氣量5. 空氣過剩系數(shù)二，填空1. 大氣污染物的粒徑分布主要有： ，兩種表示方法。2. 根據(jù)除塵機理，目前工業(yè)上常用的除塵器可分為、和4 類。3 . 催化劑性能通常指 、和。4. VOC催化燃燒法是在等貴金屬為催化劑的作用下使廢氣中的有害組分完全轉化為和 。5 .煙氣循環(huán)燃燒起到 和 雙重作用，從而達到減少 NO生成的目的。三，簡答1、何為煙氣脫硫工藝中脫硫劑利用率？其與什么因素有密切關系？2、傳統(tǒng)的低NQ燃燒技術有哪幾種？3、試論述氣體中硫氧化物的控制技術？4、簡述化學吸附的特征有哪些？5、與汽油車相比，柴油車排放的污染物有哪些特征？四、計算1、某企業(yè)采用電除塵器除去煙氣中的粉塵，已知入口粉塵濃度為p ii=3.29g/m（，出口粉塵濃度為p 2i=0.09g/mN3。驅進速度為 0.12m/s ,煙氣流量Q=5500mh。求所需電除塵器集塵極表面積（m）2、某電廠燃煤的煙氣中硫含量為 0.25% （體積）,目前我國SQ 要求排放標準為700mg/m3，求所