大气污染110Word下载.docx
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五、计算：
1、例题2-4（考试的难度）书中有错P47：
对于例2-3给定的重油，若燃料中硫全部转化为SO2（其中SO2占97%）试计算空气过剩系数a=1.20时烟气中SO2及SO3的浓度，以10-6表示：
并计算此时烟气中CO2的含量，以体积百分数表示。
由例2-3知理论空气量条件下烟气组成（mol）为
CO2:
73.58，H2O:
47.5+0.0278
SOx：
0.5N2:
97.83×
3.78
理论烟气量为
73.58+（47.5+0.0278）+0.5+97.83×
3.78=491.4mol/kg重油
即491.4×
22.4/1000=11.01mn3/kg重油
空气过剩系数a=1.20时，实际烟气量为
11.01+10.47×
0.2=13.10mn3/kg重油
其中10.47为1kg重油完全燃烧所需理论空气量（见例2-3）
烟气中SO2的体积为
0.5×
0.97×
22.4/1000=0.0109mn3/kg
SO3的体积为
0.03×
22.4/1000=3.36×
10-4mn3/kg
所以烟气中SO2及SO3的浓度分别为：
PSO2=0.0109/13.10=832×
10-6
PSO2=3.36×
10^-4/13.10=25.65×
当a=1.2时，干烟气量为：
［491.4-（47.5+0.0278）］×
22.4/1000+10.47×
0.2=10.04mn3CO2的体积为：
73.58×
22.4/1000=1.648mn3/kg重油
所以干烟气中CO2的含量以体积计为：
1.648/12.04×
100%=13.69%
2.1已知重油元素分析结果如下：
C：
85.5%H：
11.3%O：
2.0%N：
0.2%S：
1.0%，试计算：
1）燃油1kg所需理论空气量和产生的理论烟气量；
2）干烟气中SO2的浓度和CO2的最大浓度；
3）当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。
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+1.25=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。
2.4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/m3N，
，试求实际需要的空气量和燃烧时产生的实际烟气量。
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。
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
，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干烟道气的组成为：
CO211%（体积），O28%，CO2%，SO2120×
10－6（体积分数），颗粒物30.0g/m3（在测定状态下），烟道气流流量在700mmHg和443K条件下为5663.37m3/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（
）；
3）在标准状态下（1atm和273K），干烟道体积；
4）在标准状态下颗粒物的浓度。
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SO21
20×
10－6m3，排放浓度为
3）
4）
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。
按1kg煤进行计算
重量（g）摩尔数（mol）需氧数（mol）
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.某电厂电除尘器的进口和出口的烟尘粒径分布数据如下，若电除尘器总除尘效率为99%，试确定其分级效率。
（请写出计算公式及计算示例，并将计算结果列于表下面）（10分）
粒径间隔（μm）
<
0.6
0.6-0.7
0.7-0.8
0.8-1.0
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
6-8
8-10
10-20
20-30
质量频率（%）
进口g1
2.0
0.4
0.7
3.5
6.0
24
13
3.0
11
8.0
出口g2
7.0
1.0
14.0
16
29
2.5
8.5
计算实例：
总效率为99％，所以通过率为1％。
所以:
η1=100-1×
7.0/2.0=96.5其它同，计算结果如下表：
ηi
96.5
97.5
95
95.7
96
97.3
98.8
99.5
99.0
99.2
99.1
1、某企业采用电除尘器除去烟气中的粉尘，已知入口粉尘浓度为ρ1i=3.29g/mN3，出口粉尘浓度为ρ2i=0.09g/mN3。
驱进速度为0.12m/s，烟气流量Q=5500m3/h。
求所需电除尘器集尘极表面积（m2）。
A/Qω=–lnρ2i/ρ1i（5分）
A=（Q/ω）×
[–lnρ2i/ρ1i]
=55000/（3600×
0.12）×
[–ln0.09/3.29]
=45.8m2（5分）
1、某企业采用电除尘器除去烟气中的粉尘，已知入口粉尘浓度为ρ1i=5.50g/mN3，出口粉尘浓度为ρ2i=0.3g/mN3。
集尘极表面积为50m2，烟气流量Q=5500m3/h。
求电除尘器所需驱进速度（m/s）。
A/Qω=–lnρ2i/ρ1i（4分）
ω=（Q/A）×
[–lnρ2i/ρ1i]（4分）
=550/（3600×
50）×
[–ln0.3/5.5]
=0.089m/s（3分）
2、某冶炼厂的烟筒高62m，烟云抬升高度为13m,其SO2排放速率为30×
105mg/h，假定烟气在烟道口采用一脱硫技术，脱硫效率为85%，试估算排放后下风向1km处的SO2地面浓度。
假定烟囱出口处平均风速为3m/s，大气稳定度为D下，σy=55.26m；
σZ=26.20m。
SO2源强为Q=30×
105/3600×
（1-0.85）=125mg/s（4分）
ρ（1000,0,0,75）=Q/（πuσyσZ）exp（-H2/2σZ2）
=125/（3.14×
3×
55.26×
26.2）×
exp（-752/2×
26.22）
=0.00015mg/m3（3分）
5.5根据对某旋风除
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