大气污染控制工程（第三版）课后习题答案

第一章 概 论

1.1 解：

按1mol干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故nN2=0.781mol，nO2=0.209mol，nAr=0.00934mol，nCO2=0.00033mol。质量百分数为

N2%?0.781?28.010.209?32.00?100%?75.51%O2%??100%?23.08(.97?128.97?1，； 0.00934?39.940.00033?44.01Ar%??100%?1.29%CO2%??100%?0.05(.97?128.97?1，。

1.2 解：

由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下：

SO2：0.15mg/m3，NO2：0.12mg/m3，CO：4.00mg/m3。按标准状态下1m3干空气计算，其

1?103?44.643mol摩尔数为22.4。故三种污染物体积百分数分别为： 0.15?10?30.12?10?3?0.052ppm?0.058ppm64?44.64346?44.643SO2：，NO2： 4.00?10?3?3.20ppmCO：28?44.643。

1.3 解：

1.50?10?4?1543??1.031g/mN22.4?10?31）?（g/m3N）

1.50?10?4?33??6.70?10mol/mN?3 c（mol/m3N）22.4?10。

－

2）每天流经管道的CCl4质量为1.031×10×3600×24×103kg=891kg

1.4 解：

－

每小时沉积量200×（500×15×60×106）×0.12?g=10.8?g

1.5 解：

由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=210

p?COHb2.2?10?4?M?210??0.2369?2O2HbpO219.5?10，

COHb饱和度

1.6 解：

?CO?COHb/O2HbCOHb0.2369???19.15%COHb?O2Hb1?COHb/O2Hb1?0.2369

4800?20?960mL100含氧总量为。不同CO百分含量对应CO的量为：

960960?2%?19.59mL?7%?72.26mL2%：98%，7%：93%

72.26t??172.0min?434.2?10?101）最初CO水平为0%时 ； 72.26?19.59t??125.4min?434.2?10?102）最初CO水平为2%时 。

1.7 解：

由《大气污染控制工程》P18 （1－2），最大能见度为

2.6?1400?1.4?11581.8mK?2.2?0.2。

第二章 燃烧与大气污染 Lv??

2.1 解： 1kg燃油含：

重量（g） 摩尔数（g） 需氧数（g）

C 855 71.25 71.25 H 113－2.5 55.25 27.625 S 10 0.3125 0.3125 H2O 22.5 1.25 0 N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，H2O 55.25+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=11.27 m3N/kg重油。

2）干烟气量为502.99－56.50=446.49mol/kg重油。

2.6?pdp0.3125?100%?0.07D6.49SO2百分比浓度为，

71.25?100%?15.96%空气燃烧时CO2存在最大浓度446.49。

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=12.33 m3N/kg重油。

2.2 解：

相对于碳元素作如下计算：

%（质量） mol/100g煤 mol/mol碳 C 65.7 5.475 1 H 3.2 3.2 0.584 S 1.7 0.053 0.010 O 2.3 0.072 0.013

灰分 18.1 3.306g/mol碳 水分 9.0 1.644g/mol碳 故煤的组成为CH0.584S0.010O0.013，

100?18.26g/molC燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为5.475。燃烧方程式为

n=1+0.584/4+0.010－0.013/2=1.1495

CH0.584S0.010O0.013?n(O2?3.78N2)?CO2?0.292H2O?0.010SO2?3.78nN2

1.1495?(1?3.78)?1000?22.4?10?3m3/kg?6.74m3/kg18.261）理论空气量；

0.010?100%?0.174%1.6441?0.292?0.010?3.78?1.1495?18SO2在湿烟气中的浓度为

2）产生灰分的量为

－

烟气量（1+0.292+0.010+3.78×1.1495+1.644/18）×1000/18.26×22.4×103=6.826m3/kg

18.1?1000?80%?144.8g/kg100

144.8?103灰分浓度为6.826mg/m3=2.12×104mg/m3

1000?1.7%?1.7?4032.00?103.21kg35%3）需石灰石/t煤

2.3解：

按燃烧1kg煤计算

重量（g） 摩尔数（mol） 需氧数（mol） C 795 66.25 66.25 H 31.125 15.5625 7.78 S 6 0.1875 0.1875 H2O 52.875 2.94 0 设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，

所需理论空气量为4.78×（66.25+7.78+0.1875）=354.76mol/kg煤。

理论烟气量CO2 66.25mol，SO2 0.1875mol，H2O 15.5625+2.94=18.50mol

3.78?354.76?280.54mol4.78 N2

总计66.25+`8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤

0.1875?100%?0.043C6.43实际烟气量365.48+0.2×354.76=436.43mol/kg煤，SO2浓度为。

2.4解：

取1mol煤气计算

H2S 0.002mol 耗氧量 0.003mol CO2 0.05mol 0

CO 0.285mol 0.143mol H2 （0.13-0.004）mol 0.063mol CH4 0.007mol 0.014mol

共需O2 0.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol。设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，则理论干空气量为0.223×（3.78+1）=1.066mol。取??1.2，则实际干空气 1.2×1.066mol=1.279mol。

空气含湿量为12g/m3N，即含H2O0.67mol/ m3N，14.94L/ m3N。故H2O体积分数为1.493%。

1.279?1.298mol1?1.493%故实际空气量为。

烟气量SO2：0.002mol，CO2：0.285+0.007+0.05=0.342mol，N2：0.223×3.78+0.524=1.367mol，H2O0.002+0.126+0.014+1.298×1.493%+0.004=0.201mol

故实际烟气量 0.002+0.342+1.367+0.201+0.2×1.066=2.125mol

2.5 解：

1）N2%=1－11%－8%－2%－0.012%=78.99% 由《大气污染控制工程》P46 （2－11）

8?0.5?2?100%?50.5%空气过剩0.264?78.99?(8?0.5?2)

2）在测定状态下，气体的摩尔体积为

V2?P1V1T2101325?22.4?443???39.46L/molT1P2273?700?133.322；

－

取1m3烟气进行计算，则SO2120×106m3，排放浓度为

120?10?6?(1?8%)?64?0.179g/m3?339.46?10。

22.435663.37??(1?8%)?2957mN/min39.463）。 39.46330.0??52.85g/mN22.44）。

2.6解：

按1kg煤进行计算

重量（g） 摩尔数（mol） 需氧数（mol） C 758 63.17 63.17 H 40.75 20.375 10.19 S 16 0.5 0.5 H2O 83.25 4.625 0 需氧63.17+10.19+0.5=73.86mol

设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，则干空气量为73.86×4.78×1.2=423.66mol， 含水423.66×0.0116=4.91mol。

烟气中：CO2 63.17mol；SO2 0.5mol；H2O 4.91+4.625+20.375=29.91mol；

N2：73.86×3.78=279.19mol；过剩干空气0.2×73.86×4.78=70.61mol。

实际烟气量为63.17+0.5+29.91+279.19+70.61=443.38mol

63.170.5?100%?14.25%?100%?0.11%其中CO2 443.38；SO2 443.38；

29.91279.19?0.79?70.61?100%?6.74%?100%?75.55D3.38443.38H2O ； N2 。 70.61?0.209?100%?3.33D3.38O2 。

2.7解：

SO2含量为0.11%，估计约1/60的SO2转化为SO3，则SO3含量

0.11%?1?1.83?10?5－

60，即PH2SO4=1.83×105，lg PH2SO4=-4.737。

查图2－7得煤烟气酸露点约为134摄氏度。