大气污染控制工程试题.doc

1、中国石油大学（华东）现代远程教育1大气污染控制工程综合复习资料一、填空题（120 分）1、大气污染物的种类很多，按其存在状态可概括为两大类： 和 。2、按人们的社会活动功能不同，大气人为污染源主要有三方面： 、 。3、环境空气质量分为 级；环境空气质量功能区分为 类；一类区执行级标准；二类区执行 级标准；三类区执行 级标准。4、煤的元素分析常用的基准主要有 、 、 和 四种。 5、理论空气量是指单位燃料按 完全燃烧所需要的空气量，它由 的组成决定。一般把超过理论空气量多供给的空气量称为 ，过剩空气系数是指 。6、燃料完全燃烧所必需的条件有 、 、 、 。通常把 、 和 称为燃烧过程的“三 T”

2、7、空燃比定义为 ，它可以由燃烧方程式直接求得。8、燃烧设备的热损失主要包括 、 、。9、 燃烧烟气分为 、 ；燃烧烟气中的水蒸气主要来自三方面： 、 、 。10、实际烟气体积等于 、 之和。11、用显微镜法观测颗粒时，得到 、 、 三种粒径。12、如果某种粉尘的粒径分布符合对数正态分布，则无论是质量分布、粒数分布还是表面积分布，它们的 相同，累积频率分布曲线在对数概率坐标图中为相互 的直线。13、粉尘的物理性质主要包括 、 、 、等几种（任意说出四种） 。14、评价净化装置性能的技术指标主要有 、 、 、等三项。15、驰豫时间为颗粒-气体系统的一个基本特征参数，它的物理意义为：由 于 中国石

3、油大学（华东）现代远程教育2使 颗 粒 的 速 度 减 小 到 它 的 初 速 度 的 时 所 需 的 时 间 。16、 目 前 常 用 的 除 尘 器 主 要 有 、 、 、等四大类。惯性除尘器在除尘过程中除借助 力的作用外，还利用了 力和 力的作用。17、机械式除尘器通常指利用 (重力、惯性力和离心力等) 的作用使颗粒物与气流分离的装置，包括 、 和 等。18、在旋风除尘器内，气流的运动非常复杂，为研究方便，通常将气体在除尘器内的运动分解为三个速度分量，即 、 、 速度。 速度是决定气流速度大小的主要速度分量。外涡旋的切向速度 于旋转半径，内涡旋的切向速度 于旋转半径，在 处气流切向速度最

4、大。19、在旋风除尘器内，粒子的沉降主要取决于离心力 Fc 和向心运动气流作用于尘粒上的阻力FD。在内、外涡旋界面上：如果 ，粒子在离心力推动下移向外壁而被捕集；如果 ，粒子在向心气流的带动下进入内涡旋，最后由排出管排出；如果 ，粒子在交界面上不停地旋转。20、旋风除尘器的结构型式按进气方式可分为 进入式和 进入式两类，进入式又分为直入式和蜗壳式。21、流化床燃烧脱硫具有炉内 的优点，其燃烧本质上是一种低温燃烧过程，炉内存有局部 气氛，NOx 的发生量少。22、燃烧过程中形成的 NOx 分为两类，一类是由燃料中固定氮生成的 NOx，称为 型NOx，另一类是由大气中氮生成，称为 型 NOx。在

5、NOx 形成过程中，低温有利于的生成，高温有利于 的生成。因此，控制燃烧过程中 NO 的形成主要发展了 、 两项技术。23、催化还原法除 NOx 分为 、 两类。前者所用还原剂为，后者用 作还原剂，选择性地将 NOx 还原为 N2。24.按集尘电极的型式不同，电除尘器可以分为 除尘器和 除尘器。25、电除尘器的工作原理涉及三个方面： 、 、 三个基本过程。26、湿式除尘器在通常的工作条件下主要是液滴和尘粒之间的 及拦截作用。因此，与中国石油大学（华东）现代远程教育3尘粒的 密切相关。27、惯性碰撞参数定义为： 。28、文丘里洗涤器，常用在高温烟气降温和除尘上，由 、 和 组成。29、过滤式除尘

6、器的滤袋表面形成的粉尘层称为 ，它是袋式除尘器的主要过滤层。一般用 表示滤布表面粉层的厚度。气布比是指烟气实际 流量与 之比。30、在电除尘器中存在两种截然不同的粒子荷电机理，一种是 ，另一种是 。对前一种荷电过程主要依赖于 ，后一种荷电过程则依赖于离子的 。粒子的荷电过程取决于粒径大小，对于粒径大于 0.5m 的微粒，以 荷电为主，粒径小于 0.15m 的微粒，则以 荷电为主，粒径介于 0.150.5m 的微粒，需同时考虑这两种过程。31、影响旋风除尘器效率的因素有： 、 、 和。32、湿式除尘器是使 与液体（一般为水）密切接触，利用水滴和颗粒的及其他作用，捕集颗粒或使粒径增大的装置。在工程

7、上使用的湿式除尘器型式很多，总体上可分为 和 两类。33、过滤式除尘器是使含尘气流通过 将粉尘分离捕集的装置，采用滤纸或玻璃纤维等填充层作滤料的过滤器，称为 ，主要用于通风和空气调节方面的气体净化；采用廉价的砂、砾、焦炭等颗粒物作为滤料的过滤器称为 ，在高温烟气除尘方面引人注目；采用纤维织物作滤料的过滤器称为 ，在工业尾气的除尘方面应用较广。二 、 简 答 题 （ 100 分 ）1、 电 除 尘 器 最 适 宜 的 粉 尘 比 电 阻 为 多 少 ？ 比 电 阻 过 高 或 过 低 ， 对 电 除 尘 器 的 除 尘 效 率 有 哪 些影 响 ？ （ 5 分 ）2、 石 灰 石 灰 石 吸 收

8、 法 烟 气 脱 硫 存 在 哪 些 问 题 ， 如 何 解 决 ？ （ 5 分 ）3、 选 择 除 尘 器 时 应 注 意 哪 几 个 方 面 的 问 题 ？ （ 5 分 ）4、 湿 式 除 尘 器 有 何 优 缺 点 ？ （ 10 分 ）5、 燃 烧 气 体 燃 料 造 成 的 大 气 污 染 比 燃 烧 固 体 燃 料 造 成 的 大 气 污 染 程 度 轻 的 原 因 是 什 么 ？（ 5 分 ）5、 催 化 剂 用 于 气 体 污 染 物 的 治 理 过 程 与 吸 收 、 吸 附 法 相 比 有 何 优 点 ？ 何 为 催 化 剂 的 主 活 性中国石油大学（华东）现代远程教育4物

9、 、 载 体 、 助 催 化 剂 ， 各 自 的 作 用 是 什 么 ？ （ 10 分 ）7、 工 业 用 吸 附 剂 必 须 具 备 哪 些 条 件 ？ （ 5 分 ）8、 著 名 的 希 洛 夫 方 程 式 为 ，请说明公式中各个符号代表的意思以及常数 K 代表0KL的物理意义。 （ 5 分 ）9、 燃 烧 设 备 的 热 损 失 主 要 有 哪 些 ？ （ 5 分 ）10、 如 何 控 制 燃 烧 过 程 引 起 的 氮 氧 化 物 的 污 染 ？ （ 5 分 ）11、 净 化 氮 氧 化 物 的 选 择 性 与 非 选 择 性 催 化 还 原 的 主 要 区 别 是 什 么 ？ （ 5

10、 分 ）12、 什 么 是 理 论 空 气 量 ？ 燃 料 完 全 燃 烧 必 需 具 备 的 条 件 是 什 么 ？ （ 5 分 ）13、 影 响 燃 煤 烟 气 中 飞 灰 排 放 特 征 的 因 素 有 哪 些 ？ （ 5 分 ）14、 静 电 除 尘 器 有 何 优 缺 点 ？ （ 10 分 ）15、 名 词 解 释 （ 15 分 ）（ 1） 斯 托 克 斯 直 径（ 2） 空 气 动 力 学 直 径（ 3） 驰 豫 时 间 的 物 理 意 义（ 4） 颗 粒 的 停 止 距 离（ 5） 惯 性 碰 撞 参 数三 、 计 算 题 （ 90 分 ）1. 试 确 定 一 个 球 形 颗 粒

11、 在 静 止 干 空 气 中 运 动 时 的 阻 力 。 （ 20 分 ） 粒 径 dp=1000 m， 沉 降 速 度 u=10m/s， T=373K， P=1atm, =2.1810-5Pas， =0.947kg/m3； 粒 径 dp=0.5 m， 沉 降 速 度 u=0.1m/s， T=293K,P=1atm, =1.81105Pas， =1.205kg/m3。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

12、 算 示 例 ， 并 将 计 算 结 果 列 于 表 下 面 ) (10分 )粒径间隔( m) 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进口g12.0 0.4 0.4 0.7 3.5 6.0 24 13 2.0 2.0 3.0 11 8.0质 量频 率（ %） 出口g27.0 1.0 2.0 3.0 14.0 16 29 6.0 2.0 2.0 2.5 8.5 7.0中国石油大学（华东）现代远程教育53. 普 通 煤 的 元 素 分 析 如 下 ： C:65.7% S:1.7% H:3.2% O:2

13、.3% 灰 分 :18.1% 水 分 :9.0% (含 N 量 不 计 ) （ 20 分 ） 计 算 燃 煤 1kg 所 需 要 的 理 论 空 气 量 、 产 生 的 理 论 烟 气 量 和 SO2 在 烟 气 中 的 含 量 （ 以 体 积百 分 比 表 示 ） ； 假 定 烟 尘 的 排 放 因 子 为 80%， 计 算 烟 气 中 灰 分 的 浓 度 （ 以 mg/m3 表 示 ） ； 假 定 用 流 化 床 燃 烧 技 术 加 石 灰 石 脱 硫 。 石 灰 石 中 含 Ca34%。 当 Ca/S 比 为 1.7（ 摩 尔 比 ）时 ， 计 算 燃 烧 1 吨 煤 需 加 石 灰 石

14、 的 量 。4. 用 硝 酸 吸 收 净 化 含 NH35%（ 体 积 ） 的 尾 气 ， 为 了 使 吸 收 过 程 以 较 快 的 速 度 进 行 ， 必 须 使 吸收 过 程 不 受 硝 酸 在 液 相 扩 散 速 率 所 限 制 ， 试 计 算 吸 收 时 硝 酸 浓 度 最 低 不 得 低 于 多 少 ？ 已 知kG=0.11kmol/(m2hatm)， kL=0.82m/h， DHNO3 和 DNH3 在 液 相 中 相 同 。 （ 10 分 ）5. 已 知 某 一 装 置 排 放 烟 气 量 为 55000Nm3/h， 含 尘 浓 度 为 3.0g/Nm3。 地 区 的 环 境

15、管 理 部 门 限定 该 装 置 每 日 排 尘 量 不 得 大 于 60kg， 试 问 应 选 用 多 大 除 尘 效 率 的 除 尘 器 才 能 满 足 环 境 保 护 的要 求 。 （ 10 分 ）6.已 知 重 油 元 素 分 析 结 果 如 下 ： C： 85.5% S： 1.0% H： 11.05% O： 0.2% ； 水 分 :2.25% (含 N 量 不 计 )， 试 计 算 ： （ 20 分 ） 燃 油 1kg 所 需 要 的 理 论 空 气 量 和 产 生 的 理 论 烟 气 量 ； 干 烟 气 中 SO2 的 浓 度 ； 当 空 气 过 剩 10%时 ， 所 需 的 空

16、气 量 和 产 生 的 烟 气 量 。部 分 试 题 解 析二 、 简 答 题 （ 100 分 ）1、 电 除 尘 器 最 适 宜 的 粉 尘 比 电 阻 为 多 少 ？ 比 电 阻 过 高 或 过 低 ， 对 电 除 尘 器 的 除 尘 效 率 有 哪 些影 响 ？ （ 5 分 ）答 ： 电 除 尘 器 最 适 宜 的 粉 尘 比 电 阻 为 1010 cm 以 下 （ 2 分 ） 。 当 低 于 1010 cm 时 ， 比电 阻 几 乎 对 除 尘 器 操 作 和 性 能 没 有 影 响 ； 当 比 电 阻 介 于 1010-1011 cm 之 间 时 ， 火 花 率 增加 ， 操 作 电

17、 压 降 低 ； 当 高 于 1011 cm 时 ， 集 尘 板 粉 尘 层 内 会 出 现 电 火 花 ， 即 会 产 生 明 显 反电 晕 。 反 电 晕 的 产 生 导 致 电 晕 电 流 密 度 大 大 降 低 ， 进 而 严 重 干 扰 粒 子 荷 电 和 捕 集 。 （ 3 分 ）2、 石 灰 石 灰 石 吸 收 法 烟 气 脱 硫 存 在 哪 些 问 题 ， 如 何 解 决 ？ （ 5 分 ）中国石油大学（华东）现代远程教育6答 ： 石 灰 /石 灰 石 吸 收 法 烟 气 脱 硫 存 在 的 问 题 主 要 为 结 垢 和 堵 塞 ， 另 外 固 废 产 生 量 大 。 （ 2

18、 分 ）解 决 的 方 法 主 要 有 ： 加 入 己 二 酸 ， 提 高 了 石 灰 石 利 用 率 ， 减 少 固 废 产 生 量 ； 添 加 硫 酸镁 ， 可 以 消 除 洗 涤 塔 内 的 结 垢 ； 双 碱 流 程 也 可 以 克 服 结 垢 的 弱 点 ， 提 高 二 氧 化 硫 的 去 除 率（ 3 分 ）3、 选 择 除 尘 器 时 应 注 意 哪 几 个 方 面 的 问 题 ？ （ 5 分 ）答 ： （ 1） 选 用 的 除 尘 器 必 须 满 足 排 放 标 准 规 定 的 排 放 浓 度 。（ 2） 粉 尘 的 物 理 性 质 对 除 尘 器 性 能 具 有 较 大 的

19、影 响 。（ 3） 气 体 的 含 尘 浓 度 较 高 时 ， 在 静 电 除 尘 器 或 袋 式 除 尘 器 前 应 设 置 低 阻 力 的 初 净 化 设 备 ，去 除 粗 大 尘 粒（ 4） 气 体 温 度 和 其 它 性 质 也 是 选 择 除 尘 设 备 时 必 须 考 虑 的 因 素 。 选 择 除 尘 器 时 ， 必 须 同时 考 虑 捕 集 粉 尘 的 处 理 问 题 。4、 湿 式 除 尘 器 有 何 优 缺 点 ？ （ 10 分 ）主 要 优 点 : 1) 除 尘 效 果 好 ； 2) 能 同 时 清 除 废 气 中 的 可 溶 性 气 态 污 染 物 ； 3) 可 直 接

20、 处 理 高 温 、 高 湿 和 含 粘 性 粉 尘 的 废 气 ； 4) 操 作 灵 活 性 较 大 ； 5) 安 全 性 好 ； 6） 结 构 简 单 、 造 价 低 、 占 地 面 积 小 ， 操 作 及 维 修 方 便 。主 要 缺 点 ：1) 产 生 泥 浆 或 废 液 ， 处 理 比 较 麻 烦 ， 容 易 造 成 二 次 污 染 。2) 可 能 存 在 严 重 的 腐 蚀 ， 对 有 些 设 备 容 易 发 生 堵 塞 。3) 不 利 于 副 产 品 的 回 收 。4) 寒 冷 和 缺 水 地 区 不 宜 采 用 。 必 须 考 虑 在 冬 天 设 备 可 能 冻 结 的 问 题

21、 。5、 燃 烧 气 体 燃 料 造 成 的 大 气 污 染 比 燃 烧 固 体 燃 料 造 成 的 大 气 污 染 程 度 轻 的 原 因 是 什 么 ？ （ 5分 ）答 ： 燃 料 完 全 燃 烧 必 须 具 备 的 条 件 为 ： 空 气 条 件 、 温 度 条 件 、 时 间 条 件 、 燃 料 与 空 气 的 混 合 条件 。 气 体 燃 料 在 燃 烧 时 比 固 体 燃 料 燃 烧 更 容 易 较 好 的 满 足 上 述 四 个 条 件 ， 尤 其 是 燃 料 与 空 气 的混 合 条 件 ， 气 体 燃 料 更 容 易 和 空 气 混 合 均 匀 ， 实 现 完 全 燃 烧 ，

22、 因 此 产 生 的 大 气 污 染 物 少 ， 对 大气 污 染 的 程 度 就 轻 。中国石油大学（华东）现代远程教育76、 催 化 剂 用 于 气 体 污 染 物 的 治 理 过 程 与 吸 收 、 吸 附 法 相 比 有 何 优 点 ？ 何 为 催 化 剂 的 主 活 性物 、 载 体 、 助 催 化 剂 ， 各 自 的 作 用 是 什 么 ？ （ 10 分 ）答 ： 催 化 剂 用 于 气 体 污 染 物 的 治 理 过 程 与 吸 收 、 吸 附 法 的 根 本 不 同 是 无 需 使 污 染 物 与 主 气 流 分离 而 把 它 直 接 转 化 为 无 害 物 ， 避 免 了 其

23、 它 方 法 可 能 产 生 的 二 次 污 染 。主 活 性 物 质 ： 能 单 独 对 化 学 反 应 起 催 化 作 用 ， 因 而 可 作 为 催 化 剂 单 独 使 用 。助 催 化 剂 ： 本 身 无 催 化 性 能 ， 但 它 的 少 量 加 入 能 明 显 提 高 主 活 性 物 质 的 催 化 性 能 。载 体 ： 用 以 承 载 主 活 性 物 质 和 助 催 化 剂 ， 它 的 基 本 作 用 在 于 提 供 大 的 比 表 面 积 以 节 约 主 活 性 物质 ， 并 改 善 催 化 剂 的 传 热 、 抗 热 冲 击 和 机 械 冲 击 等 物 理 性 能 。7、 工

24、 业 用 吸 附 剂 必 须 具 备 哪 些 条 件 ？ （ 5 分 ）答 ： 工 业 吸 附 剂 必 须 具 备 的 条 件 ： 要 具 有 巨 大 的 内 表 面 ； 对 不 同 气 体 具 有 选 择 性 的 吸 附 作 用 ； 吸 附 容 量 大 ； 具 有 足 够 的 机 械 强 度 、 热 稳 定 性 及 化 学 稳 定 性 ； 来 源 广 泛 ， 价 格 低 廉 ， 以 适 应 对 吸 附 剂 的 日 益 增 长 的 需 要 。8、 著 名 的 希 洛 夫 方 程 式 为 ，请说明公式中各个符号代表的意思以及常数 K 代表0KL的物理意义。 （ 5 分 ）答 ： 保 护 作 用

25、时 间 ;K吸 附 层 保 护 作 用 系 数 ； 其 物 理 意 义 为 ： 当 浓 度 分 布 曲 线 进 入 平 移 阶 段 后 ， 浓 度 分 布 曲线 在 吸 附 层 中 移 动 单 位 长 度 所 需 要 的 时 间 。L吸 附 床 层 长 度 ； 0 保 护 作 用 时 间 损 失 。9、 燃 烧 设 备 的 热 损 失 主 要 有 哪 些 ？ （ 5 分 ）答 ： 燃 烧 设 备 的 热 损 失 主 要 包 括 ： 排 烟 热 损 失 、 不 完 全 燃 烧 热 损 失 （ 包 括 化 学 不 完 全 燃 烧 和 机械 不 完 全 燃 烧 ） 、 散 热 损 失 。10、 如

26、何 控 制 燃 烧 过 程 引 起 的 氮 氧 化 物 的 污 染 ？ （ 5 分 ）可 以 通 过 低 氮 氧 化 物 燃 烧 技 术 来 控 制 ， 主 要 包 括 ： 低 空 气 过 剩 系 数 运 行 技 术 ； 降 低 助 燃 空 气 预中国石油大学（华东）现代远程教育8热 温 度 ； 烟 气 循 环 燃 烧 ； 两 段 燃 烧 技 术 。11、 选 择 性 催 化 还 原 与 选 择 性 非 催 化 还 原 净 化 氮 氧 化 物 的 主 要 区 别 是 什 么 ？ （ 5 分 ）答 ： 选 择 性 催 化 还 原 法 净 化 氮 氧 化 物 是 以 氨 作 还 原 剂 ， 还 原

27、 反 应 的 最 佳 温 度 是 290-400 ， 在 含 有 催 化 剂 的 反 应 器 内 进 行 ； 选 择 性 非 催 化 还 原 是 以 尿 素 和 氨 基 化 合 物 作 为 还 原 剂进 行 的 ， 还 原 反 应 的 最 佳 温 度 是 930-1090 ， 不 需 要 催 化 剂 。12、 什 么 是 理 论 空 气 量 ？ 燃 料 完 全 燃 烧 必 需 具 备 的 条 件 是 什 么 ？ （ 5 分 ）答：理论空气量是指单位燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量。燃 料 完 全 燃 烧 必 须 具 备 的 条 件 为 ： 空 气 条 件 。 燃 料 燃 烧 必 须

28、保 证 供 应 于 燃 料 燃 烧 相 适 应 的 空 气 量 ； 温 度 条 件 。 燃 料 必 须 达 到 着 火 温 度 ； 时 间 条 件 。 燃 料 在 高 温 区 的 停 留 时 间 应 超 过 燃 料 燃 烧 所 需 要 的 时 间 ； 燃 料 与 空 气 的 混 合 条 件 。 燃 料 和 空 气 中 的 氧 要 充 分 混 合 。13、 影 响 燃 煤 烟 气 中 飞 灰 排 放 特 征 的 因 素 有 哪 些 ？ （ 5 分 ）答 ： 煤 质 、 燃 烧 方 式 、 烟 气 流 速 、 炉 排 和 炉 膛 的 热 负 荷 、 锅 炉 运 行 负 荷 等 多 种 因 素 有

29、关 。14、 静 电 除 尘 器 有 何 优 缺 点 ？ （ 10 分 ）答 ： 优 点 ： （ 1） 电 除 尘 器 的 除 尘 效 率 高 （ 对 细 粉 尘 有 很 高 的 捕 集 效 率 ） ， 可 高 于 99%；（ 2） 处 理 烟 气 量 大 ， 可 达 105 106m3/h；（ 3） 能 耗 低 ,约 0.2 0.4kwh/1000m3；（ 4） 压 力 损 失 小 ， 一 般 为 200 500Pa；（ 5） 可 净 化 温 度 较 高 的 或 强 腐 蚀 性 含 尘 烟 气 。缺 点 （ 任 意 说 出 5 个 ） ：（ 1） 一 次 投 资 费 用 高 ， 钢 材 消

30、耗 量 较 大 。 据 估 算 ， 平 均 每 平 方 米 收 尘 面 积 所 需 钢 材 大 约为 3.5-4t；（ 2） 除 尘 效 率 受 粉 尘 物 理 性 质 影 响 很 大 ， 特 别 是 粉 尘 比 电 阻 的 影 响 更 为 突 出 。（ 3） 电 除 尘 器 不 适 宜 直 接 净 化 高 浓 度 含 尘 气 体 ；（ 4） 电 除 尘 器 对 制 造 和 安 装 质 量 要 求 较 高 ；（ 5） 需 要 高 压 变 电 及 整 流 控 制 设 备 ；中国石油大学（华东）现代远程教育9（ 6） 占 地 面 积 较 大 。15、 名 词 解 释 （ 15 分 ）（ 1） 斯

31、托 克 斯 直 径 ： 在 同 一 流 体 中 与 颗 粒 的 密 度 相 同 和 沉 降 速 度 相 等 的 球 的 直 径 。（ 2） 空 气 动 力 学 直 径 : 在 空 气 中 与 颗 粒 的 沉 降 速 度 相 等 的 单 位 密 度 ( p 1g/cm3)的 球 的 直径 。（ 3） 驰豫时间的物理意义: 驰豫时间为颗粒-气体系统的一个基本特征参数，它的物理意义为：由 于 流体阻力使 颗 粒 的 速 度 减 小 到 它 的 初 速 度 的 1/e 时 所需 的 时 间 。（ 4） 颗 粒 的 停 止 距 离 ： 使 粒 子 由 初 速 度 u0 达 到 静 止 所 需 的 时 间

32、 是 无 限 长 的 ， 但 颗 粒 在 静 止之 前 所 迁 移 的 距 离 却 是 有 限 的 ， 这 个 距 离 称 为 颗 粒 的 停 止 距 离 。（ 5） 惯 性 碰 撞 参 数 ： 颗 粒 的 停 止 距 离 xs 与 液 滴 直 径 Dc 的 比 值 为 惯 性 碰 撞 参 数 NI。三 、 计 算 题 （ 90 分 ）1. 试 确 定 一 个 球 形 颗 粒 在 静 止 干 空 气 中 运 动 时 的 阻 力 。 （ 20 分 ） 粒 径 dp=1000 m， 沉 降 速 度 u=10m/s， T=373K， P=1atm, =2.1810-5Pas， =0.947kg/m3

33、； 粒 径 dp=0.5 m， 沉 降 速 度 u=0.1m/s， T=293K,P=1atm, =1.81105Pas， =1.205kg/m3。解 ： 由 4.8Re6知 ： 颗 粒 处 于 过 渡 紊 流 区 （ 3 分 ）所 以 （ 3 分 ）45.0e16.pCD（4 分）)(18.2975NdFp 解 ： 因 为 103.0.2Re56 u颗粒处于 stocks 区，由于颗粒较小，需进行坎宁汉修正：中国石油大学（华东）现代远程教育10T=293K，P=1atm 所以 3.1650pdC)(104.6/8.143 265 NduFD 2. 某 电 厂 电 除 尘 器 的 进 口 和

34、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( m) 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进口g12.0 0.4 0.4 0.7 3.5 6.0 24 13 2.0 2.0 3.0 11 8.0质 量频 率（ %） 出口g27.0 1.0 2.0 3.0 14.0 16 29

35、6.0 2.0 2.0 2.5 8.5 7.0解 ： 计 算 实 例 ： 总 效 率 为 99 ， 所 以 通 过 率 为 1 。iigP120所 以 : 1=100-17.0/2.0=96.5 其 它 同 ， 计 算 结 果 如 下 表 ：粒径间隔( m) 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进口g12.0 0.4 0.4 0.7 3.5 6.0 24 13 2.0 2.0 3.0 11 8.0质 量频 率（ %） 出口g27.0 1.0 2.0 3.0 14.0 16 29 6.0 2.0

36、2.0 2.5 8.5 7.0 i 96.5 97.5 95 95.7 96 97.3 98.8 99.5 99.0 99.0 99.2 99.2 99.13.普 通 煤 的 元 素 分 析 如 下 ： C:65.7% S:1.7% H:3.2% O:2.3% 灰 分 :18.1% 水 分 :9.0% (含 N 量 不 计 ) （ 20 分 ） 计 算 燃 煤 1kg 所 需 要 的 理 论 空 气 量 、 产 生 的 理 论 烟 气 量 和 SO2 在 烟 气 中 的 含 量 （ 以 体 积 百中国石油大学（华东）现代远程教育11分 比 表 示 ） ； 假 定 烟 尘 的 排 放 因 子 为

37、 80%， 计 算 烟 气 中 灰 分 的 浓 度 （ 以 mg/m3 表 示 ） ； 假 定 用 流 化 床 燃 烧 技 术 加 石 灰 石 脱 硫 。 石 灰 石 中 含 Ca34%。 当 Ca/S 比 为 1.7（ 摩 尔 比 ）时 ， 计 算 燃 烧 1 吨 煤 需 加 石 灰 石 的 量 。解 : 质 量 （ kg） 摩 尔 数 （ mol） 需 氧 量 （ mol）C 647 53.92 53.92S 17 0.531 0.531H 32 32 8O 23 1.44 -0.72H2O 90 5 0 所 以 ： 理 论 需 氧 量 为 53.92+0.531+8-0.72=61.73

38、mol/kg理 论 空 气 量 为 61.734.7622.4/1000=6.58Nm3/kg烟 气 组 成 为 ： CO2： 53.92mol SO2:0.531mol H2O:16+5=21molN2:61.733.76=232.1mol理 论 烟 气 量 为 =53.92+0.531+21+232.1=307.55mol/kg=6.89Nm3/kg0.gfVSO2 在 烟 气 中 的 浓 度 ： 0.531/307.55100%=0.17% 烟 气 中 灰 分 的 浓 度 ： 19180%1000/6.89=2.218104mg/m3 Ca/S=1.7 石 灰 中 钙 的 含 量 为 3

39、5%所 以 Ca/S=x34%/40.1/(1.7%1000/32)=1.7x=0.106t4. 用 硝 酸 吸 收 净 化 含 NH35%（ 体 积 ） 的 尾 气 ， 为 了 使 吸 收 过 程 以 较 快 的 速 度 进 行 ， 必 须 使 吸收 过 程 不 受 硝 酸 在 液 相 扩 散 速 率 所 限 制 ， 试 计 算 吸 收 时 硝 酸 浓 度 最 低 不 得 低 于 多 少 ？ 已 知kG=0.11kmol/(m2hatm)， kL=0.82m/h， DHNO3 和 DNH3 在 液 相 中 相 同 。 （ 10 分 ）解 ： 令 PA=1atmALGBKPDbCNH3+HNO

40、3NH 4NO3 b=1中国石油大学（华东）现代远程教育12所以 3/07.%52.1mkolPkDbCALGBKP 浓度不得低于 0.007kmol/m3。5. 已 知 某 一 装 置 排 放 烟 气 量 为 55000Nm3/h， 含 尘 浓 度 为 3.0g/Nm3。 地 区 的 环 境 管 理 部 门 限定 该 装 置 每 日 排 尘 量 不 得 大 于 60kg， 试 问 应 选 用 多 大 除 尘 效 率 的 除 尘 器 才 能 满 足 环 境 保 护 的要 求 。 （ 10 分 ）解 ： 该 装 置 每 日 排 放 的 烟 尘 量 为 ： 550003.010-324=3960k

41、g/d所 以 应 选 用 的 除 尘 器 效 率 为 =（ 1-60/3960） 100%=98.5%6、 已 知 重 油 元 素 分 析 结 果 如 下 ： C： 85.5% S： 1.0% H： 11.05% O： 0.2% ； 水 分 :2.25% (含 N 量 不 计 )， 试 计 算 ： （ 20 分 ） 燃 油 1kg 所 需 要 的 理 论 空 气 量 和 产 生 的 理 论 烟 气 量 ； 干 烟 气 中 SO2 的 浓 度 ； 当 空 气 过 剩 10%时 ， 所 需 的 空 气 量 和 产 生 的 烟 气 量 。解 : 质 量 （ kg） 摩 尔 数 （ mol） 需 氧

42、量 （ mol）C 855 71.25 71.25S 10 0.3125 0.3125H 110.5 55.25 27.625O 2 0.125 -0.06H2O 22.5 1.25 0 （ 5 分 ）所 以 ： 理 论 需 氧 量 为 71.25+0.3125+27.625-0.06=99.1275mol/kg理 论 空 气 量 为 99.12754.7822.4/1000=10.61Nm3/kg（ 4 分 ）烟 气 组 成 为 ： CO2： 71.25mol SO2:0.1325mol H2O:55.25+1.25=56.50molN2:99.12753.78=374.70mol 理 论 烟 气 量 为 =71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg=11.27Nm3/kg （4 分）.gfV 干 烟 气 量 为 ： 502.99-56.5=446.49 mol/kg中国石油大学（华东）现代远程教育13SO2 在 烟 气 中 的 浓 度 （ 百 分 比 ） 为 ： 0.3125/446.49100%=15.96% （ 3 分 ） 过 剩 空 气 为 10%时 ， 所 需 空 气 量 为1.110.61=11.67 Nm3/kg产 生 烟 气 量 为 ： 11.27+0.110.61=12.33 Nm3/kg （ 4 分 ）