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1、1120663班大气题一、填空：1 气态污染物总体上可分为 ( 含硫化合物， 含氮化合物， 碳氧化物，有机化合物，卤素化合物 )2 常用的除尘器可分为 ( 机械除尘器 电除尘器 袋式除尘器 湿式除尘器 )3 大气污染物的来源可分为 ( 人为污染源 自然污染源 ) 其中人为污染源按污染源的空间分布可分为 ( 点源 面源 ) 按照人们的社会活动功能不同，分为（生活污染源 工业污染源 交通污染源）三种4 影响旋风除尘器效率的因素有（二次效应 比例尺寸 烟尘的物理性质 操作变量）5 根据气温在垂直于下垫面方向上的分布， 可将大气圈分为（对流层 平流层 中间层 暖层 散逸层）二、名词解释：1 温室效应2
2、 燃烧3 可吸入颗粒物4 二次污染物5 空燃比答案 1 大气中的二氧化碳和其他微量元素如加完，一氧化二氮，臭氧，氟氯烃，水蒸汽等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减的通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象，称为温室效应。2 可燃混合物的快速氧化过程，并伴随着能量的释放，同时使燃料的组成元素转化为相应的氧化物3 指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径 估算下风向 5km处的 SO2地面浓度。2假设在相同条件下，新建一个烟囱，使地面浓度降为现在的50%，烟囱应为多少米？解： 1x-5km 处，大气稳定度为C时， y=404.5m， z=267.5mSO2 浓 度 （ 5000 ， 0
3、 ， 0， 225 ） =Qexp （ -H 2）2 ZY2z=1000exp（-22523.14 * 3* 404.5* 267.5）=688g/m32* 267.52浓度减少为现在的50%= 1 222Exp（-H 2 H ）= 12z2z2得 H =387.1m高度 H=387.1-65=322.1m2.已知某种烟煤的组成为：dafdafdafdaf1.26%,SdafarC84.54%,O8.04%,H4.84%,N1.32%,W 3.06%。试计算燃烧 1kg 该种煤所需的理论空气量和产生的理论烟气量（假定空气中不含水分）。解： 首先计算收到基的成分组成：W ar :3.06%A a
4、r 错误 ! 未找到引用源。Car ：错误 ! 未找到引用源。arO : 错误 ! 未找到引用源。Har :错误 ! 未找到引用源。Nar : 错误 ! 未找到引用源。Sar : 错误 ! 未找到引用源。计算理论空气量：以1kg 烟煤为基准，列出每种元素的摩尔数、燃烧所需的理论氧气量和产生的理论烟气量（表1.1 ）。因此燃烧 1kg 烟煤所需的理论氧气量为：错误 ! 未找到引用源。空气中氮气的体积分数为氧气的3.78 倍，所以理论空气量为：错误 ! 未找到引用源。组分质量 /g摩尔数 /mol需氧量 /mol产生的烟气量 /molC644.853.7353.7353.73(CO )2H36.9
5、36.99.22518.45(CO )2O61.33.83-1.9160N9.60.686020.343(N )S10.10.3160.3160.316(SO2)H2O30.61.71.721.7(H O)转化为标准状态下的体积：Va=错误 ! 未找到引用源。计算理论烟气量： 根据上表和理论空气量的计算， 燃烧 1Kg 烟煤产生的烟气量（燃烧产物 +N2）为：转化为标准状态下的体积：Vf=错误 ! 未找到引用源。一、填空题1. 全球性大气污染问题目前主要包括 温室效应 、臭氧层破坏 和酸雨 问题。2. 根据气温在垂直与下垫面方向上的分布，可将大气层分为对流层、平流层、中间层、暖层 和 散逸层。
6、3. 根据主要除尘原理，日前常用的除尘器可分为：机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器 等4. 煤炭转化是指用化学方法对煤进行 脱碳 和 加氢。5. 粒径分布是指不同粒径范围内的 颗粒的个数 所占的比例。二、名词解释1. 大气污染 :2. 温室效应：3. 二次污染物：4. 空燃比：5. 安息角：答案1. 大气污染：指由于人类活动或自然过程引起的某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，并因此而危害人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。2. 温室效应：大气中的二氧化碳和其他微量气体如甲烷、一氧化碳、臭氧、氟氯烃、水蒸气等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减的通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引
7、起全球气温升高的现象。3. 二次污染物：由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的心污染物。4. 空燃比：单位质量燃料燃烧所需要的空气质量。5. 安息角：粉尘从漏斗连续落到水平面上，自然堆积成一个圆锥体，圆锥体母线与水平线的夹角。三、 解答题1. 大气稳定度的判别 ?答 : 气块法 : 根据公式 a=g( - d)/ 。( - d) 的符号决定了气块加速度 a 与其位移的方向是否一致 , 也就决定了大气是否稳定。若 0, 则有三种情况 :1) d 时， a0, 气块的加速度与其位移方向相同，气块作加速运动，大气不稳定；2) d 时，
8、 a0, 气块的加速度与其位移方向相反，气块作减速运动，大气稳定；3 ） =d 时， a=0, 大气是中性的。位温梯度法 : / z=( /T) ( d- )1) 当 / zd 时，大气不稳定；3）当 / z0 即 -1/100m 时, 大气呈不稳定状态， =-1/100m 大气呈中性状态 , -1/100m 时大气呈稳定状态。四. 计算题1. 某铜冶炼厂的烟筒高 150m，烟云抬升高度为 75m, 其 SO2排放速率为 1000g/s. 估算下风向 5km 处的 SO2地面浓度 . 假定风速为 3m/s,大气稳定度为 C. 在相同条件下，若新建一座烟筒以使地面浓度降低为现在的 50%，烟筒高
9、度应为多少米？解：x=5km，大气稳定度为 C时， y404.5m ， z267.5m SO 2浓度：(5000,0,0,225)Qexp(H 2)uyz2 z21000225233.143404.5267.5exp(2267.52 )688g / m若令浓度减少为现在 的50 1H2H21因此烟囱的实际高度 Hexp(22 )H387.1m22z2z2387.1-75 312.1m。2. 根据对某旋风除尘器的现场测试得到：除尘器进口的气体流量为34.2g/ m3。除尘器出口的气体流量为 1200010000m /h ，含尘浓度为NN33m /h ，含尘浓度为 340mg/ m 。试计算该除尘
10、器的处理气体流量、漏NN风率和除尘效率（分别按考虑漏风和不考虑漏风两种情况计算）。解：气体流量按 P141（543） QN1 (Q1NQ2 N ) 11000 mN3 / s ；2漏风率 P141（544）Q1NQ 2 N100%2000100% 20% ；Q1 N10000除尘效率：考虑漏风，按 P142（547）12 N Q2 N0.3401200090.3%1N Q1N1100004.2不考虑漏风，按 P143（548）12 N0.34091.9%11 N4.2一、名词解释：(1) 大气环境容量 : 某区域自然环境，空气对某种大气污染物的容许承受量或负荷量。 它主要取决于该区域面积及其风
11、向、 垂直方向上的宽度、混合层的高度、风速等。(2) 电除尘器： 含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中， 使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉集在集尘极上， 将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。(3) 吸附剂的活性 : 是吸附剂吸附能力的标志。物理意义是单位吸附剂所能吸附吸附质的量。 常以吸附剂上以吸附吸附质的量与所用吸附剂的量之比的百分数来表示。(4) 气体吸收：用液体洗涤含污染物的气体，而从废气中把一种或多种污染物除去。实际上就是吸收质分子从气相向液相的相际间质量传递。(5) 煤炭转化 ; 指用化学的方法对煤进行脱碳或加氢，经煤炭转化为清洁的气体或液体燃料。主要包括煤炭气化和煤炭
12、液化。二、填空题：1、根据气温在垂直于下垫面方向上的分布，可将大气圈分为：对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层。2、用沉降法测定颗粒的粒径时，斯托克斯直径为：在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的圆球的直径。3、根据除尘机理，目前工业上常用的除尘器可分为机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器。4、催化剂性能通常指：活性、选择性、稳定性。5、吸附法处理大气污染物时分为物理吸附和化学吸附，物理吸附是由于分子间范德华力引起的，而化学吸附是由于吸附剂与吸附质间的化学键力引起的。三、简答题1、请简述太阳、大气和地面的热交换过程及近地层与地表的温度关系？答：太阳短波辐射加热了地球表面， 然后地
13、面的长波辐射加热了大气。近地层大气温度随地表温度升高而增高；随地表温度降低而降低； 地表温度的周期性变化引起低层大气温度随之发生周期性变化。2、对四类常用除尘器进行概述。答：机械除尘器：利用质量力的作用使颗粒物与气流分离的装置。电除尘器：含尘气体通过高压电场进行电离过程，使尘粒荷电，在电场力作用下使尘粒积在集尘极上，将尘粒从含尘粒气体中分理处的一种装置。袋式除尘器：含尘气体通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置。湿式除尘器： 使含尘气体与液体密切接触，利用水滴和颗粒的惯性碰撞及其他作用捕集颗粒，或增大粒径的装置。3、石灰石湿法烟气脱硫的反应机理。注意写详细过程。SO2( 气) + H 2O SO2（
14、液） + H2OSO ( 液) + H2O H SO223H2SO3 H+ HSO3- 2H+2-+ SO 3H+ + CaCO3 Ca2+ + HCO3-Ca2+ + SO32-+ 0.5H 2O CaSO3 0.5H2O2+3-+ 2H O CaSO2HO + H+Ca + HSO23+- HCOH + HCO323H2CO3 CO2 + H 2O或者：SO2( 气) + H 2O SO2（液） + H2OSO2 ( 液) + H 2 O H2SO3HSO H+ HSO- 2H+ SO2-3233CaO + H2O Ca(OH)2Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH-Ca2+ + SO3
15、2- + 0.5H 2O CaSO30.5H2 OCa2+ + HSO3- + 2H 2O CaSO32HO + H+H+ + OH- H 2OCaO + SO2 + 0.5H 2O CaSO30.5H 2O4、化学吸附的特征是什么？答：（1）吸附有很强的选择性。（ 2）吸附速率较慢，达到吸附平衡需相当长的时间。（ 3）升高温度可提高吸附速率。5、吸附再生的方法是什么？答：（1）加热解析再生（ 2）降压或真空解析再生（ 3）置换再生（ 4）溶剂萃取再生（ 5）化学转化再生四、计算题1、某冶炼厂的烟筒高62m，烟云抬升高度为13m，其排放速率为 mg/h，假定烟气在烟道口采用一脱硫技术，脱硫效率
16、为85%，试估算排放后下风向 1Km处的地面浓度。假定烟卤出口处平均风速为3m/s，大气稳定度 D级。（注： =55.26m，=26.20m）解：源强为：Q=30X/3600X（1-0.85 ）=125mg/s（ 1000，0，,0.75 ）=Q/【（） exp（-/2 ）】=12/【（3.14X3X55.26X26.2Xexp(-/2X)=0.00015mg/2 、某污染源排出SO2量为 80g/s ，有效源高为 60m，烟囱出口处平均风速为 6m/s。在当时的气象条件下，正下风方向500m处的 y35.3m, z18.1m ，试求正下风方向500m处SO的地面浓度。2解：QH2806022 ) 0.0273mg / m3exp(2 )exp(u y z2z6 35.318.12 18.1