发布时间 : 星期三 文章郝吉明第三版大气污染控制工程答案整理全 2更新完毕开始阅读
1）理论空气量
1.1495?(1?3.78)?1000?22.4?10?3m3/kg?6.74m3/kg；
18.260.0101.6441?0.292?0.010?3.78?1.1495?18?100%?0.174%
SO2在湿烟气中的浓度为
2）产生灰分的量为18.1?1000?80%?144.8g/kg 100－3
3
3
4
3
烟气量（1+0.292+0.010+3.78×1.1495+1.644/18）×1000/18.26×22.4×10=6.826m/kg
144.8?103mg/m=2.12×10mg/m
6.8261000?1.7%?1.7?4032.003）需石灰石?103.21kg/t煤
35%灰分浓度为
2.3 煤的元素分析结果如下S0.6%；H3.7%；C79.5%；N0.9%；O4.7%；灰分10.6%。在空气过剩20%条件下完全燃烧。计算烟气中SO2的浓度。 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 N2
3.78?354.76?280.54mol4.78
总计66.25+`8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤
实际烟气量365.48+0.2×354.76=436.43mol/kg煤，SO2浓度为
0.1875?100%?0.043%。
436.432.4 某锅炉燃用煤气的成分如下：H2S0.2%；CO25%；O20.2%；CO28.5%；H213.0%；CH40.7%；N252.4%；空气含湿量为12g/mN，?3
?1.2，试求实际需要的空气量和燃烧时产生的实际烟气量。
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?3
?1.2，则实际干空气 1.2×1.066mol=1.279mol。
3
3
空气含湿量为12g/mN，即含H2O0.67mol/ mN，14.94L/ mN。故H2O体积分数为1.493%。故实际空气量为
1.279?1.298mol。
1?1.493%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 干烟道气的组成为：CO211%（体积），O28%，CO2%，SO2120×10（体积分数），颗粒物30.0g/m（在测定状态下），烟道气流流量在700mmHg和443K条件下为5663.37m/min，水气含量8%（体积）。
试计算：1）过量空气百分比；2）SO2的排放浓度（?g烟道体积；4）在标准状态下颗粒物的浓度。 解：1）N2%=1－11%－8%－2%－0.012%=78.99% 由《大气污染控制工程》P46 （2－11） 空气过剩
3－6
3
/m3）；3）在标准状态下（1atm和273K），干
8?0.5?2?100%?50.5%
0.264?78.99?(8?0.5?2)2）在测定状态下，气体的摩尔体积为
V2?3
P1V1T2101325?22.4?443???39.46L/mol； T1P2273?700?133.322－6
3
取1m烟气进行计算，则SO2120×10m，排放浓度为
120?10?63?(1?8%)?64?0.179g/m。 ?339.46?1022.43?(1?8%)?2957mN/min。
39.4639.4634）30.0?。 ?52.85g/mN22.43）5663.37?2.6 煤炭的元素分析按重量百分比表示，结果如下：氢5.0%；碳75.8%；氮1.5%；硫1.6%；氧7.4%；灰8.7%，燃烧条件为空气过量20%，空气的湿度为0.0116molH2O/mol干空气，并假定完全燃烧，试计算烟气的组成。
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 其中CO2
63.170.5?100%?14.25%；SO ?100%?0.11%；
443.38443.3829.91279.19?0.79?70.61HO ?100%?6.74%； N?100%?75.55%。
443.38443.382
2
2
O2
70.61?0.209?100%?3.33%。
443.382.7 运用教材图2－7和上题的计算结果，估算煤烟气的酸露点。 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，即P60H2SO4
=1.83×10，lg PH2SO4=-4.737。
－5
查图2－7得煤烟气酸露点约为134摄氏度。
2.8 燃料油的重量组成为：C86%，H14%。在干空气下燃烧，烟气分析结果（基于干烟气）为：O21.5%；CO600×10（体积分数）。试计算燃烧过程的空气过剩系数。解：以1kg油燃烧计算， C 860g 71.67mol； H 140g 70mol，耗氧35mol。
设生成CO x mol，耗氧0.5x mol，则生成CO2 （71.67－x）mol，耗氧（71.67－x）mol。
－6
1.5%x。 ?6600?101.5%x总氧量 干空气中N：O体积比为3.78：?0.5x?(71.67?x)?35?106.67?24.5x，
600?10?6烟气中O2量
2
2
1，则含N2 3.78×（106.67+24.5x）。根据干烟气量可列出如下方程：
1.5%xx?71.67?3.78(106.67?24.5x)?600?10?6600?10?6故CO2%：
，解得x=0.306
71.67?0.306?100%?13.99%；
0.306600?10?6N2%：
3.78(24.5?0.306?106.67)?100%?84.62%
0.306600?10?6由《大气污染控制工程》P46 （2－11） 空气过剩系数?
?1?1.5?0.5?0.06?1.07
0.264?84.62?(1.5?0.5?0.06)
第三章 大气污染气象学
3.1 一登山运动员在山脚处测得气压为1000 hPa，登山到达某高度后又测得气压为500 hPa，试问登山运动员从山脚向上爬了多少米？
解：由气体静力学方程式，大气中气压随高度的变化可用下式描述：
dP??g??dZ （1）
将空气视为理想气体，即有
PV?mmPMRT 可写为 ???MVRT （2）
将（2）式带入（1），并整理，得到以下方程：
dPgM??dZ PRT假定在一定范围内温度T的变化很小，可以忽略。对上式进行积分得：
lnP??PgMgM(Z2?Z1)（3） Z?C 即 ln2??PRTRT1。
假设山脚下的气温为10C，带入（3）式得：
5009.8?0.029???Z
10008.314?283得?Z?5.7km ln即登山运动员从山脚向上爬了约5.7km。
3.2 在铁塔上观测的气温资料如下表所示，试计算各层大气的气温直减率：?1.5?10，?10?30，?30?50，
?1.5?30，?1.5?50，并判断各层大气稳定度。
高度 Z/m 气温 T/K 解：?1.5?101.5 298 10 297.8 30 297.5 50 297.3 ?T?z?T?10?30???z?T?30?50???z?T?1.5?30???z?T?1.5?50???z??297.8?298?2.35K/100m??d，不稳定
10?1.5297.5?297.8???1.5K/100m??d，不稳定
30?10297.3?297.5???1.0K/100m??d，不稳定
50?30297.5?298???1.75K/100m??d，不稳定
30?1.5297.3?298???1.44K/100m??d，不稳定。
50?1.5??3.3 在气压为400 hPa处，气块温度为230K。若气块绝热下降到气压为600 hPa处，气块温度变为多少？ 解：
T1P?(1)0.288， T0P0P10.2886000.288)?230()?258.49K P0400T1?T0(