大氣污染控制工程課后習題答案-資料下載頁

【導讀】按1mol干空氣計算，空氣中各組分摩爾比即體積比，故nN2=，nO2=，SO2：，NO2：，CO：。按標準狀態(tài)下1m3干空氣計算，其。故三種污染物體積百分數(shù)分別為：。2）每天流經(jīng)管道的CCl4質(zhì)量為×10×3600×24×10－3kg=891kg. 不同CO百分含量對應CO的量為：。設干空氣O2：N2體積比為1：，則理論空氣量×=。煙氣組成為，H2O+=，，×3）過剩空氣為10%時，所需空氣量為×=，產(chǎn)生煙氣量為+×=m3N/kg重油。燃料的摩爾質(zhì)量為molCg/0?。，則實際干空氣×故H2O體積分數(shù)為%。煙氣量SO2：，CO2：++=，N2：×+=，查圖2－7得煤煙氣酸露點約為134攝氏度。以1kg油燃燒計算，設生成COxmol，耗氧mol，則生成CO2（－x）mol，耗氧（－x）mol。為：1，則含N2×（+）。

　　

【正文】 YYdY* abWWW? 01 YY? AWdwYY )1(0? ? ?wewb AWdwYY )1(0 Yb= 0 0 0 0 0 Ye= NOG=， f=； 2atm， 298K 時， ? =，因此 )/( 2 smkgvG ??? ? ，更多環(huán)評報告書、工程師考試資料來自中國環(huán)評網(wǎng)： 故 HOG= mGDa p ) (600 )( ?? ???? ???； 因此吸附區(qū)高度為 H2== =。 對單位橫截面積的床層，在保護作用時間內(nèi)吸附的苯蒸汽 量為 （ － 0） 60 90＝ 320（ kg 苯 /m2） 而吸附床飽和區(qū)吸附苯蒸汽量 )0()( 2 ??? Tb xHH ? 吸附床未飽和區(qū)吸附苯蒸汽量 )1)(0(2 fxH Tb ??? ? 因此總吸附量 )( ????????? H 解得 H=，此即所需要的最小床高。 解： 反應管轉(zhuǎn)化率為 xA時，反應速度為 RA=－ （ 1－ xA） mol/（ kg 催化劑 .min）。 根據(jù)單管物料平衡可列出如下方程： AA Q dxA dxx ?? ?)1( 其中 2322 )(4 mA ?? ????? ? ， Q 單位為 mol/min。 數(shù)據(jù)代入并整理得AAxdxQdx ?? 10 9 8 6 6 ，對等式兩邊積分，即 ?? ?? 10 9 8 6 6 AAxdxQdx ，解得 Q=。 反應管數(shù)目： 250/＝ 560 個。 解： kJQ 53 ?????? ? 由 TcmQ ?? 得 KcmQT 3 1 47 2 6 5 ?? ???? 。 作業(yè)習題解答 第 八章 硫氧化物的污染控制 解： 更多環(huán)評報告書、工程師考試資料來自中國環(huán)評網(wǎng)： 火電廠排放標準 700mg/m3。 3%硫含量的煤煙氣中 SO2體積分數(shù)取 %。 則每立方米煙氣中含 SO2 mg85711064 3 ???； 因此脫硫效率為 %%1008571 7008571 ???。 解： 1） ?????? 223223 22 COOHC a S OOHSOC a C O kgm 164100? m= 2）每燃燒 1t 煤產(chǎn)生 SO2約 kgt ?? ，約去除 72 =。 因此消耗 CaCO3 kgm 13 264 ???? 。 3） 生成量 kg17417264 ?? ；則燃燒 1t 煤脫硫污泥排放量為 ? ，同時排放灰渣 77kg。 解： 1）由 )1)(1(1 21 ??? ????T ， )1% )(981(1% 2????? ，解得 %852 ?? 。 2）設總體積為 100，則 體積， 體積， 體積。經(jīng)第一級催化轉(zhuǎn)化后余 體積， 體積， 體積。設有 x 體積 SO2轉(zhuǎn)化，則總體積為 )( x? 。 因此，]2/2/[2/)(300xxxxxx??????? ，由此解得 x= 10－ 3； 故轉(zhuǎn)化率為 % 3 ??? ? 解： 動力消耗 WWK 26 0000 ??? ，即約 %用于克服阻力損失。 解： 1）取平均溫度為 CT 。 55180 ??? ，此時氣體密度 lg/?? （分子量取 30）。 顯然霧滴處于牛頓區(qū)， smu s /][ 2/13 ????? ?，因氣體流速更多環(huán)評報告書、工程師考試資料來自中國環(huán)評網(wǎng)： 為 3m/s，則液滴相對塔壁的沉降速度為 。 2）工況條件：液氣比 ， Ca/S=，并假設 SO2吸收率為 90%。 在 。 C 下，水汽化熱 ，空氣比熱 （ ） 由（ 180－ 55） =，解得 m=，因此水分蒸發(fā)率 %% ?? 。 3） CaCO3反應分 率為 %75%100 ??。 解： 在 373K時， Khs=， Ks1= 10－ 3， Ks2＝ 10－ 8。 [Na]－ [S]=[Na+]－ []－ [HSO3－ ]－ [SO32－ ] =[OH－ ]－ [H+]+[SO32－ ]+2[CO32－ ]+[HCO3－ ]－ [] 2 2123223 ][][ ][][ ???? ??H PKKKHH S OKSO sohssss，2 2123223 ][][ ][][ ???? ??H PKKKHH S OKCO cohcccs， ][][ 213 ?? ? H PKKHCO cohcc。 代入得 492 202 1314 ][ ][ ][ ][][10][][ ?? ?? ?? ???? ???????????? HHHHHSNa 代入不同的 [H+]濃度，可得 pH在 4～ 5 時 [Na]－ [S]接近于 0。因此脫硫最佳 pH值 4～ 5。 解： 工況條件：液氣比 ， Ca/S=，并假設 SO2吸收率為 90%。因此，單位體積（ ）通過煙氣 1/9m3，可吸收 SO2 m % 3 ????? ?。 取溫度 T=373K，則 Khs=， Ks1=， Ks2= 10－ 8。 進水 PSO2= 10－ 4atm， []== 10－ 5， [HSO3－ ]=Ks1[]/[H+]=， [SO32－ ]= 532 ][ ][ ??? ??HH SOK s； 則反應后 [S]’=[]+[HSO3－ ]+[SO32－ ]+= 此時 PSO2’= 10－ 3atm， []’= 10－ 4且 ????????????????????8323343]39。[]39。[]39。[]39。[]39。[H SOHSOHH SO 物料守恒得 []’+[HSO3－ ]’+[SO32－ ]’ = 由上述方程可解得 [H+]= 10－ 5， pH= 更多環(huán)評報告書、工程師考試資料來自中國環(huán)評網(wǎng)： 作業(yè)習題解答 第九章 固定源氮氧化物污染控制 解： 1）設每天需燃煤 Mt，則有 103 103 38%=1000 106 24 3600 解得 M= 103t。取 NOx 平均排放系數(shù) 12kg/t 煤，則每日排放 NOx 量約為 t1 0 710 33 ??? ； 2）同理 103 103 38%=1000 106 24 3600， M=5439t。 取重油密度為 103kg/m3，折合體積約為 6800m3，去排放系數(shù) ，則每日排放NOx 約為 10 3 ?? 3） 8900 103 38%V=1000 106 24 3600，解得 V= 106m3。 每日排放 NOx 量約為 336 ?? ?? 。 解： 取 1kg 煤計算，排放 NOx 約 8g，在常規(guī)燃燒溫度下，近似認為 NO2濃度很小， NOx 均以NO 存在。 1kg 煤中，含 C772g， H52g， N12g， S26g， O59g，灰分為 79g。充分燃燒后，生成 ，H2O26mol， ， 。需 O22504－ 59=2445g，約 。 引入 N2 m ??。燃燒本身過程中產(chǎn)生 N2 m )8301412( ???。 即在 O2恰好耗盡時煙氣含 ， H2O26mol， ， ， 。 由題意，空氣過剩，設過剩空氣量為 xmol，則 ?? xx ，由此解得 x=152mol。 故 NOx 濃度為 ???? （體積分數(shù)）。 解： 1） 1200K下， Kp= 10－ 7。設有 xN2轉(zhuǎn)化為 NO，則 72 )5)(75( )2( ????? xxx 解得 x=；故 NO 平衡濃度為 ???? （體積分數(shù)） 2） 1500K時，同理 52 )5)(75( )2( ????? xxx 解得 x=，故 NO 平衡濃度為 更多環(huán)評報告書、工程師考試資料來自中國環(huán)評網(wǎng)： 0 203 ???? （體積分數(shù)） 3） 2020K時， 42 )5)(75( )2( ????? xxx 解得 x=，故 NO 平衡濃度為 。 解： 考慮 1kg 燃煤含氫 37g，碳 759g，硫 9g，氮 9g，氧 47g。煙氣中含 ，含 H2O ，含 。因此需 O2 2392－ 47=2281g 約 ，則引入 。 若空氣過剩 20%，則煙氣中 O2為 =， N2 ++9/28=。 即若不考慮 N 轉(zhuǎn)化，則煙氣中含 ， ， ， 。 1） N2轉(zhuǎn)化率 20%，則 NO 濃度為 14/ ????（體積分數(shù)） 2） N2轉(zhuǎn)化率 50%，則 NO 濃度為 14/ ???? （體積分數(shù)） 解： 按《大氣污染控制工程》 P361（ 9－ 13） )e x p ()1()1( 11 MtYY CC ???? ?? 將 M=70， C= 代入 當 t= 時 )1()1( ?? ??? eYY ， 解得 Y=； 當 t= 時 )1()1( ?? ??? eYY ， 解得 Y=； 當 t= 時 )1()1( ?? ??? eYY ， 解得 Y=。 由 )58400e x p( 2/1115 TPTM ??? ?，取 P=1atm，將 M=70 代入得 T=2409K。 解： M=50??????????????????????????,)1()1(,)1()1(,)1()1(,YeYYstYeYYstYeYYst M=30??????????????????????????,)1()1(,)1()1(,)1()1(,YeYYstYeYYstYeYYst 解： )4 3 4 0 0e x p ( 109 1314 RTK ???? （ R=）。將所給溫度代入公式計算 K值，列表更多環(huán)評報告書、工程師考試資料來自中國環(huán)評網(wǎng)： 如下： T（ K） 300 1000 1200 1500 2020 2500 Kp（計算值） 10－ 31 10－ 9 10－ 7 10－ 5 10－ 4 10－ 3 Kp（表中值） 10－ 30 10－ 9 10－ 7 10－ 5 10－ 4 10－ 3 解： 假設 O濃度很小，平衡時 O2的濃度仍可近似認為 5％。利用 O2分解的平衡反應式 OO 22 ?及《大氣污染控制工程》 P360（ 9－ 11）式求解：2/1 ,2/12)( ][][ RT KOO OPee ?。因反應前后分子個數(shù)不同，平衡常數(shù)有量綱，公式中濃度單位為 mol/m3，即 1） 2020K時， Kp,o= 10－ 4，平衡時 32 /][ mm o lO e ??? 故 3642/1 ,2/12 /m o )( ][][ mRT KOO OPee －??? ????? 2） 2200K時， Kp,o= 10－ 3，平衡時 32 /][ mm o lO e ??? 故 3532/1 ,2/12 /m )( ][][ mRT KOO OPee －??? ????? 3） 2400K時， Kp,o= 10－ 3，平衡時 32 /][ mm o lO e ??? 故 3532/1 ,2/12 /m )( ][][ mRT KOO OPee －??? ????? 解： 取 1kg 煤計算，排放 NOx 約 8g，在常規(guī)燃燒溫度下，近似認為 NO2濃度很小， NOx 均以NO 存在。 1kg 煤中，含 C759g， H37g， N9g， S9g， O47g。充分燃燒后，生成 ， ， 。需 O22333－ 47=2286g，約 。 引入 N2 m ??。燃燒本身過程中產(chǎn)生 N2 m )830149( ???。 即在 O2恰好耗盡時煙氣含 ， ， ， ， 。 由題意，空氣過剩，設過剩空氣量為 xmol，則 ?? xx ，由此解得 x=。 故 NOx 濃度為 ???? （體積分數(shù)）。 更多環(huán)評報告書、工程師考試資料來自中國環(huán)評網(wǎng)： 解： 燃燒 1mol C10H20Nx，產(chǎn)生 10molCO2， 10molH2O，需 O215mol，引入 N2量 。 空氣過剩 50%，則總氮氣量為 =， O2量為 。 由題意， 610230 ?????? xx，解得 x= 因此氮在油中的最大含量為 %%100 ????? ?。 解： 1）以熱值為 6110kcal/kg 的煤為燃料，每日排放 NOx量約 107t，其中 ， 。反應方程式為： OHNONONH 2223 6444 ????