大气污染控制工程作业习题解答20130115

作业习题解答 第二章 燃烧与大气污染 2 .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：1.0%，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SO2 的浓度和CO2 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。 2 .1 解： 1kg 燃油含： 重量（g） 摩尔数（g） 需氧数（g） 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 N 元素忽略。 1）理论需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg 设干空气O2：N2 体积比为1：3.78，则理论空气量99.1875×4.78=474.12mol/kg 重油。 即 474.12×22.4/1000=10.62m3N/kg 重油。 烟气组 成 为CO271.25mol ，H2O 55.25+11.25=56.50mol ，SO20.1325mol ，N23.78 ×99.1875=374.93mol。 理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg 重油。即 502.99×22.4/1000=11.27 m3N/kg 重油。 2）干烟气量为502.99－56.50=446.49mol/kg 重油。 SO2 百分比浓度为%07.0%10049.4463125.0， 空气燃烧时CO2 存在最大浓度%96.15%10049.44625.71。 3）过剩空气为10%时，所需空气量为1.1×10.62=11.68m3N/kg 重油， 产生烟气量为11.267+0.1×10.62=12.33 m3N/kg 重油。 2 .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 .2 解： 相对于碳元素作如下计算： %（质量） mol/100g 煤 mol/mol 碳 C 65.7 5.475 1 H 3.2 3.2 0.584 S 1.7 0.053 0.010 O 2.3 0.072 0.013 灰分 18.1 3.306g/mol 碳 水分 9.0 1.644g/mol 碳 故煤的组成为CH0.584S0.010O0.013， 燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为molCg /26.18475.5100 。燃烧方程式为 222222013.0010.0584.078.3010.0292.0)78.3(nNSOOHCONOnOSCH n=1+0.584/4+0.010－0.013/2=1.1495 1）理论空气量kgmkgm/74.6/104.22100026.18)78.31(1495.1333； SO2 在湿烟气中的浓度为%174.0%10018644.114...