大气污染控制工程课后题剖析VIP免费

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。【解】：1kg燃油含：重量（g）摩尔数（g）需氧数（g）C85571.2571.25H113－2.555.2527.625（转化为氧，即原料中含有氧，20g，相当于0.625molO2，转化为H为2.5g）S100.31250.3125H2O22.51.250N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，H2O55.25+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=11.27m3N/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=12.33m3N/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。【解】：相对于碳元素作如下计算：%（质量）mol/100g煤mol/mol碳C65.75.4751H3.23.20.584S1.70.0530.010O2.30.0720.013灰分18.13.306g/mol碳水分9.01.644g/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(nNSOOHCONOnOSCHn=1+0.584/4+0.010－0.013/2=1.14951）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%10018644.11495.178.3010.0292.01010.02）产生灰分的量为kgg/8.144%8010010001.18烟气量（1+0.292+0.010+3.78×1.1495+1.644/18）×1000/18.26×22.4×10－3=6.826m3/kg灰分浓度为310826.68.144mg/m3=2.12×104mg/m33）需石灰石kg21.103%35407.100.32%7.11000/t煤第三章：大气污染气象学3.2在铁塔上观测的气温资料如下表所示，试计算各层大气的气温直减率：105.1，3010，5030，305.1，505.1，并判断各层大气稳定度。高度Z/m1.5103050气温T/K298297.8297.5297.3【解】：dmKzT100/35.25.1102988.297105.1，不稳定dmKzT100/5.110308.2975.2973010，不稳定dmKzT100/0.130505.2973.2975030，不稳定dmKzT100/75.15.1302985.297305.1，不稳定dmKzT100/44.15.1502983.297505.1，不稳定。3.7用测得的地面气温和一定高度的气温数据，按平均温度梯度对大气稳定度进行分类。测定编号123456地面温度/。C21.121.115.625.030.025.0高度/m4587635802000500700相应温度/。C26.715.68.95.020.028.0【解】：0100/22.14581.217.26111mKzTG，故011G，逆温；mKzTG100/72.07631.216.15222，故dmKG100/72.022，稳定；mKzTG100/16.15806.159.8333，故dmKG100/16.133，不稳定；mKzTG100/120000.250.5444，故dmKG100/144，不稳定；mKzTG100/25000.300.20555，故dmKG100/255，不稳定；0100/43.07000.250.28666mKzTG，故066G逆温。第四章：大气扩散浓度估算模式4.1污染源的东侧为峭壁，其高度比污染源高得多。设有效源高为H，污染源到峭壁的距离为L，峭壁对烟流扩散起全反射作用。试推导吹南风时高架连续点源的扩散模式。当吹北风时，这一模式又变成何种形式？【解】：吹南风时以风向为x轴，y轴指向峭壁，原点为点源在地面上的投影。若不存在峭壁，则有]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(2),,,(222222'zzyzyHzHzyuQHzyx现存在峭壁，可考虑为实源与虚源在所关心点贡献之和。实源]}2)(exp[]2)(){exp[2exp(22222221zzyzyHzHzyuQ虚源]}2)(exp[]2)...