大气污染控制工程试卷整理带答案

大气污染控制工程复习资料1、大气污染： 系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现 出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和人 们的福利，甚至危害了生态环境。2、二次污染物：是指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 新的污染 物 质。3、空气过剩系数： 实际空气量 V 与理论空气量之比 V a.4、集气罩 ：用以收集污染气体的装0 置。05、挥发性有机污染物 ：是一类有机化合物的统称，在常温下它们的蒸发速率 大，易挥发。6、温室效应 2.大气中的二氧化碳和其他微量气体如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟 氯碳、水蒸气等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过，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。7、理论空气量：.单位量燃料按燃烧反映方程式完全燃烧所需要的空气量称为理论 空气量。8、大气稳定度：.指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。9、气体吸收：.气体吸收是溶质从气相传递到液相的相际间传质过程。10、气体吸附：气体吸附是用多孔固体吸附剂将气体混合物中一种或数祖分被浓集 于固体表面，而与其他组分分离的过程。11、气溶胶.系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中 的悬浮体系。12、环境空气：.指人类、植物、动物和建筑物报露于其中的室外空气。13、空燃比.单位质量燃料燃烧所需要的空气质量，它可以由燃烧方程式直接求得。14、能见度：.能见度是指视力正常的人在当时的天气条件下，能够从天空背景中 看到或辨认出的目标物的最大水平距离，单位用 m 或 km。15、有效躯进速度 ：在实际中常常根据除尘器结构型式和运行条件下测得除 尘效率，代入德意希方程反算出相应的躯进速度。16、城市热岛效应 ：是指城市中的气温明显高于外围郊区气温的现象。17、烟气脱销： 除通过改进燃烧技术控制 NO 排放外，有些情况还要对冷却x后的烟气进行处理，以降低 NO 排放量18、控制流速法：系指在罩口前污染物扩散方向的任意点上均能使污染物随 吸入气流流入并将其捕集所必须的最小吸气速度。填空题：1、煤中的可燃组分有C、H、0、N、S,有害成分主要是灰分、挥发分1化石燃料 分为：煤炭、石油、天然气3煤的工业分析包括测定煤中：水分、灰分、挥发分固定碳2、气态污染物控制技术基础是气体扩散、气体吸收、气体吸附、气体催化转化3、根据燃料的性质和大气污染物的组成，把大气污染分煤烟型、石油型、混合型 和特殊型四类。4、大气污染侵入人体主要途径有：表面接触、食入含污染物的食 物、吸入被污染的空气5、旋风除尘器的分割粒径是指除尘效率为50%时的粒径。若除尘器的分割粒径越小,除尘效率越高。6、单位量燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量称为理论空气量单位质量燃料燃烧所需要的空气质量称为空燃比7、近地面层中风速廓线模有：对数律风速廓线模式、指数律风速廓线模式两种&烟囱高度计算的方法有：按地面最大浓度的计算方法、按地面绝对最大浓度的 计算方法、按一定保证率的计算法、P值法四种。9、在除尘技术中应用最多的两种直径分别为：斯托克斯直径、空气动力学当量直 径。10、目前，常用的除尘器分为：机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器 四种。11、吸附设备中要有：固定床吸附器、移动床吸附器、流化床吸附器三种类型。12、VOCs来源于大型固定源（如化工厂）的排放、交通工具、电镀、喷漆、有机溶 剂使用过程中所排的废气。13、大气中臭氧减少1%,地面收紫外线辐射增2%到 3%o14、燃料按物理状态分为：固体燃料、液体燃料、气体燃料。15、全球大气污染问题包括：温室效应、臭氧层破坏、酸雨三大问题。16、适当控制空气与燃料之比、温度、时间、湍流四个因素，使大气污染物排放量 最低。17、从大气污染扩散的观点看，最关心的是云高、云量。18、高斯模式的四点假设是:污染物浓度在y z轴上的分布符合高斯分布、在全 部空间中风速是均匀的、稳定的、源强是连续均匀的、在扩散过程中污染物质的质 量是守恒的。19、大气污染物的粒径分布主要有：个数分布、质量分布两种表示方法。20、国内外除成设备的发展，着重在以下几方面：除尘设备趋向高效率、发展处理 大烟气量的除尘设备、着重研究提高现有高效除尘器的性能、发展新型除尘设备、 重视除尘机理与理论方面的研究。21、吸附设备中要有只有固定相界面的吸收设备、在气液两相流动过程中形成向界 面的吸收设备和由外部能量引入的吸收设备三种类型。22、生物法处理VOCs工艺分成:悬浮生产、附着生长系统。23、柴油机燃烧过程中CO和 NOx的产生机理与汽油机基本相同。24、电除尘器原理涉及悬浮粒子荷电、带电粒子在电场内迁移和捕集、以及将捕集 物从集尘表面上清除等三个基本过程。25、根据大气污染的范围，把大气污染分为局部地区污染、地区性污染、广域污染、 全球性污染四类。26、选择性催化还原法（SCR）脱硝与选择性非催化还原法（SNCR）脱硝所使用的 催化剂是不同的。27、从大气污染控制的角度，按照气溶胶的来源和物理性质，可将其分为粉尘,烟， 飞灰，黑烟和雾几种。28、根据气温在垂直于下垫面方向上的分布，可将大气圈分为五层：对流层，平流 层，中间层，暖层和散逸层。29、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。30、电除尘器本体的结构组成为:电晕电极，集尘极，高压供电设备和气流分布板 等。31、工业上广泛釆用的吸附剂有活性炭，活性氧化铝，沸石分子筛及硅胶和白土。32、燃烧法处理VOCs 工艺在实际中使用的有直接燃烧，热力燃烧，催化燃烧。33、按密闭罩的围挡范围和结构特点，可将其分为局部密闭罩，整体密闭罩和大容 积密闭罩。34、局部排气净化系统主要有集气罩，风管，净化设备，风机及烟囱几部分组成。35、三效催化转化器是在NOx还原催化转化器的基础上发展起来的，它能同时使 CO，no和HC三种成分都得到高度净化。x1、影响燃烧过程的“三T”因素是指（a）。a温度、时间和湍流；2、型煤固硫和循环流化床燃烧脱硫所使用的固硫剂分别为（b） b.石灰，石灰；3、容易造成极其严重地面污染的烟流的扩散形式是（c）。c.漫烟形；4、在选用静电除尘器来净化含尘废气时，首先必须考虑粉尘的（d）。d.荷电性。5、洗涤式除尘器中效率最高的一种除尘器是（d）。d文丘里除尘器。6、在污染物控制技术中常用于VOC废气净化的吸附剂是（a）。a.活性炭；s7、用石灰石/石灰法净化烟气中S02的工艺流程中，一般控制料浆PH值为（b）。b.6 左右；9、环境空气是指（b）。b.室外空气；8、在汽车尾气净化中三元催化剂是指（d）。d.由贵金属、助催化剂（CeO2）和载 体y -A1203组成的催化剂。10、臭氧层一般在离地面（c） KM的平流层中c.20-25；11、哪一种属于粒子的数量分布（b）。b.以粒子的个数所占的比例表示4.湿式除尘器的主要除尘机制是（a） a.惯性碰撞、拦截13、.汽油车排放尾气的主要成分主要是（a）。a.CO、HC、NOX12、以氨还原剂，在一定湿度和催化剂作用下将NO还原为无害的N和HO,通称为X 2 2（b）。b.选择性催化还原法14、一个串联除尘系统第一级n =80%，第二级n =80%，总除尘效率为（d）d.96%15、要使沉降u的尘粒在重力沉降室全部沉降下来，必须保证（d） d.t三t。xs1下列哪种情况属于大气污染面源（c） c.工业区的污染2. NO 为 0.12mg/m3 换算为（）ppm3燃料燃烧产物中的水蒸汽仍以气态存在时，完全燃烧释放的热量称为（b） a.高位发热量b.低位发热量c.燃料的发热量d.汽化潜热4.哪一种气团属于稳定气团（c） a.r-q二0b.r-r 0c.r-rbV0d.T-T二05个串联除尘系统第一级n =80%，第二级n =80%，总除尘效率为（d）12a.90%b.92%c.94%d.96%6要使尘粒在旋风除尘器中被去除，必须保证（）a.FcVFb.FcFc.Fc二Fd.FcWD D DF7.对于高温高湿气体不宜采用（）a.湿式除尘器b.电除尘器c.机械式除尘器d.袋 式除尘器8亨利定律只适用于（）a.难溶、较难溶的气体b.易溶和较易溶气体，液相浓度较 高情况c.难溶、较易溶气体d.较难溶、易溶的气体9、用催化转化净化锅炉尾气时由于其污染物浓度较低，使用下列那种设备就可以满 足要求（）a.单段绝热反应器b.多段绝热反应器c.列管反应器10对于同种粉尘，粉尘的真密度与堆积密度之间存在的关系为（）a.P P b.P bPVpc.pWpd.P 二PbPbPb P简答题.1、 电除尘器对高比电阻粉尘的捕集效率？答：克服高比电阻的方法：保持电极表面尽可能清洁；采用较好的供电系统；烟气调质；发展新型电除尘器。2、电除尘器的选择和设计?答：对于给定的设计，这些参数取决于粒子和烟气特性， 需处理烟气量和要求的除尘效率；（1）比集尘表面积的确定（2）长高比地确 定（3）气流速度的确定（4）气体的含尘浓度。3、电除尘器的漏气率，设计一种基于 Orsat 烟气分析仪的测定方法，并给出响应 的计算过程。答：用Orsat分析仪测定电除尘器前后气体中的O含量，记为X、X。2 1 2假定电除尘器前的气体流量为Q,漏气量为Q,贝U： Qx+Q2加1 = x，计算得漏风率12Q1+Q22专=肯。124、如何控制燃烧过程引起的 NOX 污染？与控制燃烧过程引起的二氧化硫污染 有哪些重大差别？ 答：通过两段燃烧、烟气再循环等技术措施（1），控制燃烧过 程的最高温度及其持续时间、。2的浓度，减少热力NOx的生成（1）。与SO相比， NOx的控制更注重燃烧条件的控制（1），而SO?主要针对燃料本身的S含量和燃烧 后的 SO 去除（1）。25、要分析NOx的排放对环境可能产生的影响。答：NOx对环境的主要影响：1。酸沉降；2。形成O3； 3。形成二次颗粒物。6、烟气脱硝技术有哪些方面？答：选择性催化反应法（SCR）脱硝、选择性非催化 还原法（SNCR）脱硝、吸收法净化烟气中的NO、吸附法净化烟气中的NO。7、传统的低NO燃烧技术有哪些？XX。答：低空气过剩系数运行技术；降低助燃空气预热温度；烟气循环燃烧；两段燃烧 技术。】8、分析旋风除尘器结构对其除尘效率的影响。9、答：a）排放管直径越小，de越小，除尘效率越高；b）筒体直径D越小，粒子 所受的离心力越大，其效率越高；但 D 过小，粒子容易出现二次逃逸，效率反 而下降；e）锥体适当加长，可以提高效率；d）除尘器下部的严密性不好，会 引起除尘效率的下降。10、湿法钙质吸收剂脱硫过程中，pH值是重要的操作参数，试分析它对吸收洗涤塔操作造成的可能影响 答:湿法钙质吸收剂脱硫中一般使用CaCO和Ca（OH）,32 如果PH值过高，即溶液中Ca（OH）含量过高，易产生Ca（OH）沉淀，造成阻塞； 22PH 过低，不利于 SO 的吸收，还可能引起设备的腐蚀。10、汽油机排气中有毒物质有哪些污染物，采用处理装置有那几类？答：主要有 CO、NO和HC （包括方香烃、烯烃、烷烃、醛类等），以及少量的铅、硫、磷等。处理x装置有氧化型催化转化器、还原型催化器、三效催化转化器。11、柴油机排气中有毒物质有哪些污染物，采用处理装置有那几类？ ）答：.柴油 机排出中有毒物质主要有答：HC、CO、NO和微粒（黑烟）。氧化催化剂控制H、CO、xNOx，颗粒捕集器净化微粒。12、与汽油车相比，柴油车排放的污染物有哪些特征？答：与汽油车相比，CO、HC 和NOx的排放曲线有向稀燃区平移的趋势，一般来说，CO和HC的排放很低，NOx 的产生量也低于汽油车，但是碳烟的排放浓度很高。简要分析机动车可能造成的大气污染，包括一次污染物和二次污染物。答：一次污染物：CO、HC、NOx、颗粒物、SO、铅、CO等；二次污染物：HC和NOx22反应形成光化学烟雾，SO和NOx形成酸雨和二次颗粒物；HC形成二次有机颗粒物。214、石灰石系统和石灰系统的重要区别？答：石灰石系统中，Ca2+的产生与H+浓度和CaCO的存在有关，石灰系统Ca2+的产生仅与氧化钙的存在有关，石灰石系统最佳3操作 PH 为 5.86.2，石灰系统约为 8，石灰石系统在运行时其 PH 较石灰系统的低。15、石灰石和石灰法烟气 SO 含量相同时，主要操作有哪些?答：.浆液固体含量/%； 2浆液PH ；钙/硫比；液/气比/L - m-3 ;气流速度/m - s-iN16、文丘里洗涤器的组成以及假定条件？答：文丘里洗涤器是一种高效湿式洗涤器， 有收缩管、喉管和扩散管组成。假定：（ 1）微细颗粒以与气流相同的速度进入喉 管（2）洗涤液滴的轴向初速度为零，由于气流曳力在喉管部分被逐渐加速。17、空气/燃料比对燃烧过程形成的污染物种类和总量有什么影响？答：低空燃比 时，燃料燃烧不完全，易形成 CO 和 HC，NOx 排放很少；高空燃比时，燃料燃烧充 分，火焰温度高，CO和HC排放很少，NOx生成量较高；存在一个最佳点，CO、HC 和 NOx 的排放总量最低。18、简要分析气象因素对北京市大气污染过程的影响。 答:影响大气污染过程的气象因素主要有稳定度、风向、风速、气温、气湿等， 北京市京市三面环山,风场受局地环流和华北地区天气系统作用,在局地风向转 换时容易出现小风、甚至静风情况,很不利于污染扩散；冬季低温，稳定大气出 现的频率高，不利于污染物扩散；夏季光照强，易出现O污染。319、近年来，北京市近地层大气环境中 O3 浓度呈逐年增高的趋势，试简要分析 O333的形成机制。若大幅度削减NOx的排放，能有效降低环境大气中03的浓度吗？答：O的形成过程为：3VOC通过下述过程将NO重新转化为NO :2O的平衡浓度与NOx和VOC的相对比例有关，单纯的大幅度削减NOx，并不3一定降低大气中的O浓度，当NOx/VOC很大时，削减NOx的排放有可能导致3O 浓度升高。20、定义PM，结合北京市大气污染的现状分析PM的主要来源及化学组成。答：2.5 2.5PM指空气动力学当量直径小于2.5例的颗粒物。PM的主要来源是燃料燃烧、机2.52.5动车排放、二次颗粒物、无组织扬尘等。化学组成主要有 SO2、NO、NH、EC、434OC、重金属等。21、美国环境空气质量标准中关于颗粒物的浓度，最初以 TSP 表示，后来改为PM，近来又改为PM，其动因是什么？对污染控制技术提出哪些要求和挑战？ 答:颗粒物粒径大小是危害人体健康的一个重要因素。 PM 可以被吸入气管，在呼吸道内沉积，而PM可以被吸入肺部，直接危害人体健康而且，粒径越小比表面积越2.5大，物理、化学活性越大，加剧生理效应的发生与发展。美国环境空气质量标准的 改变，反映了对这一问题认识的深入。新的标准对除尘技术提出了挑战，不仅要求 整体上较高的除尘效率，而且要求对细颗粒的捕集更为有效，而细颗粒的捕集相对 粗颗粒要相对困难。22、 哪些污染物可能引起全球气候变暖？答： CO 、 CH 、 CFCs、 NO、 O 等。2423计算题1 某电除尘器的除尘效率为 90% ，欲将其除尘效率提高至 99%。有人建议使用 一种添加剂可以改变滤饼的比电阻， 从而使电除尘器的效驱进速度提高一倍。 若此建议可行，电除尘器的效率能满足要求吗？也有人建议，通过提高电除 尘器的电压即可满足将除尘效率提高至 99%的要求。若按此建议，电除尘器 的电压应增加多少？解:由下列公式：可知有效驱进速度提高一倍后能满足 99的 除尘效率的 要求。 因为）8 d 2 E0 P 0 = q - E /（3兀pd ）; q = 3兀（PP 驱进速度正比于d E，因此将d E提高到原来的两倍即可满足要求。P0 P 02除尘系统的处理烟气量10000m3/h，初始含尘浓度为6g/m3,拟采用逆气流反吹清 灰袋式除尘器，选用涤纶绒布滤料，要求进入除尘器的气体温度不超过393K,除尘 器压力损失不超过1200Pa，烟气性质近似于空气。试确定：（1）过滤速度：（2） 分成负荷；（3）除尘器的压力损失；（4）最大清灰周期；（5）滤袋面积；（6） 滤袋的尺寸（直径和长度）和滤袋条数。 （ 12分） 解：（1）过滤气速估计为V =1. Om/min. （2分）F（2）除尘效率为99%,则粉尘负荷W=V Ct=0.99X61=5.49tg/m2 （2分F（3）除尘器压力损失可考虑为 P=P +? +? ?为清洁虑料损失，考虑为tEP t120Pa; P=S X V=350Pa; P =R V2 Ct=9.5 X I2 X 5.941=56.43tPa,R 取E EFp pp9.50N min/（g m）;故AP二AP +P +P =350+120+56.431 （Pa） =470+56.43t （Pa） tEP（2分）（4）因除尘器压降小于1200Pa，故470+56.431 （Pa） 1200, 140粒子的质量百分1417212325比，ESP的捕集效率，7092.59699100试计算该电厂排放颗粒物的量，以kg/s计。1 除尘效率：排放量：11、通常燃煤电厂每kw发电容量的排烟速率为000156m3/s （烟气温度为205C和 1atm）。烟气经石灰石洗涤器脱硫，其压力损失为25cm水柱。试估算烟气脱硫的 用电量（以发电总量的百分比表示）。烟气脱硫的用电量可用下式估算：功率=（烟 气流量）X （压力损失）/ （风机效率）假定风机效率为80%。0.00156 x （0.25 x 9.8 x 1000）/80% /1000 = 0.48%14、8 分）某高速公路每小时车流量为 10000 辆（每个方向 5000 辆），平均速度80km/h, CO的排放因子约为2.1g/km。风向与道路成直角，风速1m/s。 假定污染物的排放可视为地面源且沿着道路的中心线排放，当时的大气稳定 度等级为C。估算道路中心线下风向200m处的CO浓度（假定道路上风向浓 度为零）。b = 23.3m , b = 14.0m CO 浓度： yz12、已知煤炭的重量组成为：C77.2%, H5. 2%, N1. 2%, S1.6%, 05.9%,灰分 8.9%。 燃烧条件为：空气过剩20%,空气的湿度为0.0116mol 水/mol干空气试计算燃烧烟 气的组成（对气态组分以体积百分比表示，对固体组分以g/m3表示）。解：以完全燃烧 1kg 煤为基础,计算各组分的摩尔数、需氧量和产生烟气量, 计算结果见下表。质量/g转化为 mol 数mol/1kg 重 油需0量/mol2产生的烟气量/molH52521326 (H0)C772F12 =64.3364.33264.33(CO)N12-F14-0.857020.429(N )S16F32 =0.50.520.5(SO )O59-r 16 3.6881.84420灰分8700因此，燃烧需要的理论氧气量为：13 + 64.33 + 0.5-1.844 = 75.986mol / kg 煤需要的实际空气量为：75.986 x (1 + 3.78) x (1 + 20%) x (1 + 0.0116)二 423.64 x 1.0116 二 440.9mol /kg煤产生烟气：（26 + 64.33 + 0.429 + 0.5） + 440.9 - 75.986 = 456.17mol / kg 煤烟气的组成 为：13、参考附图,估算燃煤烟气的酸露点。煤的组成如下表所示。假定燃烧时空气过 剩20%,进入燃烧器的空气为20oC,且RH=50%；并假定5%的S0转化为HSO。2 2 4 以完全燃烧 100g 煤为基础:质量/g转化为mol数molH4.9F1 4.9C68.3r125.69N28r280.029S0.6r320.019O210.2r320.319因此，理论需氧量：5.69 + 4.90/ 4 + 0.019-0.319 二 6.62mol需要的实际空气量为：6.62x 1.2x(1 + 0.0116)/0.21 = 38.26mol4 9012 x 1 0116产生烟气：5.69 + 490 + 0.019 + 0.029 + 6.62 1.1 二 39.8mol 因2L 0.21_此：SO 向 SO 的转化率为 5，假定 SO 全部转化为 HSO ，HSO 的含量2 3 3 2 4 2 4477 x 0.05 = 23ppm 查教材图2-7，烟气的酸露点约为 135oC。实验题1、简述旋风除尘器的实验方法和步骤？答： 1.除尘器处理风量的测定； 2.除尘器阻力的测定； 3.除尘效率的测定； 不同工况下除尘器性能的测定2、当前我国城市大气污染日趋严重，主要化石燃料燃烧、工业生产过程、交通运 输造成的，控制大气污染应采取哪些措施？ 答：1.化石燃料燃烧，对于煤炭来说，一是煤炭的固态加工。二是煤炭的转化（包 括煤气化、煤的液化）；对于石油来说，可采用直接脱硫和间接脱硫。2. 工业生产过程中的尘、二氧化硫、氮氧化物可分别采用除尘设备除尘，干法 脱硫和湿法脱硫方法消除二氧化硫，选择性催化还原法和选择性非催化还原法消除 氮氧化物；2. 交通运输污染可采用三效催化转化器净化汽油机排气中的 CO、HC、NO ，采用过滤捕集法和催化转化法净化柴油机排气中的NO和碳烟。4.实行循环经X 济的方法和绿化造林的措施来净化大气污染。3、碱液吸收气体中的 SO 实验写出采用 NaOH 或 NaCO 溶液作吸收剂，吸收过程发2 2 3 生的主要化学反应式。答：1.2NaOH+SO2 -Na SO +H O2.Na CO +SO -Na SO +CO 3.2Na SO +SO +H 023223223223222NaHSO3判断题1、酸雨是指PH小于7的降雨。（X） 2汽车使用无铅汽油后，就不会对大气造成 污染。（X）2、如果适当地增加空气过剩系数，能够降低碳粒子的生成。（X）3、煤中的可燃硫在燃烧过程中均能被氧化生成二氧化硫。（X）4、粉尘属于气溶胶状态污染物而雾则属于气态污染物。（X）5、存在逆温层时不容易发生严重的大气污染。（X）1、钙硫比是煤中钙硫之摩尔比。（X）2.电除尘过程与其他除尘没有根本的区别。（X）2、对数律风速廓线模式与指数律风速廓线模式适用大气层结一样。（X）3、汽油车排放的污染物主要是CO、HC、NO、SO.碳烟。（X）4、单位体积粉尘的质量称为粉尘的真实密度。（X）5、5.理论空气量与实际空气量之比称为空气过剩系数（X）