大气污染控制工程各章考试重点

第1章概论1、大气污染和大气污染物的概念分别是什么？答：大气污染系指由于人类活动或自然过程使得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、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。大气污染物系指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境产生有害影响的那些物质。2、全球性大气污染问题有哪些？答：全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题3、大气污染物如何分类？答：大气污染物按其存在状态可概括为两大类：气溶胶状态污染物（粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾）；在我国的环境空气质量标准中，还可根据粉尘颗粒的大小分为总悬浮颗粒物（TSP）和可吸入颗粒物（PM10）气体状态污染物，以分子状态存在，包括：含硫化合物（SO2）、含氮化合物（NO和NO2）、碳氧化物、有机化合物、卤素化合物等。4、目前中国的大气污染以哪种类型为主？主要大气污染物是什么？答：以煤烟型为主，主要大气污染物是SO2和烟尘。5、环境空气质量功能区如何分类？答：根据环境空气质量标准，将环境空气质量功能区分为三类：一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区；二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区；三类区为特定工业区。以上三类区分别执行一、二、三级标准。6、如何利用空气污染指数确定空气质量级别？空气污染指数空气质量级别描述表征颜色对健康的影响对应空气质量的适用范围0-50Ⅰ优秀蓝色可正常活动自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区51-100Ⅱ良好绿色可正常活动城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区101-200Ⅲ轻度污染黄色健康人群出现刺激症状特定工业区201-300Ⅳ中度污染橘黄色健康人群中普遍出现症状》300Ⅴ重度污染红色健康人群明显强烈症状，降低运动耐受力，提前出现某些疾病第2章燃烧与大气污染1、煤中硫的存在形态有哪些？哪些形态的硫最终以SOX的形式排放？答：煤中含有四种形态的硫：黄铁矿硫（FeS2）、硫酸盐硫（MeSO4）、有机硫和元素硫。2、煤收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基的概念？答：收到基（ar），以包括全部水分和灰分的燃料作为100%的成分，亦即锅炉燃料的实际成分，(ar)C+H+O+N+S+A+W=100%；空气干燥基（ad），以去掉外部水分的燃料为100%成分，(ad)C+H+O+N+S+A+W=100%；干燥基（d），以去掉全部水分的燃料作为100%的成分，(d)C+H+O+N+S+A=100%；干燥无灰基（daf），以去掉全部水分和灰分的燃料作为100%的成分，(daf)C+H+O+N+S=100%。3、完全燃烧的条件是什么？答：要使燃料完全燃烧，必须具备如下条件：（1）保证供应与燃料燃烧相适应的空气量；（2）温度条件，燃料只有到达着火温度才能与氧化合而燃烧；（3）时间条件，燃料在燃烧室中的停留时间是影响燃烧完全程度的另一基本因素；（4）燃料与空气的混合条件4、空气过剩系数、空燃比的概念？答：一般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剩空气量，并把实际空气量Va与理论空气量V0a之比定义为空气过剩系数α，即α=Va/V0a=实际空气量/理论空气量。空燃比定义为单位质量燃料所需要的空气质量，它可以由燃烧方程式直接求得。5、建立燃烧化学方程式时，有哪些假定？答：通常假定：（1）空气仅是由氮和氧组成的，其体积比为79.1/20.9=3.78；（2）燃料中的固定态氧可用于燃烧；（3）燃料中的硫主要被氧化为SO2；（4）热力型NOx的生成量较小，燃料中含氮量也较低，在计算理论空气量时可忽略；（5）燃料中的氮在燃烧时转化为N2和NO，一般以N2为主；（6）燃料的化学式为CxHySzOw，其中下标x、y、z、w分别代表碳、氢、硫、氧的原子数。6、什么是理论空气量？如何计算？答：单位燃料按燃烧方程式完全燃烧所需要的空气质量称为理论空气量，它有燃料的组成决定，可根据燃烧方程式求得。7、实际烟气量和理论烟气量(V0fg)之间关系如何？第3章燃烧与大气污染1、大气圈垂直结构分哪几层？全部的水蒸气在其中哪一层？主要天气现象发生在哪一层？臭氧集中在哪层？答：五层，即对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层；全部水蒸气和主要天气现象集中在对流层；臭氧集中在平流层。2、绝对湿度、相对湿度、比湿、露点的概念？答：绝对湿度是指在1m3湿空气中含有的水汽质量(kg)；空气的绝对湿度(ρw)与同温度下饱和空气的绝对湿度(ρv)之百分比，称为空气的相对湿度；湿空气中1kg干空气所包含的水汽质量(kg)称为空气的含湿量，即比湿(kg/kg)在一定气压下空气达到饱和状态时的温度，称为空气的露点。3、气温直减率和干绝热直减率的概念？答：（干，包括不饱和的湿块）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，称为（干）空气温度（绝热）垂直递减率。4、什么是大气稳定度？如何判断定性和定量大气稳定度？答：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。三种定性判定：如果一空气块受到外力作用，产生了上升或下降的运动，当外力去除后，可能发生（1）气块减速并有返回原来高度的趋势，则称这种大气是稳定的；（2）气块加速上升或下降，称这种大气是不稳定的；（3）气块被外力推到某一高度后，既不加速也不减速，保持不动，称这种大气是中性的。γγd时，a0，气块加速度与其位移方向相同，气块加速运动，大气不稳定；γγd时，a0，气块加速度与其位移方向相反，气块减速运动，大气稳定；γ=γd时，a=0，大气是中性的。5、什么是逆温？逆温对大气污染的影响如何？答：气温随高度增加而增加，即γ0，称为气温逆转，简称逆温。具有逆温层的大气层是强稳定的，某一高度上的逆温层像一个盖子一样阻碍着气流的垂直运动。由于污染的空气不能穿过逆温层，而只能在其下面积聚或扩散，可能造成严重污染。第5章颗粒污染物控制技术基础1、什么是斯托克斯（Stokes）直径？答：在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的圆球的直径，记为ds。2、什么是个数（质量）频率、筛下累积频率、频度？答：个数频率：为第i间隔中的颗粒个数ni与颗粒总个数Σni之比（或百分比）；质量频率：第i间隔中颗粒质量与颗粒总质量Σgi之比；筛下累计频率：小于第i间隔上限粒径的所有颗粒个数（质量）与总颗粒个数（质量）之比；频度函数p(dp)=dF/ddp3、真密度和堆积密度的区别?答：粉尘体积不包括粉尘颗粒之间和颗粒内部的空隙体积，而是粉尘自身所占的真实体积，则以此真实体积求得的密度称为粉尘的真密度，并以ρp表示；呈堆积状态存在的粉尘（即粉体），它的堆积体积包括颗粒之间和颗粒内部的空隙体积，以此堆积体积求得的密度称为粉尘的堆积密度，并以ρp表示。4、安息角和滑动角的概念？如何确定灰斗的倾斜角？答：粉尘从漏斗连续落到水平面上，自然堆积成一个圆锥体，圆锥体母线与水平面的夹角称为粉尘的安息角，也称动安息角或堆积角等，一般为35°~55°；粉尘的滑动角系指自然堆放在光滑平板上的粉尘，随平板做倾斜运动时，粉尘开始发生滑动时的平板倾斜角，也称静安息角，一般为40°~55°5、比电阻对电除尘器运行的最适宜范围？粉尘导电机理？答：最适宜于电除尘器运行的比电阻范围为104~1010Ω·cm。粉尘的导电机制有两种，取决于粉尘、气体的温度和组成成分。在高温范围内（一般在200℃以上），粉尘层的导电主要靠粉尘层本体内部的电子或离子进行；这种本体导电占优势的粉尘比电阻称为体积比电阻。在低温范围内（一般在100℃以下），粉尘的导电主要靠尘粒表面吸附的水分或其他化学物质中的离子进行；这种表面导电占优势的粉尘比电阻称为表面比电阻。6、评价净化装置性能的指标有哪些？答：评价净化装置性能的指标，包括技术指标和经济指标两方面。技术指标主要有处理气体流量、净化效率和压力损失等；经济指标主要有设备费、运行费和占地面积等。第6章除尘装置I1、重力沉降室的工作原理。答：重力沉降室是通过重力作用使尘粒从气流中沉降分离的除尘装置。含尘气流进入重力沉降室后，由于扩大了流动截面积而使气体流速大大降低，使较重颗粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。2、旋风除尘器的除尘原理。答：旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置。含尘气流进入除尘器后，沿外壁由上向下作旋转运动，同时有少量气体沿径向运动到中心区域。当旋转气流的大部分到达锥体底部后，转而向上沿轴心旋转，最后经排出管排出。气流在做旋转运动时，尘粒在离心作用下逐步移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。3、旋风除尘器中，气流的切向速度和径向速度如何确定？答：切向速度是决定气流速度大小的主要速度分量，也是决定气流质点离心力大小的主要原因。外涡旋切向速度：vTRn=常数；内涡旋的切向速度：vt/R=ω。在内、外涡旋交界圆柱上，气流的切向速度最大。径向速度可近似的认为外涡旋气流均匀的经过内、外涡旋交界圆柱面进入内涡旋，即近似的认为气流通过这个圆柱面时的平均速度就是外涡旋气流的平均径向速度vr=Q/2пr0h04、重力沉降室与旋风除尘器的除尘效率如何确定？答：重力沉降室的除尘效率ηi=hc/H=usL/v0H=usLW/Q旋风除尘器除尘效率ηi=(dpi/dc)2/[1+(dpi/dc)2]。5、影响旋风除尘器除尘效率的因素有哪些？如何影响?答：影响因素有二次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质和操作变量。II6、电除尘器的除尘原理？答：电除尘器的工作原理设计悬浮粒子荷电，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等三个基本过程。7、电除尘器中，电晕放电的机理和粒子荷电的机理？答：假如电晕电极为负极，从金属丝表面或附近放出的电子迅速向接地极即正极运动，与气体分子碰撞并使之离子化，结果又产生了大量电子，通常称这种过程为雪崩过程。随着电子离开金属丝表面距离的增加，电场迅速减弱。因为电子运动速度主要由电场强度决定，致使电子运动速度减低到使气体分子离子化所需要的最小速度。在除尘器电晕电场中存在两种截然不同的粒子荷电机理。一种是离子在静电力作用下作定向运动，与粒子碰撞而使粒子荷电，称为电场荷电或碰撞荷电。另一种是由离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程，称之为扩散荷电。8、什么是电除尘器的有效驱进速度？答：由德意希方程计算所得到的理论捕集效率比实际值高得多。为此，实际中常常根据在一定的除尘器结构型式和运行条件下测得的总捕集效率值，代入德意希方程反算出相应的趋进速度值，称之为有效驱进速度，以ωe表示。9、电除尘器的分级除尘效率与哪些因素有关？这些因素如何影响除尘效率？答：电除尘器的分级除尘效率与集尘板面积、气体流量和颗粒驱进速度之间的关系：ηi=1—exp（-Aωi/Q）III10、简述湿法除尘器的特点。答：湿法除尘器结构简单、造价低、占地面积小、操作及维修方便、净化效率高，能够处理高温高湿气流，将着火、爆炸的可能减至最低。但要特别注意设备和管道的腐蚀以及污水和污泥的处理等问题，不利于副产品的回收，冬季冻结问题，能耗大问题。11、喷雾塔洗涤器、旋风洗涤器、水膜除尘器、文丘里洗涤器的工作原理如何？答：（查阅教程）第7章气态污染物控制技术基础1、催化转化：含有污染物的气体通过催化剂床层的催化反应，使其中的污染物转化为无害或易于处理与回收利用的物质的净化方法。2、催化作用：化学反应速度因加入某种物质而改变，而被加入物质的数量和性质，在反应终了时不变的作用。3、催化作用有两个显著特征：第一，催化剂只能加速化学反应速度，对于可逆反应而言，其对正逆反应速度的影响是相同的，因而只能缩短到达平衡的时间，而不使平衡移动，也不能使热力学上不可能发生的反应发生。第二，催化作用有特殊的选择性，这是由催化剂的选择性决定的。4、催化剂的组成：活性组分、助催化剂和载体。活性组分乃催化剂主体，它能单独对化学反应起催化作用，可作为催化剂单独使用。助催化剂本身无活性，但具有提高活性组分活性的作用。载体则起承载活性组分的