大气污染控制工程复习重点

广东工业大学环境科学与工程学院1第一章：1.①TSP：悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物②PM10：悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤10μm的颗粒物③ODS：消耗臭氧层的物质④酸雨：pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜）⑤大气污染：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。⑥一次污染物：指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。⑦二次污染物：指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物经过一系列的化学变化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2.我国的主要大气污染物是什么？我国的大气污染物现状有什么规律性？答：我国的大气污染仍以煤烟型为主，主要污染物为TSP和SO2。规律：①煤烟型污染是我国大气污染的普遍问题；②城市的大气污染比乡村严重；③南方的大气污染比北方严重；④冬季的大气污染比夏季严重；⑤酸雨现象集中在我国西南、华南和东南地区出现3.目前计入空气污染指数有那些项目？如何计分？如何报告？答：⑪PM10、SO2、NO2、CO、O3⑫当第K种污染物浓度为时，其分指数为⑬各种污染物的污染分指数都计算以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指数API，则该种污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。API＜50时，则不报告首要污染物4.大气的组成包括哪几部分？试举例说明。答：⑪干燥清洁的空气，如氮、氧、氩和二氧化碳气体⑫水蒸气⑬各种杂质，如细菌，病菌等第二章：1.名词解释：①空燃比：单位质量燃料燃烧所需空气。②高位发热量：燃料完全燃烧时，包括其生成物中水蒸气的汽化潜热，所发生的热量变化。③低位发热量：燃料产物中的水蒸气仍以气态存在时完全燃烧过程释放的热量。5.燃烧过程产生哪些大气污染物？答：二氧化碳、一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、烟、飞灰、金属及其氧化物、金属盐类、醛、碳氧化合物等。6.什么叫理论烟气量？它包括哪几部分？答：指在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的烟气体积。包括燃料中氢燃烧后生成的水蒸气体积，燃料中所含的水蒸气体积和供给的理论空气量带入的水蒸气体积。8.液体燃料燃烧过程有几种燃烧状态？可分为哪几个阶段？哪些阶段起控制作用？答：燃料油的雾化、油雾粒子中可燃组分的蒸发与扩散、可燃气体与空气的混合、可燃气体的氧化燃烧。前三个阶段起控制作用。10.论过剩空气系数（思考题）答：供入锅炉的实际空气量与理论空气量之比称为锅炉空气系数。为使煤完全燃烧需要供入大于理论空气量的空气，是空气过剩系数大于1.当空气过剩系数不够大时，燃料燃烧不完全，造成热损失；当空气过剩系数过大时，排放的烟气量增大，带走的热量增大，同样造成热损失，所以对空气过剩系数存在一最佳值，以使热损失最小。第三章（选择、判断题居多）1.名词解释①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时，温度降低或升高的数值②风速廓线：平均风速随高度的变化曲线称为风速廓线jkjkjkjkjkjkkkIIII,,1,,1,,)(1,,jkkjk广东工业大学环境科学与工程学院2③城市热岛环流：由城乡温差引起的局地风④海陆风：是海风和陆风的总称，发生在海陆交界地带，是以24小时为周期的一种大气局地环流⑤山谷风：是山风和谷风的总称，发生在山区，是以24小时为周期的局地环流3．大气压力的垂直分布有什么规律性？答：大气压力的垂直分布总是随着高度的升高而降低，4．大气中的温度层结有哪些类型？如何判断大气的静力稳定度？答：大气中的温度层有四种类型：①正常分布层结或递减层结：气温随高度增加而递减②中性层结：气温直减率接近等于1K/100m③等温层结：气温不随高度变化④逆温层结：气温随高度增加而增加，判断大气是否稳定，可用气块法来说明：当△Z0时，有以下判据：r-rd0,a0不稳定r-rd0,a0稳定r-rd=0,a=0中性r0,a0逆温，非常稳定5．烟流在大气中扩散的形状有哪些类型？它们与大气稳定度有什么关系？答：以下5中类型：气温垂直递减率r，干绝热直减率rd。①波浪型：发生在不稳定的大气中rrd②锥型：发生在中性条件下r=rd③扇型：发生在逆温层中r-rd-1④爬升型：发生在下部稳定上部不稳定大气⑤漫烟型：烟气下部r-rd0烟气上部r-rd06．根据逆温形成的过程，可将逆温分为哪些类型？答：可分为5中类型：辐射逆温，下沉逆温，平流逆温，湍流逆温，锋面逆温7．引起大气运动的作用力有哪些？答：有水平气压梯度力，地转偏向力，惯性离心力，摩擦力8．近地层风速廓线对数律模式和指数律模式分别适应于什么样的温度层结？答：对数律模式是英语在近地层中性层结条件，指数律模式适应于非中性层结第四章：1．名词解释：①危险风速：出现绝对最大浓度时的风速。②污染系数：综合了风向和风速，污染系数=风向频率/平均风速③烟囱有效高度：4．烟气抬升的主要原因是什么？影响烟气抬升高度的因素有那些？原因：①烟囱出口的烟气具有一定的初始动量②烟温高于气温而产生一定浮力。影响因素：烟囱出口处的平均风速，大气稳定度和最大湍流强度。6．什么叫地面绝对最大浓度？为什么出现地面绝对最大浓度？（1）在某一风速下出现地面最大浓度的最大值，称为地面绝对最大浓度，用ρmax表示（2）因为风速是变化的，风速u相对地面最大浓度ρmax有双重影响，u增大时ρmax减少，从各种烟气抬升公式来看，u增大时，抬升高度△H减少，ρmax反而增大，这两种作用和反作用的结果，定会在某一风速下出现地面绝对最大浓度。7．烟囱高度设计的计算方法有哪几种？应考虑那些方面的因素？答：①按地面最大浓度的计算方法②按地面绝对最大浓度的计算方法③按一定保证率的计算方法④P值法考虑因素：①以上都是在烟流扩散范围内温度层结相同时推出的，否则要考虑逆温因素的各种条件影响。②选用的烟气抬升公式应用条件和设计条件相近的抬升公式。③烟囱高度不得低于它所从属建筑物高度的2倍，出口烟气流速不得低于该高度平均风速1.5倍。流速不宜过低，一般宜在20~30m/s。排烟温度应大于100摄氏度。第五章：（考净化效率）1．名词解释：①da：为空气动力学当量直径，指在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度的圆球直径。广东工业大学环境科学与工程学院3②ds：指斯托克斯直径，指在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的圆球直径。③d50：即是个数中位粒径，指累计频率F=0.5时对应的粒径。④真密度：指以粉尘自身所占的真实体积（不包括颗粒之间和颗粒内部的空隙体积）所求得的密度。⑤堆积密度：指呈堆积状态存在的粉尘，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。⑥亲水性粉尘：当粉尘与浓度接触时，如果接触面能扩大而相互附着，即易被水润湿，称为亲水性粉尘。⑦疏水性粉尘：如果接触面趋于缩小而不能附着，即粉尘很难被水润湿，称为疏水性粉尘。⑧安息角：指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。⑨容积导电：指在高温范围，粉尘层的导电主要靠粉尘本体内部的电子或离子进行导电的机制。⑩表面导电：指在低温范围内，粉尘的导电主要靠尘粒表面附着的水分或其他化学成分中的离子进行导电的机制。⑾分割粒径：指与分级效率ηi=50%相对应的粒径。⑿驱进速度：指静电力和阻力达到平衡时，颗粒所达到的静电沉降的末端速度。2．什么叫斯托克斯直径和空气动力学直径？二者有什么相同和不同之处？它们之间如何换算？答：定义见名词解释。两者都是用沉降法测定的，不同之处在于ds中的圆球密度与颗粒密度相等，而da中的圆球密度为单位密度。p=1g/cm3。两者的换算公式：da=ds*p3．粒径分布表示方法有哪几种？除尘技术常采用哪种表示方法？答：粒径分布有个数分布和质量分布两种表示方法。除尘技术中多采用粒径的质量分布。4.说明粉尘和粉尘层导电机理，电除尘器对粉尘比电阻值有什么要求。答：粉尘的导电机制有两种，取决于粉尘，气体温度和组成成分。在高温范围内，粉尘层的导电主要靠粉尘本体内部的电子或离子进行。在低温范围内，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。在中间温度范围内两种导电机制皆起作用。粉尘比电阻对电除尘器的运行有很大影响，最适宜于电除尘器的比电阻范围为104～1010Ω`cm。5.说明粉尘比表面积和粉尘粒径分布的联系与区别？答：联系：当粉尘的比表面积越大时，则颗粒越细，即粒径分布在小粒径的范围内越多。区别：粉尘的比表面积是指单位体积（或质量）粉尘所具有的表面积。而粒径分布则指不同粒径范围内的颗粒个数（或质量或表面积）所占的比例。6．流体阻力包括哪些部分？其大小决定于哪些因素？答：流体阻力包括形状阻力和摩擦阻力两部分。阻力的大小决定于颗粒的形状，粒径，表面特性，运动速度及流体的种类和性质。7．阻力系数与颗粒雷诺数有什么关系？答：阻力系数是颗粒雷诺数的函数。其实验曲线一般可以分为三个阶段。8．在什么情况下，要引入坎宁汉修正回系数？它与哪些因素有关？答：当颗粒尺寸小到与气体分子平均直径自由程度大小差不多时，颗粒开始脱离与气体分子接触，颗粒运动发生所谓“滑动”。这时，相对颗粒来说，气体不再具有连续流体介质的特性，流体阻力将减少。为了对这种滑动条件进行修正，可以将坎宁汉修正回系数C引入斯托克斯定律中。影响因素有：温度，压力和颗粒大小。第六章第一节1．名词解释：①内涡旋：指含尘气体进入除尘器后，旋转气流到达锥体底部后，转而向上沿轴心旋转，此旋转向上的气流即为内涡旋。②外涡旋：同上，是指除尘器中旋转向下的外围气流。③分割直径：当阻力F0趋于离心力Fe时，粒子在交界面上不停地旋转，它的除尘效率为50%，此时粒径即是除尘器的分割粒径。④二次效应：即指被捕集粒子又重新进入气流。2．重力沉降室的主要优点有哪些？提高沉降室除尘效率的主要途径有哪些？答：①主要优点有：结构简单，投资少，压力损失少，维修管理容易。广东工业大学环境科学与工程学院4②提高沉降室除尘效率的途径：一，降低沉降室内的气流速度，二，增加沉降室长度，三，降低沉降室的高度。5.旋风除尘器内气流的切向速度分布有什么规律性？如何确定？答：外涡旋的切向速度反比于旋转半径R的n次方，即VT*Rn=K.而内涡旋的切向速度正比于旋转半径R，比例常数等于气流的旋转角速度W。即Vt/R=W。在内，外涡旋的交界圆柱面上，气流的切向速度最大。6.旋风除尘器内气流的径向速度、轴向速度的大小与哪些因素有关？如何确定？它们对旋风除尘器的除尘效率有什么影响？答：径向速度因内，外旋流性质不同，其矢量方向不同，可近似认为外涡旋气流均匀地经过内，外涡旋交界圆柱面进入内涡旋，即Vr=Q/（2πr0h0）。增大内涡旋的径向速度对分离粉尘有利，增大外涡旋的径向速度则相反。有些细小粉尘在向心气流的带动下，进入内涡旋而被排出。轴向速度和径向速度相似，视内外涡旋而定。外涡旋的轴向速度向下，内涡旋的轴向速度向上。在内涡旋中，随气流逐渐上升，轴向速度不断增大，在排出管底部达到最大值。7影响旋风除尘器的除尘效率的主要因素有哪些？答：有二次效应，比例尺寸，烟尘的物理性质和操作变量。9.旋风除尘器下部漏风为什么会降低其除尘效率？答：除尘器的锥体底部是处于负压状态的，如果底部不严密，漏入外部空气，会把正在落入灰斗的粉尘重新带走，使除尘效率下降。第六章第二节1．名词解释：①电场荷电：离子在静电力作用下做定向运动，与粒子碰撞而使粒子荷电，称为电场荷电。②扩散荷电：由离子的扩散现象而导致的粒子荷电过程，称为扩散荷电。③反电晕：沉积在集尘极表面的高比电阻粒子导致在低电压下发生火花放电现象。④电晕闭塞：当含尘量大到某一数值时，电晕现象消失，颗粒在电场中根本得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失去除尘作用。⑤有效驱进速度：在一定的除尘器结构形式和运行条件下测得的总捕集效率值，代人德意希方程反算出相应的驱进速度值，称之为有效驱进速度。3．电除尘器为什么可以省电？答：电除尘过