大气污染控制工程试题及答案(5份卷)..

一、名词解释大气污染系：由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。大气稳定度：垂直方向上大气稳定的程度。气压梯度力：单位质量的空气在气压场中受到的作用力。空燃比：单位质量燃料燃烧所需要的空气质量。干绝热直减率：干空气块绝热上升或下降单位高度时，温度降低或升高的数值。二、填空题1、大气污染物侵入人体主要的途径：表明接触、食入含污染物的物质和水、吸收被污染的空气。2、湿法脱硫技术包括：氧化镁湿法烟气脱硫、海水烟气脱硫技术、湿式氨法烟气脱硫。3、目前，常用的除尘器分为：机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器四种。4、气态污染物控制技术基础是气体扩散、气体吸收、气体吸附、气体催化转化5、影响燃烧过程的因素是：空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气的混合条件。三、简答题1、简述双模理论模型的基本要点？答：（1）当气液两相接触时，两相之间有一个相界面在相界面两侧分别存在着呈层流流动的气膜和液膜。溶质必须以分子扩散形式从气流主体连续通过这两个膜层而进入液相主体。（2）在相界面上，气液两相的浓度总是相互平衡，即界面上不存在吸收阻力。（3）在层膜以外的气相和液相主体内，由于流体的充分湍动，溶质的浓度基本上是均匀的，即认为主体内没有浓度梯度存在，也就是说，浓度梯度全部集中在两层膜内。2、大气分为哪几层？分别有么特点？答：（1）对流层：a虽然薄，但却集中了整个大气质量的3/4和几乎全部水蒸气，主要的大气现象都发生在这一层中，天气变化最复杂。b大气温度随高度增加而降低c空气具有强烈的对流运动，主要是由于下垫面受热不均匀及其本身特性不同造成的。D温度和湿度的水平分布不均匀。（2）平流层：气温虽高度增高而增高，集中了大部分臭氧，吸收紫外光，保护地球。（3）中间层：气温虽高度的升高而迅速降低（4）暖层：分子被高度电离，存在大量的粒子和电子。（5）散逸层：气温很高，空气很稀薄，空气离子的运动速度很高。3.吸附法净化气态污染物时，吸附剂应具有哪些条件？答：a.要有巨大的内边面积。b.对不同其体具有选择性的吸附作用。c.较高的机械强度，化学与热稳定性。d.吸附容量大。e.来源广泛，造价低廉。f.良好的再生性能。4.请简述电除尘器的工作原理答：电除尘器的原理审计悬浮粒子荷电，带电粒子在电场内迁移和捕集，以及将捕集物从集尘表面上清除三个基本过程。高压直流电晕是使粒子荷电的最有效办法。电晕过程发生于活化的高压电极和接地极之间，电极之间的空间内形成高浓度的气体离子，含尘气流通过这个空间时，尘粒在百分之几秒的时间内因碰撞俘获气体离子而导致荷电。荷电粒子的捕集是使其通过延续的电晕电场或光滑的不放电的电极之间的纯静电场而实现。通过振打除去接地电极上的灰层并使其落入灰斗，当粒子为液态时，被捕集粒子会发生凝集并滴入下不容器内。为保证电除尘器在高效率下运行，必须使粒子荷电，并有效地完成粒子捕集和清灰等过程。5、高斯扩散模式四点假设答：①污染物在Y,Z轴上的分布符合高斯分布；②在全部空间中风速是均匀的，稳定的；③源强是连续均匀的；④在扩散过程中污染物的质量是守恒的。四、计算题1、已知重油元素分析结果如下：（质量分数）C：84.０%H：10%O：2..４%N：0.2１%S:０.096%，空气中α=1.1，求燃烧１千克重油所需要的实际空气量。解：1千克重油中含有C:840g所需O2的量为：70mol12840；H:100g所需O2的量为：25mol4100；O:24g,转化成O2为：0.75mol3224；N:2.1g所需O2的量为：0.15mol142.1；S:0.96g所需O2的量为:0.03mol320.96；所以理论需氧量为：94.43mol0.030.150.75-2570；设O:N=1：3.78则理论空气量为:451.38mol94.43)3.78(1；所需的实际空气量为:496.52mol1.1451.38。2、某冶炼厂的烟囱高62米，烟云抬升高度为13米，SO2排放速率为51030mg/h。假定烟气在烟道口采用脱硫技术，脱硫效率为85%：（1）试估算排放后下风向1km处的SO2地面浓度。（2）计算出地面最大浓度以及其出现距离。解：（1）SO2源强为:smgQ/125)85.01(360010305;32222/00015.0)2.26275exp(2.2626.55314.3125)exp()75,0,1000(mmgzzHzyQ（2）mHxxzmmgeyzeHQ03.532752/000823.026.5520.2675314.312522max322max名称解释空气过剩系数：实际空气量与理论空气量之比。空燃比：单位质量燃料燃烧所需要的空气质量。二次污染物：是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染过一系列化物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。干绝热直减率：干空气块（包括未饱和的湿空气块），绝热上升或下降单位高度（通常取100m时），温度降低或升高的数值。大气稳定度：是指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。二、填空1、燃烧过程的“3T”是指：温度、时间、湍流。2、按照湍流形成原因可分为两种湍流：一是由于垂直方向温度分布不均匀引起的热力湍流，其强度主要取决于大气稳定度；二是由于垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度引起的机械湍流，其强度主要取决于风速梯度和地面粗糙度。实际的湍流是上述两种湍流的叠加3、常用的除尘器可分为：机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器4、烟囱有效高度为烟囱有效高度与烟气抬升高度之和5、粉尘物理性指标：粉尘的密度、安息角与滑动角、比表面积、含水率、润湿性、荷电性与导电性、粘附性及自然性和爆炸性三、简答1、高斯扩散模式立足于哪种湍流扩散理论？它的主要假设是什么？答：湍流统计理论。主要假设有四点：（1）污染物浓度在y、z轴向上的分布符合高斯分布（正态分布）。（2）在全部空间中风速是均匀的，稳定的。（3）源强是连续均匀地。（4）在扩散过程中污染物质的质量是守恒的。2、目前我国城市大气污染日趋严重，主要化石燃料燃烧、工业生产过程、交通运输造成的，控制大气污染应采取哪些措施？答：1、化石燃料燃烧，对于煤炭来说，一是煤炭的固态加工；二是煤炭的转化（包括煤气化、煤的液化）。对于石油来说，可采用直接脱硫和间接脱硫。2、工业生产过程中的尘、二氧化硫、氮氧化物可分别采用除尘设备除尘，干法脱硫和湿法脱硫方法消除二氧化硫，选择性催化还原法和选择性非催化还原法消除氮氧化物。3、3、交通运输污染可采用三效催化转化器净化汽油机排气中的CO、CH、NOX采用过滤捕集法和催化转化法净化柴油机排气中的NOX和碳烟.3、烟气脱硝技术有哪些方面？答：选择性催化还原法（SCR）脱硝、选择性非催化还原法（SNCR）、吸收法净化烟气中的NOX、吸附法净化烟气中的NOX4、简述吸附再生的方法。答：（1）加热解析再生（2）降压或真空解析再生（3）置换再生（4）溶剂萃取再生（5）化学转化再生5、分析旋风除尘器结构对其除尘效率的影响。1、排放管直径越小，dc越小，除尘效率越高；2、筒体直径D越小，粒子所受的离心力越大，其效率越高，但D过小，粒子容易出现二次逃逸，效率反而下降；3、锥体适当加长，可以提高效率；4、除尘器下部的严密性不好，会引起除尘效率的下降。四、计算1.某电厂排放出的烟气温度为453K，压力为95Kpa，每分钟排出的湿烟气体积为10000立方米，其中除去水的部分的体积分数为92.63%，利用奥萨特仪测得烟气中各组份的体积分数分别为：CO2为10.6%,02为7.9%，没有测出CO，该厂污染物排放浓度为21.9kg/m^3.求在该测定条件下污染物的排放浓度（修正为全球监测系统网的标准状况）。解：该条件下干烟气的流量为10000x0.9263＝9263m^3/min该测定条件下在干烟其中的污染物浓度为：21.9x10^6/9263mg/m^3＝2364.2mg/m^3全球监测系统网的标准状况为298k和101325pa，所以修正后的浓度为：2364.2x101.325x453/(95x298)＝3833.2mg/m^32.计算庚烷（C7H16）在理论空气条件量下燃烧室的燃料／空气质量比，并确定燃烧产物气体的组成。解：庚烷在理论空气量条件下燃烧，可表示为：C7H16+11（O2+3.78N2）→7CO2+8H2O+41.58N2燃料每摩尔燃料燃烧需要11mol的空气，庚烷的摩尔质量为100g／mol,因此，理论空气量下燃烧时燃料／空气的质量比为：（mf／ma）s=100/11(32+3.78×28)=100/1164.24=0.0859燃烧产物总物质的量为（7+8+41.58）mol=56.58mol。因此，庚烷燃烧产生的烟气组成为：yCO2=7/56.58=0.1237=12.37％yH2O=8/56.58=0.1414=14.14％yN2=41.58/56.58=0.7348=73.48％大气试题一．填空题1.燃烧烟气主要由悬浮的少量颗粒物，燃烧产物，未燃烧和部分燃烧的燃料，氧化剂及惰性气体等组成。2.典型的烟流形状有波浪形，锥形，扇形，漫烟形，，其中扇形烟流发生在烟囱出口处逆温层中。3.工业上广泛应用的吸附剂主要有：活性炭，活性氧化铝，硅胶，白土和沸石分子筛。4.从废气中去除气态污染物，控制气态污染物向大气的排放，常常涉及气体吸收，气体吸附，气体催化转化等单元操作。5.粉尘的安息角和滑动角是评价粉尘流动特性的一个重要指标。二．名词解释1.空气过剩系数：实际空气量与理论空气量之比。2.相对湿度：空气的绝对湿度占同温度下饱和空气的绝对湿度之百分比。3.干绝热直减率：干空气块绝热上升或下降单位高度时，温度降低或升高的数值，4.分级除尘效率：除尘装置对某一粒径或粒径间隔内粉尘的除尘效率。5.煤炭气化：在一定的温度和压力下，通过加入气化剂使煤转化为煤气的过程。三．简答题1.空气/燃料比对燃烧过程形成的污染物种类和总量有什么影响？答：低空燃比时，燃料燃烧不完全，易形成CO和HC，NOx排放很少；高空燃比时，燃料燃烧充分，火焰温度高，CO和HC排放很少，NOx生成量较高；存在一个最佳点，CO、HC和NOx的排放总量最低。2.影响燃烧过程的主要因素①空气条件②温度条件③时间条件④燃料与空气混合条件3.高斯扩散模式四点假设①污染物在Y,Z轴上的分布符合高斯分布；②在全部空间中风速是均匀的，稳定的；③源强是连续均匀的；④在扩散过程中污染物的质量是守恒的。4分析旋风除尘器原理以及结构对其除尘效率的影响。答：机理：是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的，用来分离粒径大于5-10μm以上的的颗粒物。a）排放管直径越小，dc越小，除尘效率越高；b）筒体直径D越小，粒子所受的离心力越大，其效率越高；但D过小，粒子容易出现二次逃逸，效率反而下降；c）锥体适当加长，可以提高效率；d）除尘器下部的严密性不好，会引起除尘效率的下降。5.化学吸附的特征①吸附有很强的选择性；②吸附速率较慢，达到吸附平衡需相当长的时间；③升高温度可提高吸附速率。6.物理吸附的特征答：①吸附质与吸附剂间不发生化学反应；②吸附过程极快，参与吸附的各相间常常瞬间即达平衡；③吸附为放热反应；④吸附剂与吸附质间的吸附不强，当气体中吸附质分压降低或温度升高时，被吸附的气易于从固体表面逸出，而不改变气体原来的性质。7.试论述气体中硫氧化物的控制技术答：（1）控制SO2的排放量；（2）采用低硫燃料和清洁能源来替代含硫成份较高的能源；（3）燃料脱硫，燃烧过程脱硫和末端尾气脱硫；（4）增加绿化面积，增大自然净化能力。四．计算题1.已知某种烟煤的组成为：%.06.3%,32.21%,32.1%,26.1%84.4%,04.8%54.84ardafdafWASNHOCd