大氣污染控制工程期末試題及答案

1、一、名詞解釋1、環(huán)境空氣:是指人類、植物、動物、建筑物暴露于其中的室外空氣。(P12、大氣污染:指由于人類活動或自然過程使得某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中,呈現(xiàn)出足夠的濃度,達(dá)到足夠的時間,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。(P33、粉塵:指懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體顆粒,受重力作用能發(fā)生沉降,但在一定時間內(nèi)保持懸浮狀態(tài)。(P44、酸雨:PH小于5.6的雨、雪或其他形式的大氣降水(如霧、露、霜稱為酸雨。(P45、一次污染物:是指直接從污染源排到大氣中的原始污染物質(zhì)(P56、二次污染物:是指由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(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生成的與一次污

2、染物性質(zhì)不同的新污染物質(zhì).(P57、大氣污染物控制標(biāo)準(zhǔn):是根據(jù)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)引申出來的一種輔助標(biāo)準(zhǔn),如燃料、原料使用標(biāo)準(zhǔn),凈化裝置選用標(biāo)準(zhǔn),排氣筒高度標(biāo)準(zhǔn)及衛(wèi)生防護(hù)距離標(biāo)準(zhǔn)等。(P228、理論水蒸氣體積:是由燃料中氫燃燒后生成的水蒸氣體積,燃料中所含的水蒸氣體積和由供給的理論空氣量帶入的水蒸氣體積。(P459、干絕熱直減少率:干空氣塊(包括未飽和的濕空氣塊絕熱上升或下降單位高度(通常取100m時,溫度降低或升高的數(shù)值。(P7110、溫度層結(jié):用坐標(biāo)圖表示氣溫沿垂直高度的分布的曲線,這種曲線稱為氣溫沿高度分布曲線或溫度層結(jié)曲線,簡稱溫度層結(jié)。(P7211、空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑:在空氣中顆粒的沉降速

3、度相等的單位密度(P=1g/cm3的圓球直徑。(P11812、氣體吸附:氣體吸附是用多孔固體吸附劑將氣體(或液體混合物中一種或數(shù)種組分被濃集于固體表面,而與其它組分分離的過程。13、氣體吸收:溶質(zhì)從氣相傳遞到液相的相際間傳質(zhì)過程。14、大氣污染綜合防治:為了達(dá)到區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量控制目標(biāo),對多種大氣污染控制方案的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性、區(qū)域適應(yīng)性和實施可能性等進(jìn)行最優(yōu)化選擇和評價,從而得出最優(yōu)的控制技術(shù)方案和工程措施。15、收到基:以包括全部水分和灰分的燃料作為100%的成分,即鍋爐燃燒的實際成分。16、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。以V 0fg表示。P4517、大

4、氣穩(wěn)定度:是指在垂直方向上大氣穩(wěn)定的溫度,即是是否易于發(fā)生對流。(P7318、吸附劑活性:是吸附劑能力的標(biāo)志,常以吸附劑上已吸附吸附質(zhì)的量與所用吸附劑量之比的百分?jǐn)?shù)來表示。(267頁二、填空1、氣溶膠態(tài)污染物:粉塵、煙、飛灰、黑煙、霧P42、氣態(tài)污染物總體上可分為含硫化合物、含氮化合物、碳氧化物、有機(jī)化合物、鹵素化合物五大類。P53、大氣污染源按來源可以分為自然污染物和人為污染物兩種。其中人為污染源按污染源的空間分布可分為點源、面源,按照人們的社會活動功能不同,分為生活污染源、工業(yè)污染源和交通運輸污染源三類。4、煤的工業(yè)分析包括測定煤中水分、灰分、揮發(fā)分、固定碳、估測硫含量和熱值。P305、逆

5、溫有輻射逆溫、下沉逆溫、平流逆溫、湍流逆溫、鋒面逆溫五種。(P746、吸附再生方法有加熱解吸再生、降壓或真空解吸再生、溶劑萃取再生、置換再生、化學(xué)轉(zhuǎn)化再生。(267頁7、常用的除塵器可分為機(jī)械除塵器、電除塵器、帶式除塵器、濕式除塵器P1618、煤中含有黃鐵礦硫(FeS2、硫酸鹽硫(MeSO4、有機(jī)硫(CxHySz和元素硫四種形態(tài)的硫。P319、地方性風(fēng)場有海陸風(fēng)、山谷風(fēng)、城市熱島環(huán)流三種10、煙囪有效高度為煙囪幾何高度H S與煙氣抬升高度H之和。11、大氣穩(wěn)定度分類:不穩(wěn)定、穩(wěn)定、中性三種(書上在我國分為極不穩(wěn)定、較不穩(wěn)定、弱不穩(wěn)定、中性、較穩(wěn)定、穩(wěn)定六種(老師課堂講的P7312、凈化裝置技術(shù)

6、指標(biāo)主要有處理氣體流量、凈化效率和壓力損失等。P14113、粉塵物理性指標(biāo):粉塵的密度、安息角與滑動角、比表面積、含水率、潤濕性、荷電性與導(dǎo)電性、粘附性及自然性和爆炸性。(P13214、影響旋風(fēng)除塵器效率的因素有二次效應(yīng)、比例尺寸、煙塵的物理性質(zhì)、操作變量。P17115、在除塵電暈電場中存在電場荷電(碰撞荷電、擴(kuò)散荷電兩種粒子荷電機(jī)理。三、簡答1、控制大氣污染的技術(shù)措施(P20實施清潔生產(chǎn)實施可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略建立綜合性工業(yè)基地2、環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)的種類和作用(P22只要回答種類和作用即可環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):是進(jìn)行環(huán)境空氣質(zhì)量管理、大氣環(huán)境質(zhì)量評價,以及制定大氣污染防治規(guī)劃和大氣污染排放標(biāo)

7、準(zhǔn)的依據(jù)。大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn):是控制大氣污染物的排放量和進(jìn)行凈化裝置設(shè)計的而依據(jù)。大氣污染控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn):是為保證達(dá)到污染物排放標(biāo)準(zhǔn)而從某一方面做出具體技術(shù)規(guī)定,目的是使生產(chǎn)、設(shè)計和管理人員容易掌握和執(zhí)行。警報標(biāo)準(zhǔn):警報標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,主要建立在對人體健康的影影響和生物城市限度的綜合研究基礎(chǔ)之上。3、影響燃燒過程的主要因素空氣條件溫度條件時間條件燃料與空氣混合條件4、高斯擴(kuò)散模式四點假設(shè)(P37污染物在Y,Z軸上的分布符合高斯分布;在全部空間中風(fēng)速是均勻的,穩(wěn)定的;源強(qiáng)是連續(xù)均勻的;在擴(kuò)散過程中污染物的質(zhì)量是守恒的。5、煙囪高度計算方法(P109自己看書,精簡地回答6、簡述亨利定律(P242答:在一

8、定溫度下,稀溶液中溶質(zhì)的溶解度與氣相中溶質(zhì)的平衡分壓成正比。7、物理吸附的特征(P262答:吸附質(zhì)與吸附劑間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng);吸附過程極快,參與吸附的各相間常常瞬間即達(dá)平衡;吸附為放熱反應(yīng);吸附劑與吸附質(zhì)間的吸附不強(qiáng),當(dāng)氣體中吸附質(zhì)分壓降低或溫度升高時,被吸附的氣體易于從固體表面逸出,而不改變氣體原來的性質(zhì)。8、化學(xué)吸附的特征(P262吸附有很強(qiáng)的選擇性;吸附速率較慢,達(dá)到吸附平衡需相當(dāng)長的時間;升高溫度可提高吸附速率。9、吸附再生的方法:(P267(1加熱解析再生(2降壓或真空解吸再生(3置換再生(4溶劑萃取再生(5化學(xué)轉(zhuǎn)化再生四、問答1、論述大氣污染綜合防治措施(P19答:(1全面規(guī)劃、合理

9、布局:環(huán)境規(guī)劃是經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展規(guī)劃的重要組成部分,是體現(xiàn)環(huán)境污染綜合防治以預(yù)防為主的最重要、最高層次的手段。環(huán)境規(guī)劃的主要任務(wù),一是綜合研究區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展將給環(huán)境帶來的影響和環(huán)境質(zhì)量變化的趨勢,提出區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和區(qū)域環(huán)境質(zhì)量不斷得以改善的最佳規(guī)劃方案;二是對工作失誤已經(jīng)造成的環(huán)境污染和環(huán)境問題,提出對改善和控制環(huán)境污染具有指令性的最佳實施方案。(2嚴(yán)格環(huán)境管理:完整的環(huán)境管理體制是由環(huán)境立法、環(huán)境監(jiān)測和換進(jìn)保護(hù)管理機(jī)構(gòu)三部分組成的。環(huán)境管理的方法是運用法律、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、教育和行政等手段對人類的社會和經(jīng)濟(jì)活動實施管理,從而協(xié)調(diào)社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系。(3控制大氣污染的技術(shù)措施:實

10、施清潔生產(chǎn);實施可持續(xù)發(fā)展的清潔戰(zhàn)略;建立綜合性工業(yè)基地。(4控制污染的經(jīng)濟(jì)政策:保證必要的環(huán)境保護(hù)投資,并隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展逐年增加;實行“污染者和使用者支付原則”。(5綠化造林:綠色植物是區(qū)域生態(tài)環(huán)境中不可缺少的重要組成部分,綠化造林不僅能美化環(huán)境,調(diào)節(jié)空氣溫濕度或城市小氣候,保持水土,防治風(fēng)沙,而且在凈化空氣和降低噪聲方面皆會起到顯著作用。(6安裝廢棄凈化裝置:安裝廢氣凈化裝置,是控制環(huán)境空氣質(zhì)量的基礎(chǔ),也是實行環(huán)境規(guī)劃與治理等項綜合防治措施的前提。2、論述煙流形狀與大氣穩(wěn)定度關(guān)系(P76大氣污染狀況與大氣穩(wěn)定度有密切關(guān)系。大氣穩(wěn)定度不同,高架點源排放煙流擴(kuò)散形狀和特點不同,造成的污染狀況差

11、別很大。典型的煙流形狀有五種類型。波浪型:煙流呈波浪狀,污染物擴(kuò)散良好,發(fā)生在全層不穩(wěn)定大氣中,即>d。多發(fā)生在晴朗的白天地面最大濃度落地點距煙囪較近,濃度較高。錐型:煙流呈圓周形,發(fā)生在中性條件,即=d。扇型:煙流垂直方向擴(kuò)散很小,像一條帶子飄向遠(yuǎn)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,即該層大氣d<-1。污染情況隨高度的不同而異。當(dāng)煙囪很高時,近處地面上不會造成污染,在遠(yuǎn)方會造成污染,煙囪很低時,會造成近處地面上嚴(yán)重的污染。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,一般在日落后出現(xiàn),由于地面輻射冷卻,底層形成逆溫,而高空仍保持遞減層結(jié)。它持

12、續(xù)時間較短,對地面污染較小。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(kuò)展,當(dāng)擴(kuò)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(qiáng)烈擴(kuò)散,而上邊緣仍處于逆溫層中,漫煙型便發(fā)生了。這時煙流下部d>0,上部d<1。這種煙流多發(fā)生在上午810點鐘,持續(xù)時間很短。3、混合層高度確定(P112確定混合層高度的簡單做法是,在溫度層結(jié)曲線圖上,從下午最大地面溫度點作干絕熱線,與早晨溫度層結(jié)曲線的交點的高度,即為代表全天的混合層高度。4、化學(xué)反應(yīng)對吸收的影響(P252溶質(zhì)進(jìn)入溶劑后因化學(xué)反應(yīng)而消耗掉,單位體積溶劑能夠容納的溶質(zhì)量增多,表現(xiàn)在平衡關(guān)系上為溶

13、液的平衡分壓降低,甚至可以降到零,從而使吸收推動力增加。如果反應(yīng)進(jìn)行得很快,以致氣體剛進(jìn)入氣液界面就被消耗殆盡,則溶質(zhì)在液膜中的擴(kuò)散阻力大為降低,甚至降為零。這就使總吸收系數(shù)增大,吸收速率提高。填料表面有一部分液體停滯不動或流動很慢,在物理吸收中這部分液體往往被溶質(zhì)所飽和而不能再進(jìn)行吸收,但在化學(xué)吸收中則要吸收多得多的溶質(zhì)才能達(dá)到飽和。五、計算:1、例題2-4(考試的難度書中有錯P47:對于例2-3給定的重油,若燃料中硫全部轉(zhuǎn)化為SO2(其中SO2占97%試計算空氣過剩系數(shù)a=1.20時煙氣中SO2及SO3的濃度,以10-6表示:并計算此時煙氣中CO2的含量,以體積百分?jǐn)?shù)表示。解:由例2-3知

14、理論空氣量條件下煙氣組成(mol為CO2:73.58,H2O:47.5+0.0278SO x:0.5 N2:97.83×3.78理論煙氣量為73.58+(47.5+0.0278+0.5+97.83×3.78=491.4mol/kg重油即491.4×22.4/1000=11.01m n3/kg重油空氣過剩系數(shù)a=1.20時,實際煙氣量為3/kg重油11.01+10.47×0.2=13.10 mn其中10.47為 1kg重油完全燃燒所需理論空氣量(見例2-3煙氣中SO2的體積為3/kg0.5×0.97×22.4/1000=0.0109 m

15、nSO3的體積為0.5×0.03×22.4/1000=3.36×10-4m n3/kg所以煙氣中SO2及SO3的濃度分別為:=0.0109/13.10=832×10-6PSO2P SO2=3.36×10-4/13.10=25.65×10-6當(dāng)a=1.2時,干煙氣量為:491.4-(47.5+0.0278×22.4/1000+10.47×0.2=10.04 m n3 CO2的體積為:3/kg重油73.58×22.4/1000=1.648 mn所以干煙氣中CO2的含量以體積計為:1.648/12.04

16、5;100%=13.69%(P962、例題4-2某石油精煉廠自平均有效源高60m處排放的SO2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)向距離煙囪500m處地面上的SO2濃度。解:在陰天大氣條件下,穩(wěn)定度為D級,查表得,在x=500m處,y=35.3m,z=18.1m。把數(shù)據(jù)代入公式得:(有錯,請參照書本修改=2.73x10-5g/m3=0.0273mg/m33、例題6-2(P171例62 已知XZT90型旋風(fēng)除塵器在選取入口速度v1=13m/s時,處理氣體量Q=1.37m3/s。試確定凈化工業(yè)鍋爐煙氣(溫度為423K,煙塵真密度為2.1g/c m3時的分割直徑和壓力

17、損失。已知該除塵器筒體直徑0.9m,排氣管直徑為0.45m,排氣管下緣至錐頂?shù)母叨葹?.58m,423K時煙氣的粘度(近似取空氣的值=2.4×10-5Pa·s。解:假設(shè)接近圓筒壁處的氣流切向速度近似等于氣流的入口速度,即V1=13 m/s,取內(nèi)外渦旋交界圓柱的直徑d0=0.7d e ,根據(jù)公式(6-10:n=1-1-0.67(D0.14(T/2830.3得n=11-0.67(D0.14T/2830.3=11-0.67(D0.14423/2830.3=0.62由公式(6-9:V T R n=常數(shù)得氣流在交界面上的切向速度V T0=13×0.9/(0.7×0

18、.450.62=24.92 m/sVr由公式(6-12:Vr=Q/2r0h0計算:Vr=Q/2r0h0=1.37/(2×0.7×0.225×2.58=0.54 m/s根據(jù)式(6-16d c= 18 Vr r0/ pv t021/2=(18×2.4×10-5×0.54×0.7×0.225/(2100×24.9221/2=5.31×10-6 m =5.31 m此時旋風(fēng)除塵器的分割直徑為5.31m2計算旋風(fēng)除塵器操作條件下的壓力損失:423k根據(jù)(6-13:p=0.5 v1時煙氣密度可近似取為=1.293×273/423=0.834 kg/m3=16A/d c2=16×1.37/(13×0.452=8.332=0.5×8.33×0.834×132=587 Pap =0.5 VT14、例題4-3(P99速率為150g/s時