大气污染控制工程第三版课后习题答案18章全Word文件下载.docx
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0.12=10.8
1.5解：
由《大气污染控制工程》P14（1－1），取M=210
，
COHb饱和度
1.6解：
含氧总量为。
不同CO百分含量对应CO的量为：
2%：
，7%：
1）最初CO水平为0%时；
2）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
第二章燃烧与大气污染
2.1解：
1kg燃油含：
重量（g）摩尔数（g）需氧数（g）
C85571.2571.25
H113－2.555.2527.625
S100.31250.3125
H2O22.51.250
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，H2O55.25+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=11.27m3N/kg重油。
2）干烟气量为502.99－56.50=446.49mol/kg重油。
SO2百分比浓度为，
空气燃烧时CO2存在最大浓度。
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=12.33m3N/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
C65.75.4751
H3.23.20.584
S1.70.0530.010
O2.30.0720.013
灰分18.13.306g/mol碳
水分9.01.644g/mol碳
故煤的组成为CH0.584S0.010O0.013，
燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为。
燃烧方程式为
n=1+0.584/4+0.010－0.013/2=1.1495
1）理论空气量；
SO2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×
10－3=6.826m3/kg
灰分浓度为mg/m3=2.12×
104mg/m3
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）
C79566.2566.25
H31.12515.56257.78
S60.18750.1875
H2O52.8752.940
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CO266.25mol，SO20.1875mol，H2O15.5625+2.94=18.50mol
N2
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。
2.4解：
取1mol煤气计算
H2S0.002mol耗氧量0.003mol
CO20.05mol0
CO0.285mol0.143mol
H2（0.13-0.004）mol0.063mol
CH40.007mol0.014mol
共需O20.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol。
1，则理论干空气量为0.223×
（3.78+1）=1.066mol。
取，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%。
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）
空气过剩
2）在测定状态下，气体的摩尔体积为
；
取1m3烟气进行计算，则SO2120×
10－6m3，排放浓度为
3）。
4）。
2.6解：
按1kg煤进行计算
C75863.1763.17
H40.7520.37510.19
S160.50.5
H2O83.254.6250
需氧63.17+10.19+0.5=73.86mol
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：
CO263.17mol；
SO20.5mol；
H2O4.91+4.625+20.375=29.91mol；
N2：
73.86×
3.78=279.19mol；
过剩干空气0.2×
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；
SO2；
H2O；
N2。
O2。
2.7解：
SO2含量为0.11%，估计约1/60的SO2转化为SO3，则SO3含量
，即PH2SO4=1.83×
10－5，lgPH2SO4=-4.737。
查图2－7得煤烟气酸露点约为134摄氏度。
2.8解：
以1kg油燃烧计算，
C860g71.67mol；
H140g70mol，耗氧35mol。
设生成COxmol，耗氧0.5xmol，则生成CO2（71.67－x）mol，耗氧（71.67－x）mol。
烟气中O2量。
总氧量，干空气中N2：
1，则含N23.78×
（106.67+24.5x）。
根据干烟气量可列出如下方程：
，解得x=0.306
故CO2%：
N2%：
空气过剩系数
第三章大气污染气象学
3.1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：
（1）
将空气视为理想气体，即有
可写为
（2）
将
（2）式带入
（1），并整理，得到以下方程：
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：
即（3）
假设山脚下的气温为10。
C，带入（3）式得：
得
即登山运动员从山脚向上爬了约5.7km。
3.2解：
，不稳定
，不稳定。
3.3解：
3.4解：
由《大气污染控制工程》P80（3－23），，取对数得
设，，由实测数据得
x
0.301
0.477
0.602
0.699
y
0.0669
0.1139
0.1461
0.1761
由excel进行直线拟合，取截距为0，直线方程为：
y=0.2442x
故m＝0.2442。
3.5解：
，
稳定度D，m=0.15
稳定度F，m=0.25
风速廓线图略。
3.6解：
1）根据《AirPollutionControlEngineering》可得高度与压强的关系为
将g=9.81m/s2、M=0.029kg、R=8.31J/（mol.K）代入上式得。
当t=11.0。
C，气压为1023hPa；
当t=9.8。
C，气压为1012hPa，
故P=（1023+1012）/2=1018Pa，T=（11.0+9.8）/2=10.4。
C=283.4K，dP=1012-1023=－11Pa。
因此，z=119m。
同理可计算其他测定位置高度，结果列表如下：
测定位置
2
3
4
5
6
7
8
9
10
气温/。
C
9.8
12.0
14.0
15.0
13.0
12.6
1.6
0.8
气压/hPa
1012
1000
988
969
909
878
850
725
700
高度差/m
89
99
101
163
536
290
271
1299
281
高度/m
119
218
319
482
1018
1307
1578
2877
3158
2）图略
3），不稳定；
，逆温；
，稳定；
，稳定。
3.7解：
，故，逆温；
，故，稳定；
，故，不稳定；
，故逆温。
3.8解：
以第一组数据为例进行计算：
假设地面大气压强为1013hPa，则由习题3.1推导得到的公式，代入已知数据（温度T取两高度处的平均值）即
，由此解得P2=961hPa。
由《大气污染控制工程》P72（3－15）可分别计算地面处位温和给定高度处位温：
故位温梯度=
同理可计算得到其他数据的位温梯度，结果列表如下：
测定编号
1
地面温度/。
21.1
15.6
25.0
30.0
458
763
580
2000
500
相应温度/。
26.7
8.9
5.0
20.0
28.0
位温梯度/
K/100m
2.22
0.27
－0.17
－0.02
－1.02
1.42
3.9解：
以第一组数据为例进行计算，由习题3.1推导得到的公式，设地面压强为P1，代入数据得到：
，解得P1=1023hPa。
因此
同理可计算得到其他数据的地面位温，结果列表如下：
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