大氣污染控制 習(xí)題

1、第一章 概論1.2 根據(jù)我國(guó)的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)求SO2、NO2、CO三種污染物二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)日平均質(zhì)量濃度限值的體積分?jǐn)?shù)。 解：由表16查得三種污染物二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（日平均質(zhì)量濃度）為： SO2 NO2 CO Cm(mg/m3) 0.15 0.08 4.00 以SO2為例計(jì)算體積分?jǐn)?shù) Cv= =0.053×10-6 =0.053×10-4% 同理得： SO2 NO2 CO 體積百分?jǐn)?shù)（%） 0.053×10-4% 0.039×10-4% 3.20×10-4%1.3 CCl4氣體和空氣混合成體積百分?jǐn)?shù)為1.5×10-2%的混合氣體，在管道中流量為1

2、0m3/s，試確定。 （1）CCl4在混合氣體中的質(zhì)量濃度Cm（單位g/m3）和濃度C（單位mg/mol）。 （2）每天流經(jīng)管道的CCl4質(zhì)量是多少kg 解：已知 1.5×10-2%=1.5×10-4 （1）Cm= Cm=1.5×10-4×154×10-3=2.31×10-5kg/mol （2）已知：1d=86400s 每天流經(jīng)管道的CCl4質(zhì)量： 1.03×10×10-3×86400=889.92kg/d1.4 成人每次吸入的空氣量平均為500cm3，假如每分鐘呼吸15次，空氣顆粒物的質(zhì)量濃度為200g

3、/m3。試計(jì)算每小時(shí)沉積于肺泡上的顆粒物質(zhì)量。已知顆粒物在肺泡上的沉積系數(shù)為0.12。 解：成人每次吸入空氣量：500cm3=5.0×10-4m3 每小時(shí)吸入空氣量：5.0×10-4m3×15×60=0.45m3/h 每小時(shí)吸入顆粒物量：0.45×200=90g/h 沉積在肺泡上顆粒物量：90×0.12=10.8g/h第二章 燃燒與大氣污染2.1 已知重油元素分析結(jié)果為：C：85.5% H：11.3% O：2.0% N：0.2% S：1.0% 試計(jì)算：燃燒1kg重油所需的理論空氣量和產(chǎn)生的理論煙氣量；干煙氣中SO2的質(zhì)量濃度和CO2的

4、最大質(zhì)量濃度；當(dāng)空氣的過剩量為10%時(shí)，所需的空氣量及產(chǎn)生的煙氣量。 解： 已知1kg重油中各成分的含量如下： 質(zhì)量/g 摩爾數(shù)/mol（按原子數(shù)計(jì)） 需氧數(shù)/mol C 855 71.25 71.25 H 113 112.10 28.25 N 2 0.143 0 S 10 0.3125 0.3125 O 20 1.25 -0.625 所需理論氧氣量為： 71.25+28.25+0.3125-0.625 =99.188mol/kg重油 需要的理論空氣量為： 99.188×（1 + 3.7） =472.13mol/kg重油 即： 472.13×22.4/1000 =10.58

5、m3/kg重油（標(biāo)態(tài)） 理論空氣量條件下的煙氣組成（mol）為： CO2：71.25 H2O：56.5 SOx：0.3125 N2：99.188×3.76 理論煙氣量為： 71.25+56.5+0.3125+99.188×3.76 =501.01mol/kg重油 501.01×22.4 ×10-3 =11.22m3/kg重油 干煙氣量為：501.01-56.5 =444.51mol/kg重油 即： 444.51×22.4×10-3 =9.96m3/kg重油。 SO2量為：0.3125×0.97 =0.3031mol/kg重油

6、（認(rèn)為S的生成物中SO2占97%） 干煙氣中SO2的質(zhì)量濃度為： 0.3031×10-6/444.51 =681.87× =1948mg/m3 假設(shè)C全部生成CO2，則CO2的量為71.25mol/kg重油。 CO2的最大質(zhì)量濃度為： 當(dāng)空氣過剩10%時(shí)，空氣過剩系數(shù)=1.1 則實(shí)際的空氣量為： 10.58×1.1=11.64m3/kg重油 實(shí)際煙氣量為： 3/kg重油2.5 某燃油鍋爐尾氣，NO排放標(biāo)準(zhǔn)為287.5mg/m3，若燃油的分子式為C10H20Nx，在50%過剩空氣條件下完全燃燒，燃料中的氮50%轉(zhuǎn)化為NO，不計(jì)大氣中N2轉(zhuǎn)變生成的NO。計(jì)算在不超過排

7、放標(biāo)準(zhǔn)情況下，燃料油中氮的最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 解：以1molC10H20Nx燃燒為基礎(chǔ)，則 需氧量（mol）：10+ 理論空氣量（mol）：4.76× 實(shí)際空氣量（mol）:1.5×4.76× 在理論空氣量下產(chǎn)生的理論煙氣體積為： CO2：10mol，H2O：10mol、NO：，N2：3.76× 理論煙氣量（mol）為：10+10+ 實(shí)際煙氣量（mol）為：（76.4+1.69x）+0.5× =112.1+2.285x NO的濃度： x0.048 即燃料油中N的最大允許含量為： 2.6 某燃油鍋爐每小時(shí)耗油4.8t，油的低位發(fā)熱量Q1=40614k

8、J/kg，=1.3，安裝有省油器=0.15，求該鍋爐每小時(shí)排放的煙氣量。 解：（1）由式2.14計(jì)算理論空氣量 （2）由式2.24求每kg油燃燒產(chǎn)生的煙氣量 =1.11× =15.38（m3/kg）（標(biāo)態(tài)） （3）每小時(shí)產(chǎn)生的煙氣量 15.38×4800 =73824m3/h（標(biāo)態(tài)） 第三章 污染氣象學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)3.1 在高塔下測(cè)得下列氣溫資料，試計(jì)算各層大氣的氣溫直減率：r1.5-10、r10-30、r30-50、r30-50、r1.5-50，并判斷各層大氣穩(wěn)定度。高度Z/m1.5103050氣溫T/K298297.8297.5297.3 解：已知r=-T/Z rd=0.9

9、8K/100m 以r1.5-10為例計(jì)算 r1.5-10=-(297.8-298)/(10-1.5)=0.0235K/m=2.35K/100m 因?yàn)閞1.5-10>rd ，所以大氣不穩(wěn)定 總的計(jì)算結(jié)果及判斷列于下表。r1.5-10r10-30r30-50r1.5-30r1.5-502.351.51.01.751.44不穩(wěn)定不穩(wěn)定中性不穩(wěn)定不穩(wěn)定3.2 某石油精煉廠自平均有效源高60m處排放的SO2質(zhì)量為80g/s，有效源高處的平均風(fēng)速為6m/s，試估算冬季陰天正下風(fēng)方向距煙囪500m處地面上的SO2濃度。解：根據(jù)題設(shè)條件，由表3-8查得穩(wěn)定度級(jí)別為D，由表3-9查得 y=35.3m z=

10、18.1m C（x,0,0,H）= = =2.73×10-5g/m3 =2.73×10-2mg/m33.3 據(jù)估計(jì)，某燃燒著的垃圾堆以3g/s的速率排放氮氧化物。在風(fēng)速為7m/s的陰天夜里，源的正下風(fēng)方向3km處的平均濃度是多少？假設(shè)這個(gè)垃圾堆是一個(gè)無有效源高的地面點(diǎn)源。 解：根據(jù)題設(shè)條件， 由表38查得，穩(wěn)定度級(jí)別為D，由表39 查得y=173m z=79.1m C（3000,0,0,0）= =9.97×10mg/m33.6 某廠煙囪有源高為150m，SO2排放量為151g/s。夜間及上午地面風(fēng)速為4m/s，夜間云量3/10，若清晨煙流全部發(fā)生熏煙現(xiàn)象，試估算下

11、風(fēng)向16km處的地面軸線濃度。 解：夜間=4m/s，云量=3/10時(shí)，由表38查得穩(wěn)定度級(jí)別為E級(jí)，由E級(jí)和X=16km查表39得y=544m z=100m則求得： Lf=H+2z=150+2×100=350m yf=y+H/8=544+150/8=563m =0.046mg/m33.7 某城市火電廠的煙囪高100m，出口內(nèi)徑5m。出口煙氣流速12.7m/s，溫度100，流量250m3/s。煙囪出口處的平均風(fēng)速4m/s，大氣溫度20，試確定煙氣抬升高度及有效高度。 解：（取Pa=1013.3hPa） =0.35×1013.3×250×80/373.15

12、=19008.7kJ/s 由表36取城市遠(yuǎn)郊區(qū)n0=0.332，n1=3/5，n2=2/5 =0.332×19008.73/5×1002/5/4 =193.3m H=Hs+H =100+193.3 =293.3m第四章 除塵技術(shù)基礎(chǔ)4.3 已知某粉塵粒徑分布數(shù)據(jù)（見下表） （1）判斷該粉塵的粒徑分布是否符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布； （2）如果符合，求其幾何標(biāo)準(zhǔn)差、質(zhì)量中位徑、粒數(shù)中位徑、算術(shù)平均直徑及體積表面積平均直徑。粒徑間隔/m02244661010202040>40質(zhì)量m/g0.812.2255676273 解：（1）以02m為例計(jì)算： mo=m =200g g0-2=m

13、/m0×100% =0.8/200×100%=0.4% f0-2/dp=0.4%/2=0.2%·m-1 ln=0 計(jì)算結(jié)果列表如下：粒徑間隔/m組中點(diǎn)/mg(%)f%m-1lndpG(%)R(%)0210.40.200.499.62436.13.11.106.593.546512.56.31.6119.081.06108287.02.0847.053.0102015383.82.7185.015.020403013.50.683.4098.51.5>401.5100 （2）根據(jù)數(shù)據(jù)作圖得出符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布 由圖知：dp(R=84.1%)=3.7m, d50=

14、8.6m dp(R=15.9%)=20.1m 幾何標(biāo)準(zhǔn)差 d50=d50exp(31n2g)，所以d50=3.9m d1=d50exp(0.5lng)=3.9exp(0.5ln2.36)=5.6m dvs=dexp(2.51n2) = 3.9exp(2.5ln22.36) =7.2m4.4 對(duì)于題4.3中的粉塵，已知真密度為1900kg/m3，粒子卡門形狀系數(shù)為0.65，填充空隙率為0.7。試確定其比表面積（分別以質(zhì)量、凈體積和堆積體積表示）。 解：真實(shí)體積：= = 堆積體積：= 3 質(zhì)量體積：m= =6.7×103cm2/g4.5 試計(jì)算下列條件下，球形粉塵粒子在靜止空氣中的沉降阻

15、力： （1）； （2）； （3）； 解：由題給空氣溫度，查附錄6，當(dāng)t=20時(shí)，=1.81×10-5pa.s， =1.20kg/m3,t=100時(shí)，µ=2.1g×10-5pa.s，=0.947kg/m3 （1）若雷諾數(shù)Rep1，在斯托克斯區(qū) 由式4.26，us= 由式4.12，Rep=dp u/ = 假設(shè)正確。由式4.14 =2.59×10-9(N) （2）當(dāng)dp=40µm時(shí) 由4.26 us= Rep= = =3.27×10-10(N) (3)當(dāng)dp=1.0m時(shí) 由式4.27，us= = =3.1×10-5m/s 其中由式

16、4.18計(jì)算C=1+kn = = =516.4m/s = =8.93×10-8m =8.93×10-2µm kn=2/d =2×8.93/1.0 =0.179 C=1+0.179 =1.225 = =1.35×10-4<1 = =5.2×10-15(N)4.7 有一兩級(jí)除塵系統(tǒng)，已知系統(tǒng)的流量為2.22m3/s，工藝設(shè)備產(chǎn)生粉塵量為22.2g/s，各級(jí)除塵效率分別為80%和95%。試計(jì)算該除塵系統(tǒng)的總除塵效率、粉塵排放濃度和排放量。 解：=1-（1-1）（1-2） =1-（1-80%）（1-95%） =99% 已知：C1N=22

17、.2/2.22 =10g/m3 代入式= 99%= 排放濃度C2N=0.1g/m3 排放量為：S2=C2N·Q =0.1×2.22=0.222g/s第五章 機(jī)械式除塵器5.1 在298K的空氣中NaOH飛沫用重力沉降室收集。其大小為寬914cm，高457cm，長(zhǎng)1219cm?？諝獾捏w積流量為1.2m3/s。計(jì)算能被100%捕集的最小霧滴的直徑。假設(shè)霧滴的比重為1.21。 解：在298K和1atm下，干空氣粘度=1.81×10-5Pa·s。能被100% 捕集的最小霧滴的直徑為： = =17.19×10-6m =17.19µm5.2 一直

18、徑為10.9µm的單分散相氣溶膠通過一重力沉降室，寬20cm，長(zhǎng)50cm，共18層，層間距0.124cm，氣體流速是8.61L/min，并觀測(cè)到其操作效率為64.9%。問需要設(shè)置多少層才能得到80%的操作效率。 解：多層沉降室的除塵效率公式為： = 則 即 n+1=22.42 n=21.2 取n=22 即需設(shè)置22層隔板才能得到80%的操作效率。5.3 有一沉降室長(zhǎng)7.0m，高1.2m，氣速30cm/s，空氣溫度300K，塵粒密度2.5g/cm3 ,空氣粘度0.067kg/(m·h)，求該沉降室能100%捕集的最小粒徑。 解：該沉降室能100%捕集的最小粒徑為： = =2.

19、65×10-5m =26.5m5.5 一氣溶膠含有粒徑為0.63m和0.83m的粒子（質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等），以3.61L/min的流量通過多層沉降室，給出下列數(shù)據(jù)，運(yùn)用斯托克斯定律和肯寧漢校正系數(shù)計(jì)算沉降效率。L=50cm，=1.05g/cm3，W=20cm，hi=0.129cm，=1.82×10-4g/cm·s，n=19層 解：=1.82×10-4g/cm·s =1.82×10-4×10-3kg/10-2m·s =1.82×10-5Pa·s 氣溶膠粒徑分別為0.63m,0.83m，均<1.0m

20、 應(yīng)用肯寧漢修正系數(shù)修正（近似公式） C=1+0.165/dp，則 C1=1+0.165/0.63=1.26 C2=1+0.165/0.83=1.20 粒子的沉降速度公式為： 則 =1.57×10-5m/s =15.7m/s =2.60×10-5m/s =26.0m/s 沉降室的分級(jí)效率為： = =52.2% = =86.4%5.7 某旋風(fēng)除塵器處理含有4.5g/m3灰塵的氣流（G=2.5×10-5PaS），其除塵總效率為90%。粉塵分析試驗(yàn)得到下列結(jié)果：粒徑范圍/m捕集粉塵的重量百分?jǐn)?shù)逸出粉塵的重量百分?jǐn)?shù)050.576.05101.412.910151.94.5

21、15202.12.120252.11.525302.00.730352.00.535402.00.440452.00.3>4584.014.0 （1）作出分級(jí)效率曲線： （2）確定分割粒徑。 解：（1） =計(jì)算結(jié)果如下 粒徑m 05 510 1015 1520 2025 2530 3035 3540 4045 >45 I(%) 0.056 0.49 0.79 0.90 0.93 0.96 0.97 0.98 0.98 0.98依上圖畫出分級(jí)效率曲線如下： （2）由圖得dc=7.6m5.8 某旋風(fēng)除塵器的阻力系數(shù)=9.8，進(jìn)口速度15m/s，試計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的壓力損失。 解：由附錄6

22、查得標(biāo)態(tài)下氣體密度=1.293kg/m3 = =1425.5Pa 第六章 濕式除塵器6.1 對(duì)于粉塵顆粒在液滴上捕集，一個(gè)近似的表達(dá)式為： 其中M是碰撞數(shù)N1的平方根。R=dp/dD。對(duì)于2g/cm3的粉塵，相對(duì)于液滴運(yùn)動(dòng)的初速度為30m/s，流體溫度為297K，試計(jì)算粒徑（1）10m；(2)5.0m的粉塵在直徑為50，100，500m的液滴上捕集效率。 解：以dp=10m，dD=50m為例計(jì)算 R= dp/dD =10/50 =0.2 因?yàn)轭w粒粒徑大于5m，所以C可忽略 斯托克斯準(zhǔn)數(shù)：S1= = =736.6 NI = St/2 = 736.6/2 = 368.3 M = （Nt）1/2 =

23、 (368.3)1/2 = 19.2 = =49.7% 計(jì)算結(jié)果列表如下：dpdD50 100 500 1049.7% 57.5% 90% 5.050.01% 64.4% 96.8%6.3 水以液氣比1.2L/m3的速率進(jìn)入文丘里管，喉管氣速116m/s，氣體粘度為1.845×10-5Pa·S，顆粒密度p=1.78g/cm3，平均粒徑dP=1.2µm，f取0.22。求文丘里管的壓力損失和穿透率。 解：P=-1.01×10-1uf2（QL/QF） =-1.01×10-1（11600）2×1.2×10-3 =-1630.9Pa

24、由6-8式得P=exp =exp =1.5% 第七章 袋式除塵器7.1 袋式除塵器處理煙氣量為3600m3/h，過濾面積為1000m2，初始濃度為8g/m3，捕集效率為99%，已知清潔濾布阻力系數(shù)=6×107/m，煙氣粘度µ=1.84×10-5Pa·s，要求濾袋壓力損失不超過1300Pa，集塵層的平均阻力系數(shù)=8×108m/kg，試確定清灰周期和清灰后的壓力損失。 解：（1）過濾速度：f=Q/60A =3600/(60×1000) =0.06m/min 清潔濾袋的壓力損失：Po=ouf =6×107×1.84

25、15;10-5×0.06 =66.24Pa Pd=1300-66 =1234Pa 由式7.11得 t = = = 2910.8min 即清灰周期為2910.8min，顯然不合理。 （2）取過濾面積為100m2，則 uf = Q/60A =3600/(60×100) =0.6m/min 清潔濾袋的壓力損失： Po=ouf =6×107×1.84×10-5×0.6 =662.4Pa Pd=1300-662.4 =637.6Pa 由式7.11得 t = = =15min 7.3 用袋式除塵器凈化含塵濃度為12g/m3的煙氣，已知煙塵的比表面

26、平均徑dp=0.5m，煙塵密度=3g/cm3，過濾速度uf=1m/min，利用短纖維濾布，當(dāng)過濾時(shí)間為23min時(shí)，煙塵負(fù)荷增至m=0.2kg/m2，求此時(shí)集塵層的阻力損失及平均捕集效率。 解：Pd= =Page: 22 =2741Pa 通過除塵器23min后的粉塵若全部被捕集，則： m=Ciuft=12×10-3×1×23=0.276kg/m2 而實(shí)際煙塵負(fù)荷m=0.2kg/m2 =7.4 用袋式除塵器處理含塵煙氣。過濾面積A=2000m2,處理氣量Q=3000m3/min，煙氣含塵濃度Co=10g/m3，除塵效率=99%。已知清潔濾布的阻力系數(shù)o=4×

27、;107/m，清潔濾布的阻力損失Po=100Pa。在過濾20min時(shí)，集塵層的平均阻力系數(shù)=2×109m/kg，求此時(shí)帶有煙塵濾布的總阻力損失。 解：過濾速度：uf = Q/A = 3000/2000 = 1.5m/min = 0.025m/s Po=ouf = = =10×10-5Pa·s 由Pd=uCit =2×109×10×10-5（0.025）2×10×10-3×99%×60×20 =1485Pa P=Po+Pd =1585Pa=1272/(60×2)第十章 吸附法凈

28、化氣態(tài)污染物10.1 常壓和30下，用活性炭吸附回收某廠廢氣中的丙酮蒸氣，廢氣中丙酮含量為11.6%（體積計(jì)），若其吸附等溫線符合朗格繆爾方程（A=0.80，B=0.25×10-3）試求：（1）活性炭的飽和吸附量；（2）若廢氣量為1000m3/h（操作狀態(tài)），要吸附其中丙酮的99%需要多少kg活性炭？（3）用飽和蒸氣脫附，直至離開的氣流中丙酮含量降至0.16%(體積計(jì))，丙酮的回收率是多少？ 解：由題意，其朗格繆爾方程式為： = 則活性炭的飽和吸附量為0.8g丙酮/g活性炭 需要吸附的丙酮量為 =4.62×58 =268kg/h 活性炭需要量為： 丙酮入氣含量為11.6%，

29、出口含量為1.6%， 則其回收率為 =98.6%10.2 在308K等溫條件下，總壓Po=1.013×105Pa，用活性炭吸附含有丙酮蒸氣（空氣中）的吸附平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：對(duì)比壓力P/Po0.0150.040.050.100.200.300.400.600.85吸附容量g(丙酮)/g（炭）0.2350.410.470.570.670.710.740.770.80 試?yán)L出等溫吸附線，并判斷等溫吸附類型?？捎媚欠N理論解釋？并求出描述該吸附過程數(shù)學(xué)方程中的A、B值。 解：平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：P/103Pa 1.52 4.05 5.07 10.13 20.26 30.39 40.52 60.7

30、8 86.11 XT 0.235 0.41 0.47 0.57 0.67 0.71 0.74 0.77 0.80 依題所給平衡數(shù)據(jù)，繪出等溫吸附線。 10.2 圖由圖形可知符合朗氏等溫線，即可用朗氏方程式描述。 任取曲線上兩點(diǎn)q(4.05×103、0.41)和s(40.52×103、0.74)求朗氏等溫吸附方程式XT=中的A、B值。將朗氏方程變換成下列形式，并代入兩點(diǎn)數(shù)值。 A=XT+（XT/P）（1/B） A=0.41+(0.41/4.05×103)(1/B) A=0.74+(0.74/40.52×103)(1/B) 解上述方程得：A=0.81 B=0

31、.25×10-310.3 下表是lg活性炭在0及不同分壓下吸附氮?dú)夂辽龜?shù)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）。試按表中數(shù)據(jù)作出朗格謬爾等溫吸附線，并確定活性炭吸附劑單分子層鋪蓋滿時(shí)，所吸附氮?dú)獾捏w積VM及吸附系數(shù)B。 P/Pa 523.96 1730.52 3058.41 4534.28 7496.70 V/ml 0.987 3.043 5.082 7.047 10.31 解：朗氏等溫吸附方程為： = 計(jì)算式中及P的值列入下表： P/V 530.86 568.69 601.81 643.43 727.13 P 523.96 1730.52 3058.41 4534.28 7496.70 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖

32、得： 斜率1/Vm=0.025 截矩 1/Bvm=522.5 求得B=20900 Vm=40.09ml10.4 某CCL4車間產(chǎn)生CCL4蒸汽，車間內(nèi)CCL4敞露面積5m2，車間內(nèi)風(fēng)速0.7m/s，試求室溫下CCL4蒸汽的產(chǎn)生量。 解：G=（5.38+4.1u） （已知F=5m2 M=154 u=0.7m/s 且查表104得 A=33914 B=8.004） 解：根據(jù)log =- =- =2.06 則： CCL4蒸汽產(chǎn)生量：G=（5.38+4.1×0.7）×114.8×5× =59.77kg/h10.5 用活性氧化鋁作吸附劑的固定床吸附器，床層直徑1.1

33、m，處理氣量為0.245m3/s，吸附劑為柱形，直徑dp3mm，柱高4.2m，填充空隙率為0.55，氣體吸附溫度為20，試計(jì)算氣體通過吸附床壓降為多少？ 解：查得20，101.325kPa下空氣密度1.2kg/m3，動(dòng)力粘度為1.8×10-5Pd·S，此時(shí)氣速 u=0.258m/s代入式（10.30） =220.24 P=220.24×4.2=924.99Pa 第十一章 氣態(tài)污染物的催化凈化11.1 用氨催化還原法治理硝酸車間排放含有NOx的尾氣。尾氣排放量為13000m3/h（標(biāo)態(tài)），尾氣中含有NOx為0.28%、N2為95%、H2O為1.6%，使用的催化劑為5

34、mm球形粒子，反應(yīng)器入口溫度為493K，空速為18000h-1，反應(yīng)溫度為533K，空氣速度為1.52m/s。求： （1）催化固定床中氣固相的接觸時(shí)間； （2）催化劑床層體積； （3）催化床床層層高； （4）催化劑床層的阻力。 提示：在尾氣中N2的含量很高，在計(jì)算時(shí)可取用N2的物理參數(shù)直接計(jì)算。在533K時(shí)N2=2.78×10-5Pa·s，N2=1.25kg/m3,=0.92。 解：接觸時(shí)間tno= = =5.6×10-5h 床層體積VR= = =0.72m3 床層高度：由式f= = =2.38m2 即，得D2=9.50m2 代入下式L= = =3.79m 床層阻

35、力雷諾準(zhǔn)數(shù) Rem= = =4272 摩擦阻力系數(shù)： =1.79 計(jì)算壓降 = =402.75Pa11.2 為減少SO2排放，擬用一催化劑將SO2轉(zhuǎn)化為SO3。已知：進(jìn)入催化器的總氣量為7320kg/d，SO2的質(zhì)量流速為230kg/d，進(jìn)氣溫度為250。假如反應(yīng)是絕熱反應(yīng)，并要求不大于SO2的允許排放量56.75kg/d，試計(jì)算氣流出口溫度為多少。SO2氧化成SO3的反應(yīng)熱Q是171667J/mol，廢氣熱容是3.475J/(gK)。 解：因?yàn)榉磻?yīng)為絕熱反應(yīng)所以qB=0 反應(yīng)后混合氣體質(zhì)量：反應(yīng)式為SO2+1/202=SO3 反應(yīng)的SO2量：230-56.75=173.25kg/d 所以產(chǎn)生的SO3量：173.25×80/64=216.56kg/d 則反應(yīng)后混合氣體流量：7320-230+56.7+216.56=7363.31kg/d 代入式11.29NrCpmdT=NToYAOdXA(-HR) 7363.31×3.475dT=7320×320/7320dXA(-171667/64) 25587.5dT=616928.28dXA 且XAf=(230-56.75)/230=75.33% 代入上式并兩邊積分得： （T出-250）25587.51=616928.2