大气污染控制工程习题库(1)

.第一章 概 论一、选择题1. 下列哪种情况属于广域性的大气污染（ C）A一个工厂的污染 B一个城市的污染C跨行政区划的污染 D全球性的污染2. 某市环境空气监测结果的API值为85，该市的环境空气质量为（ B ）A 优秀 B 良好 C 轻度污染 D 中度污染 3. 下列哪种情况属于大气污染面源（ C ） A马路上运行的车辆污染 B一个孤立的烟囱污染C工业区的污染 D城市的污染4可吸入颗粒污染物（PM10）是指空气动力学直径 A 的颗粒状污染物。A 10m B 100m C 10m D 介于10m100m5环境空气质量标准（GB3095-1996）中没有规定下列哪种污染物的浓度限值 D A TSP B NOx C SO2 D HCl6我国的环境空气质量标准（GB3095-1996）将环境空气质量功能区分为 B 类，其中一类区执行 级标准。A 三，三 B三，一 C 四，一 D四，四7.总悬浮颗粒物（TSP）是指悬浮在空气中，空气动力学直径 B 的颗粒状污染物。A 10m B 100m C 10m D 介于10m100m三、简答题1.简述大气污染的定义及分类。1答：（1）大气污染：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，并因此而危害了人类的舒适、健康和福利或危害了环境的现象。（2）大气污染可分为：局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性大气污染。2.影响大气污染形成的因素。2答：大气中污染物浓度主要取决于：（1）源强；（2）气象条件；（3）地形地貌；（4）排放源高度。3. 气溶胶状态污染物按来源和物理性质可分为哪几类？3 答：按照气溶胶的来源和物理性质，可分为：(1)粉尘：悬浮于气体介质中的微小固体颗粒，受重力作用能发生沉降，但在某一段时间内能保持悬浮状态。(2)烟：燃料不完全燃烧产生的固体粒子的气溶胶。(3)飞灰：由燃料燃烧所产生的烟气中分散得非常细微的无机灰分。(4)黑烟：燃料燃烧产生的能见气溶胶。燃料不完全燃烧产生的碳粒。(5)雾：气体中液滴悬浮体的总称。4. 按颗粒物大小，气溶胶状态污染物可分为哪几类？4答：按照大气中颗粒物大小，可分为：（1）飘尘：粒径小于10um（2）降尘：粒径大于10um，重力作用下能在短时间内沉降到地面。（3）总悬浮颗粒物（TSP)：大气中粒径小于100um的所有固体颗粒。5. 论述大气污染综合防治措施。5答：（1）全面规划、合理布局：环境规划是经济、社会发展规划的重要组成部分，是体现环境污染综合防治以预防为主的最重要、最高层次的手段。（2）严格环境管理：完整的环境管理体制是由环境立法、环境监测和换进保护管理机构三部分组成的。（3）控制大气污染的技术措施：实施清洁生产；实施可持续发展的清洁战略；建立综合性工业基地。（4）控制污染的经济政策：保证必要的环境保护投资，并随着经济的发展逐年增加；实行“污染者和使用者支付原则”。（5）绿化造林：绿色植物是区域生态环境中不可缺少的重要组成部分，绿化造林不仅能美化环境，调节空气温湿度或城市小气候，保持水土，防治风沙，而且在净化空气和降低噪声方面皆会起到显著作用。（6）安装废弃净化装置：安装废气净化装置，是控制环境空气质量的基础，也是实行环境规划与治理等项综合防治措施的前提。第二章 燃烧与大气污染一、填空题1.燃料完全燃烧的条件是 、 、 、 。2.过量空气系数的大小与 、 、和 等因素有关。3.燃烧产生的NOx根据生成途径可分为 、 和 。4. 煤燃烧过程中，一般灰分 ，含水量 ，则排尘浓度越高。5.煤中 形态的硫，不参加燃烧过程。 1 . 空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气的混合条件2. 燃料种类、燃烧方式、燃烧装置的结构3. 热力型NOx 、 燃料型NOx 、 快速型NOx 4. 越高、越少5.硫酸盐硫二、简答题1. 简述燃料完全燃烧需具备的条件。1. 答：（1） 空气条件：燃料燃烧时必须保证相应空气的足够供应。（2）温度条件：只有达到着火温度，才能与氧发生燃烧反应。（3） 时间条件：燃料在高温区的停留时间应超过燃料燃烧所需时间。（4）燃烧与空气的混合条件：燃料与空气中氧的充分混合是有效燃烧的基本条件。2 简述煤的元素分析常用四种表示方法。2 答：（1）以炉前煤试样质量为基数的收到基成分；（2）以实验室条件下自然风干的煤粉试样质量为基数的空气干燥基成分；（3）以烘箱烘干后失去全部水分的煤粉试样质量为基数的干燥基成分；（4）以不计入水分灰分的煤粉试样质量为基数的干燥无灰基成分。三、计算题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。1 解：1kg燃油含：重量（g） 摩尔数（g） 需氧数（g）C 855 71.25 71.25H 1132.5 55.25 27.625S 10 0.3125 0.3125H2O 22.5 1.25 0N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99.18754.78=474.12mol/kg重油。即474.1222.4/1000=10.62m3N/kg重油。烟气组成为CO271.25mol，H2O 55.25+11.25=56.50mol，SO20.1325mol，N23.7899.1875=374.93mol。理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg重油。即502.9922.4/1000=11.27 m3N/kg重油。2）干烟气量为502.9956.50=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1.110.62=11.68m3N/kg重油，产生烟气量为11.267+0.110.62=12.33 m3N/kg重油。2 普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；S1.7%；H3.2%；水分9.0%；O2.3%。（含N量不计）1）计算燃煤1kg所需要的理论空气量和SO2在烟气中的浓度（以体积分数计）；2）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）；3）假定用硫化床燃烧技术加石灰石脱硫。石灰石中含Ca35%。当Ca/S为1.7（摩尔比）时，计算燃煤1t需加石灰石的量。2 解：相对于碳元素作如下计算：%（质量） mol/100g煤 mol/mol碳C 65.7 5.475 1H 3.2 3.2 0.584S 1.7 0.053 0.010O 2.3 0.072 0.013灰分 18.1 3.306g/mol碳水分 9.0 1.644g/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+0.0100.013/2=1.14951）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+3.781.1495+1.644/18）1000/18.2622.4103=6.826m3/kg灰分浓度为mg/m3=2.12104mg/m33）需石灰石/t煤3 煤的元素分析结果如下S0.6%；H3.7%；C79.5%；N0.9%；O4.7%；灰分10.6%。在空气过剩20%条件下完全燃烧。计算烟气中SO2的浓度。3解：按燃烧1kg煤计算 重量（g） 摩尔数（mol） 需氧数（mol）C 795 66.25 66.25H 31.125 15.5625 7.78S 6 0.1875 0.1875H2O 52.875 2.94 0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CO2 66.25mol，SO2 0.1875mol，H2O 15.5625+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+0.2354.76=436.43mol/kg煤，SO2浓度为。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。4 解：取1mol煤气计算H2S 0.002mol 耗氧量 0.003mol CO2 0.05mol 0 CO 0.285mol 0.143mol H2 （0.13-0.004）mol 0.063mol CH4 0.007mol 0.014mol共需O2 0.003+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 1.21.066mol=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，N2：0.2233.78+0.524=1.367mol，H2O0.002+0.126+0.014+1.2981.493%+0.004=0.201mol故实际烟气量 0.002+0.342+1.367+0.201+0.21.066=2.125mol5 干烟道气的组成为：CO211%（体积），O28%，CO2%，SO2120106（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。5 解：1）N2%=111%8%2%0.012%=78.99%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SO2120106m3，排放浓度为。3）。4）。6 煤炭的元素分析按重量百分比表示，结果如下：氢50%；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。6 解：按1kg煤进行计算 重量（g） 摩尔数（mol） 需氧数（mol）C 758 63.17 63.17H 40.75 20.375 10.19S 16 0.5 0.5H2O 83.25 4.625 0需氧63.17+10.19+0.5=73.86mol设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，则干空气量为73.864.781.2=423.66mol，含水423.660.0116=4.91mol。烟气中：CO2 63.17mol；SO2 0.5mol；H2O 4.91+4.625+20.375=29.91mol；N2：73.863.78=279.19mol；过剩干空气0.273.864.78=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 。7燃料油的重量组成为：C86%，H14%。在干空气下燃烧，烟气分析结果（基于干烟气）为：O21.5%；CO600106（体积分数）。试计算燃烧过程的空气过剩系数。7解：以1kg油燃烧计算，C 860g 71.67mol； H 140g 70mol，耗氧35mol。设生成CO x mol，耗氧0.5x mol，则生成CO2 （71.67x）mol，耗氧（71.67x）mol。烟气中O2量。总氧量 ，干空气中N2：O2体积比为3.78：1，则含N2 3.78（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8. 假定煤的元素组成以重量百分比计为：氢3.7，碳75.9，硫0.9，氮0.9，氧4.7，其余的为灰分。当空气过剩系数20%条件下燃烧时，假定燃烧为完全燃烧。如果不考虑热力型NOx的生成，若燃料中氮1）20%，2）50%，转化为NO，试求烟气中NO的浓度。8. 解：考虑1kg燃煤含氢37g，碳759g，硫9g，氮9g，氧47g。烟气中含CO263.25mol，含H2O 18.5mol，含SO20.28mol。因此需O2 239247=2281g 约71.3mol，则引入N2268.2mol。若空气过剩20%，则烟气中O2为0.271.3=14.26mol，N2 268.2+53.6+9/28=322.1mol。即若不考虑N转化，则烟气中含CO263.25mol，H2O18.5mol，SO20.28mol，O214.26mol，N2322.1mol。1）N2转化率20%，则NO浓度为（体积分数）2）N2转化率50%，则NO浓度为（体积分数）9 已知煤炭的重量组成为：C 77.2%，H 5.2%，N 1.2%，S 1.6%，O 5.9%，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/m3N表示）。9 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O2量/mol产生的烟气量/molH521521326（H2O）C7721264.3364.3364.33（CO2）N12140.85700.429（N2）S16320.50.50.5（SO2）O59163.6881.8440灰分8700因此，燃烧需要的理论氧气量为：需要的实际空气量为：产生烟气：烟气的组成为：10 某锅炉燃用煤气的成分如下：CO 30%；H2 15%；CH4 1.5%；N2 50%；O2 1.5%；CO2 2% 。已知空气的含湿量为12g/m3；过量空气系数为1.3。（1）试计算燃烧实际所需的空气量；（2）试计算燃烧产生的实际湿烟气量。10 解：（1）燃烧所需理论需氧量 理论空气量为实际所需空气量为（2）理论湿烟气量实际湿烟气量11煤的元素分析结果如下：C 78.2%，H 4.2%，N 0.7 %，S 1.6%，O 6.4%，灰分8.9%。燃烧条件为：空气过剩20%，空气不含水分。（1）试计算燃烧1kg该种煤实际所需空气量；（2）试计算燃烧1kg该种煤产生的实际干烟气量。11 解：（1）理论需氧量理论所需空气量实际所需空气量（2）理论干烟气量实际干烟气量12已知某燃用煤气成分为：H2 50%；CH4 50%，在过量空气系数为1.1时，空气的含湿量为15g/m3。（1）试计算燃烧该燃气所需的实际空气量；（2）试计算燃烧排放湿烟气中CO2的浓度（以体积分数表示）。12解：（1）燃烧所学理论需氧量 理论空气量为实际所需空气量为 （2）理论湿烟气量 实际湿烟气量 燃烧排放湿烟气中CO2的浓度为 13煤的元素分析结果如下：C 75%，H 5%，N 1.5 %，S 2.5%，O 6%，灰分10%。燃烧过程过量空气系数为1.5时，空气的含湿量为12g/m3（1）试计算燃烧1kg该种煤实际所需空气量；（2）试计算燃烧1kg该种煤产生的实际湿烟气量。13解：（1）理论需氧量 理论所需空气量 实际所需空气量 （2）理论干烟气量 理论湿烟气量 实际湿烟气量 114某燃气的成分如下：CO 30%；H2 30%；CH4 30%；O2 5%； CO2 5% 。已知空气的含湿量为15g/m3；过量空气系数为1.5。（1）试计算燃烧实际所需的空气量；（2）试计算燃烧产生的实际湿烟气量。14解：（1）燃烧所需理论需氧量 理论空气量为 ）实际所需空气量为 （2）理论湿烟气量 实际湿烟气量 .第四章 除尘技术基础选择题B 1某粉尘的真密度为2.7g/cm3，在重力场中颗粒在空气中终末沉降速度为0.02m/s,空气的密度为1.29kg/m3,粘度为1.7510-5Pas。该粉尘颗粒的沉降粒径（Stokes粒径）为（ ）A 25.4m B 15.4m C 20m D 10.4mC 2 某粉煤炉燃烧产生的飞灰遵从以质量为基准的对数正态分布，且有d15.9=10m,d84.1=52.4m,则d50为（ ）A 28.4m B 21.2m C 22.9m D 31.2mA 3已知石灰石颗粒的密度为2.67g/cm3，试计算粒径为10m的球形颗粒在273K空气（=1.293kg/m3,=1.8610-5Pas）中的重力沉降速度为（ ） A 7.8110-3 m/s B 4.0310-6 m/s C 7.8110-6 m/s D 5.2810-3 m/s C 4 水泥、熟石灰等粉尘不宜采用湿式除尘器，主要因为（ ）A水泥、熟石灰属于憎水性粉尘 B润湿性较差C吸水后易结垢 D没有润湿性D 5 有一两级串联除尘系统，两级除尘效率分别为80%和90%，则该除尘系统的总通过率为（ ）A 15% B 5% C 7% D 2% B 6 对于同种粉尘，粉尘的真密度P与堆积密度b之间存在的关系为（ ）A bP B bPC bP D b=PD 7某粉煤炉燃烧产生的飞灰遵从以质量为基准的正态分布，且有d15.9=10m,d84.1=52.4m,则d50为（ ）A 28.4m B 21.2m C 22.9m D 31.2m A 8粉尘的粒径往往大小不一，但总存在某一个粒径，使得筛上累积质量分布和筛下累积质量分布等于50，该粒径是 A 质量中位粒径 B 个数中位粒径C 分割粒径 D 平均粒径A 9下列哪种粉尘适合采用湿式除尘器 A 电厂烟尘 B 水泥 C 面粉 D 熟石灰B 10两个除尘效率分别为80和90的除尘器串联使用，则总除尘效率为 A 72 B 98 C 85 D 95B 11根据除尘效率的高低，可将除尘器分为低效、中效和高效除尘器，下列除尘器中属于高效除尘器的是 A 重力沉降室 B电除尘器 C 惯性除尘器 D 旋风除尘器B 12粒径分布频度最高的粒径为 A 中位径 B 众径 C 分割粒径 D 空气动力学直径C 13分级效率为50%时的粒径称为 A众径 B 斯托克斯粒径 C 分割粒径 D中位径C 14根据除尘效率的高低，可将除尘器分为低效、中效和高效除尘器，下列除尘器中不属于高效除尘器的是 A 电除尘器 B袋式除尘器 C 惯性除尘器 D 文丘里洗涤器C 15水泥、熟石灰等粉尘不宜采用湿式除尘器，主要因为 A水泥、熟石灰属于憎水性粉尘 B润湿性较差C吸水后易结垢 D没有润湿性B 16对于同种粉尘，粉尘的真密度P与堆积密度b之间存在的关系为 A bP B bP C bP D b=PC 17某工业粉尘由dp=5m和dp=10m的粒子等质量组成，除尘器对两种粒子的分级除尘效率分别为70%和80%，则该除尘器的总效率为（ ）A. 70 B. 80 C. 75 D. 941已知石灰石颗粒的密度为2.67g/cm3，则粒径为10m的球形颗粒在273K空气（=1.293kg/m3,=1.8610-5Pas）中的重力沉降速度为 7.8110-3 m/s 。2某粉煤炉燃烧产生的飞灰遵从以质量为基准的正态分布，且有d15.9=10m,d84.1=52.4m,则d50为 31.2m 。3粉尘粒径分布的测定方法有 显微镜法 、 筛分法 、 细孔通过法 和 沉降法 。4 烟气的 温度 和 湿度 是影响粉尘比电阻的两个重要因素。5 对于电阻率高的粉尘，在低温条件下（100），主要导电机制是 表面导电 ，在高温条件下（200）， 容积导电 占主导地位。6表示除尘器性能的主要指标有除尘器的 处理气体量 、 除尘效率 和 压力损失 。7某粉煤炉燃烧产生的飞灰遵从以质量为基准的对数正态分布，且有d15.9=9.8 m ,d84.1=45m,则d50为 21m 。8粉尘荷电的两种机制是 电场荷电 和 扩散荷电 。9有一两级除尘系统，两级除尘器粉尘通过率分别为20%和10%，则该除尘系统的总除尘效率为 98% 。10有一两级串联除尘系统，两级除尘效率分别为70%和95%，则该除尘系统的总除尘效率为 1098.5% ，总通过率为 1.5% 。11 粉尘粒径的分布函数常用的有 正态分布函数 、对数正态分布 和罗辛-拉姆勒（R-R）分布函数 四、计算题4.某含尘气体中粉尘真密度为2.67g/cm3，试计算粒径分别为10m的粉尘颗粒在空气中的重力沉降速度（假定飞灰颗粒为球形，空气温度为273K，压力为101325Pa，此时）4.解：当dp=10时，假设处在Stokes区域。此时 ，故假设成立5 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10000m3N/h，含尘浓度为4.2g/ m3N。除尘器出口的气体流量为12000 m3N/h，含尘浓度为340mg/ m3N。试计算该除尘器的处理气体流量、漏风率和除尘效率（分别按考虑漏风和不考虑漏风两种情况计算）。5 解：气体流量；漏风率；除尘效率：考虑漏风不考虑漏风6 对于题4.5中给出的条件，已知旋风除尘器进口面积为0.24m2，除尘器阻力系数为9.8，进口气流温度为423K，气体静压为490Pa，试确定该处尘器运行时的压力损失（假定气体成分接近空气）。6 解：由气体方程得。7 有一两级除尘系统，已知系统的流量为2.22m3/s，工艺设备产生粉尘量为22.2g/s，各级除尘效率分别为80%和95%。试计算该处尘系统的总除尘效率、粉尘排放浓度和排放量。7解： 粉尘浓度为，排放浓度10（199%）=0.1g/m3；排放量2.220.1=0.222g/s。11 欲通过在空气中的自由沉降来分离石英（真密度为2.6g/cm3）和角闪石（真密度为3.5g/cm3）的混合物，混合物在空气中的自由沉降运动处于牛顿区。试确定完全分离时所允许的最大石英粒径与最小角闪石粒径的最大比值。11 解：设最大石英粒径dp1，最小角闪石粒径dp2。由题意，故。0，假设成立。16 在某工厂对运行中的除尘器进行现场测定，测得除尘器进口含尘浓度为4.5g/ m3，含尘浓度为350mg/ m3，进出口粉尘的粒径分布如下表所示：粉尘粒径dp/um055101020204040质量频率g/%进口gi1510202530出口go75147.50.50试计算该除尘器的分级效率和总除尘效率。16 解： 粉尘粒径为05um的分级除尘效率为 粉尘粒径为510um的分级除尘效率为 粉尘粒径为1020um的分级除尘效率为 粉尘粒径为2040um的分级除尘效率为 粉尘粒径为40um的分级除尘效率为粉尘粒径dp/um055101020204040分级除尘效率/%61.189.1197.0899.8410017 某种粉尘的粒径分布和分级除尘效率数据如下，试确定总除尘效率。平均粒径/m0551010202040406060质量频率/%101420221420分级效率/%18859395969817 解： 18有一两级除尘系统，已知系统的流量为4.44 m3/s，工艺设备产生粉尘量为44.4g/s，两级除尘效率分别为80%和95%，假设除尘器本体不漏气，试计算该除尘系统的总除尘效率，烟尘排放浓度和排放量。18解：（1）该除尘系统总除尘效率为（2）粉尘进口浓度则粉尘排放浓度（3）粉尘排放量19经测定，袋式除尘器排出气体含尘浓度为0.021g/m3, 除尘器的粉尘通过率为0.7，试问该袋式除尘器所净化的气体含尘浓度为多少？若袋式除尘器前串联一个除尘效率为50重力沉降室，计算总除尘尘效率和总通过率。19解：（1）由可知，假设除尘器不漏气即Qo=Qi, （2）重力沉降室的除尘效率为，袋式除尘器通过率P2=0.7%则总除尘效率为 20某含尘气体中粉尘真密度为2310kg/m3，试计算粒径分别为1m、40m的两种粉尘颗粒在空气中的重力沉降速度（假定飞灰颗粒为球形，空气温度为387.5K，压力为101325Pa，此时）20解：（1）当dp=1时，假设处在Stokes区域。此时 ，故假设成立（2）当dp=40时，假设处在Stokes区域。此时 ，故假设成立21有一两级除尘系统，已知系统的流量为4.44 m3/s，工艺设备产生粉尘量为44.4g/s，两级除尘效率分别为80%和95%，假设除尘器本体不漏气，试计算该除尘系统的总除尘效率，烟尘排放浓度和排放量。21解：（1）该除尘系统总除尘效率为（2）粉尘进口浓度则粉尘排放浓度（3）粉尘排放量22某种粉尘的粒径分布和分级除尘效率数据如下，试确定总除尘效率。平均粒径dp/um055101015152020252530304545质量频率gi/%314781319108分级效率/%61859396989910010022解： 23在某工厂对运行中的除尘器进行现场测定，测得除尘器进口含尘浓度为4.5g/ m3，含尘浓度为350mg/ m3，进出口粉尘的粒径分布如下表所示：粉尘粒径dp/um055101020204040质量频率g/%进口gi1510202530出口go75147.50.50试计算该除尘器的分级效率和总除尘效率。23解： 粉尘粒径为05um的分级除尘效率为 粉尘粒径为510um的分级除尘效率为 粉尘粒径为1020um的分级除尘效率为 粉尘粒径为2040um的分级除尘效率为粉尘粒径为40um的分级除尘效率为24有一两级除尘系统，已知系统的流量为10 m3/s，工艺设备产生粉尘量为5g/s，两级除尘效率分别为70%和80%，假设除尘器本体不漏气。（1）试计算该除尘系统的总除尘效率（2）试计算烟尘排放浓度。、24解：（1）（2）进口含尘浓度烟尘排放浓度第五章 机械式除尘一、选择题A 1. 某种重力沉降室长7m，高1.2m，室内气流速度为0.3m/s，空气温度330K，粉尘密度为2.5g/cm3，空气粘度1.8610-5Pas，沉降室100%捕集的最小粒径dmin为（ ）A 26.5m B 50m C 37.5m D 16.5m D 2下列措施中不能达到提高重力沉降室效率的是（ ）A 降低室内气流速度 B 降低沉降室高度 C增大沉降室长度 D增大沉降室宽度B 3某净化装置，进口气体流量为5.5 m3/s，污染物浓度为750 mg/m3，装置出口气体流量为5.1 m3/s，污染物浓度为50 mg/m3。则该装置的净化效率为（ ） A 93.33 B 93.82 C 85% D 92.73%A 4 在旋风除尘器的内、外涡旋交界圆柱面上，气流的（ ）最大。A.切向速度 B.径向速度 C.轴向速度 D.粉尘浓度A 5除尘器型号表示方法中XLK代表哪种类型（ ）A 扩散式旋风除尘器 B 离心式旁路旋风除尘器C直流式旋风除尘器 D 筒式旋风除尘器二、填空题1. 旋风除尘器的分割粒径是指 分级效率为50%的粉尘粒径 。若除尘器的分割粒径越小，除尘效率 越高 。 2. 除尘技术中应用最多的两种颗粒直径是 空气动力学直径 和 斯托克斯直径 。3. 某种重力沉降室长7m，高1.2m，室内气流速度为0.3m/s，空气温度330K，粉尘密度为2.5g/cm3，空气粘度1.8610-5Pas，沉降室100%捕集的最小粒径dmin为 26.5m 。4. 提高重力沉降室的捕集效率可以一下三种措施： 降低沉降室内气流速度 、增加沉降室长度 和 降低沉降室高度 。5. 多个旋风除尘器串联使用时可以 提高净化效率 ，而并联使用时可以 增大气体处理量 。三、简答题1 提高重力沉降室的捕集效率主要措施有哪些？1 答：提高沉降室效率的主要途径有：（1）降低沉降室内气流速度，沉降室内的气流速度一般为0.22.0m/s。 （2）增加沉降室长度L，L过长会导致沉降室体积庞大，不宜过长。 （3） 降低沉降室高度，可采用多层沉降室，即在室内沿水平方向设置隔板，其沉降高度变为H/（n+1）,沉降时间变短，除尘效率提高。 2 简述设计重力沉降室的主要步骤。2 答：（1）根据需要确定该沉降室能100%捕集的最小尘粒粒径； （2）根据粉尘密度计算该尘粒的沉降速度(按要求沉降的最小颗粒)； （3）选取沉降室内的气流速度u，并确定H，然后计算沉降式的长度L和宽度W。 3简要分析旋风除尘器结构对其除尘效率的影响。 3答：（1）同样的切线速度下，筒体直径D愈小，除尘效率愈高，排出管d减小也可提高除尘效率，但D过小，粒子容易出现二次逃逸，效率反而下降，一般取筒体直径与排出管直径之比值为1.52.0。 （2）增加除尘器的筒体高度和锥体高度也可提高除尘效率，筒体和锥体的总高度一般以不大于5倍的筒体直径为宜；相对来说筒体高度对分离效果的影响不如锥体部分。 （3）除尘器下部的严密性：若下部不严密，渗入外部气体，则会把灰斗内的粉尘草重新带起，除尘效率将会显著下降。 4试分析影响旋风除尘器除尘效率的主要因素？ 4答：（1）入口流速的影响：提高烟气入口流速，旋风除尘器分割直径变小，除尘器除尘效率提高。但入口流速过大，已沉积的粒子有可能再次被吹起，重新卷入气流中，除尘效率下降；并且入口流速过大时，旋风除尘器的阻力会急剧上升；因此，进口流速一般控制在1225m/s为宜。（2）除尘器比例尺寸对性能的影响：同样的切线速度下，筒体直径D愈小，除尘效率愈高，排出管d减小也可提高除尘效率，一般取筒体直径与排出管直径之比值为1.52.0。此外，增加除尘器的筒体高度和锥体高度也可提高除尘效率。筒体和锥体的总高度一般以不大于5倍的筒体直径为宜。（3）除尘器下部的严密性：若下部不严密，渗入外部气体，则会把灰斗内的粉尘草重新带起，除尘效率将会显著下降。（4）入口含尘浓度增高时，多数情况下除尘效率有所提高。（5）烟尘的物理性质：气体的密度和粒径增大，除尘效率明显提高；气体温度和粘度增大，除尘效率明显下降。四、计算题1 在298K的空气中NaOH飞沫用重力沉降室收集。沉降至大小为宽914cm，高457cm，长1219cm。空气的体积流速为1.2m3/s。计算能被100%捕集的最小雾滴直径。假设雾滴的比重为1.21。1解：计算气流水平速度。设粒子处于Stokes区域，取。即为能被100%捕集的最小雾滴直径。2 直径为1.09的单分散相气溶胶通过一重力沉降室，该沉降室宽20cm，长50cm，共18层，层间距0.124cm，气体流速是8.61L/min，并观测到其操作效率为64.9%。问需要设置多少层可能得到80%的操作效率。2解：按层流考虑，因此需要设置23层。3 有一沉降室长7.0m，高12m，气速30cm/s，空气温度300K，尘粒密度2.5g/cm3，空气粘度0.067kg/(kg.h)，求该沉降室能100%捕集的最小粒径。3解：，符合层流区假设。7 某旋风除尘器的阻力系数为9.9，进口速度15m/s，试计算标准状态下的压力损失。7解：。10对某厂的旋风除尘器进行现场测试得到：除尘器进口气体流量为10000mN3/h，含尘浓度为4.2g/ mN3，除尘器出口的气体流量为12000 mN3/h，含尘浓度为340mg/ mN3。试计算该除尘器的处理气体流量、漏风率和除尘效率。10解：（1）除尘器的处理风量： （2）漏风率 （3）除尘效率11某种重力沉降室长7m，高1.2m，室内气流速度为0.3m/s，空气温度330K，粉尘密度为2.5g/cm3，空气粘度1.8610-5Pas，求该重力沉降室100%捕集的最小粒径dmin。11解： 12 欲利用重力沉降室捕集粒径为40um、密度为2000kg/m3的粒子。假定气流速度为0.5m/s，沉降室高度为1.5m，空气粘度1.8610-5Pas，试求捕集效率为90%时的沉降室长度。12解：由13欲利用重力沉降室捕集粒径为50um、密度为1800kg/m3的粒子。假定气流速度为0.6m/s，沉降室高度为1.8m，空气粘度1.810-5Pas，试求捕集效率为85%时的沉降室长度。13解：由第六章 湿式除尘一、选择题A 1.湿式除尘器的主要除尘机制是（ ）A惯性碰撞、拦截 B拦截、凝并C惯性碰撞、扩散 D拦截、扩散C 2.水泥、熟石灰等粉尘不宜采用湿式除尘器，主要因为（ ）A水泥、熟石灰属于憎水性粉尘 B润湿性较差C吸水后易结垢 D没有润湿性二、填空题1. 影响湿式除尘器除尘效率的两个主要影响因素是 气液相对速度 和 液滴直径 。2. 文丘里洗涤器中文氏管本体由 渐缩管 、 喉管 和 渐扩管 三部分组成。3湿式除尘器的主要除尘机理是 惯性碰撞 和 拦截 。4文丘里洗涤器中的除尘过程分为 雾化 、 凝聚 和 分离除尘（脱水） 三个阶段，前两个阶段在 文丘里管 内进行，后一阶段在除雾器 内进行。三、简答题1与干式除尘装置相比，湿式除尘器的主要优缺点有哪些？1答：主要优点：（1）既能净化固体颗粒污染物，也能脱除气态污染物，同时还能起到降温作用；（2）结构简单、造价低、净化效率高。（3）能够处理高温，高湿气流，高比电阻粉尘，及易燃易爆的含尘气体。主要缺点：（1）管道设备必须防腐；（2）污水和污泥要进行处理；（3）能使烟气抬升高度降低且在冬季烟囱产生冷凝水。2文丘里洗涤器由哪几部分组成？其除尘过程分为哪几个阶段？2答：（1）文丘里洗涤器由引水装置、文氏管本体、脱水器三部分组成。文氏管本体由渐扩管、喉管、渐缩管组成。（2）除尘过程分为雾化、凝聚和分离除尘（脱水）三个阶段，前两个阶段在文丘里管内进行，后一阶段在除雾器内进行。3简述文丘里洗涤器的除尘过程。3答： 除尘过程分为雾化、凝聚和分离除尘（脱水）三个阶段，前两个阶段在文丘里管内进行，后一阶段在除雾器内进行。（1）雾化：含尘气体由进气管进入收缩管后，流速逐渐增大，气流的压力能逐渐转变为动能，在喉管入口处，气速达到最大，一般为50180m/s，洗涤液 （一般为水）通过沿喉管周边均匀分布的喷嘴进入，液滴被高速气流雾化。（2）凝聚：由于气液两相在喉管中的充分混合，尘粒与水滴开始有效的碰撞凝并，变成更大的颗粒；当水气进入渐扩管时，由于流通断面逐渐扩大气流速度逐渐降低，此时尘粒与加速的水雾还会有机会再次碰撞。（3）脱水：已经凝并的尘粒随气流进入脱水器中。由于颗粒较大，在一般的分离器(如惯性除尘器，旋风院尘器）就可以将其分离出来，使气流得到净化。四、计算题5 直径为2mm的雨滴以其终末沉降速度穿过300m厚的大气近地层，大气中含有粒径为3的球形颗粒，颗粒的质量浓度为80。1）每个雨滴下降过程中可以捕集多少颗粒？2）由于捕集这些颗粒，雨滴的质量增加了百分之几？5 解：由公式 。，取，雨滴Db=2mm，处于牛顿区， 。因此，。从Figure 9.18读出=0.11（Cylinder）。故M=。而液滴本身。故质量增加了1.98104%。6 以2.5mm/h的速率发生了大面积降雨，雨滴的平均直径为2mm，其捕集空气中的悬浮颗粒物的效率为0.1，若净化空气中90的悬浮颗粒物，这场雨至少要持续多长时间？6解：由公式 。代入已知数据，即需持续半天左右的时间。 第七章 过滤式除尘一、选择题C 1. 在袋式除尘器中，当滤袋使用一段时间之后，真正起过滤作用的是（ ）A滤布 B “架桥”现象 C 初层 D 尘粒D 2.对于高温高湿气体，除尘器不宜采用（ ）A.湿式除尘器 B.电除尘器 C.机械式除尘器 D.袋式除尘器D 3. 袋式除尘器除尘过程中，对于1um以下的尘粒，其主要依靠的除尘作用机理为（ ） A 惯性碰撞 B 拦截 C 重力沉降 D 扩散二、填空题1. 袋式除尘器除尘过程中主要有 筛滤 、 惯性碰撞 、拦截 、 扩散 、 静电 、 重力沉降 六种作用机理。 2. 袋式除尘器的清灰方式有 简易清灰 、 机械清灰 和 气流清灰 。3. 袋式除尘器除尘过程中，对于1um以上的尘粒，主要靠 惯性碰撞 ，对于1um以下的尘粒，主要靠 扩散 。4 在袋式除尘器中，当滤袋使用一段时间之后，真正起过滤作用的是 粉尘初层 。三、简答题1简述袋式除尘器的除尘机理。1答：其机理涉及筛滤、惯性碰撞、拦截、扩散、静电、重力沉降。（1）筛滤作用：当粉尘粒径大于滤布孔隙或沉积在滤布上的尘粒间孔隙时，粉尘即被截留下来。由于新滤布孔隙远大于粉尘粒径，所以阻留作用很小，但当滤布表面积沉积大量粉尘后，阻留作用就显著增大。（2）惯性碰撞：当含尘气流接近过滤纤维时，气流将绕过纤维，而尘粒由于惯性作用继续直线前进，撞击到纤维上即会被捕集，这种惯性碰撞作用，随粉尘粒径及流速的增大而增强。（3）拦截作用：当含尘气流接近滤料纤维时，较细尘粒随气流一起绕流，若尘粒半径大于尘粒中心到纤维边缘的距离时，尘粒即因与纤维接触而被拦截。（4）扩散作用：小于1m的尘粒，特别是小于0.2m的亚微米粒子，在气体分子的撞击下像气体分子一样做布朗运动，如果在运动中和纤维接触，即可从气流中分离出来。（1分）（5）静电作用：一般粉尘和滤料都可能带有电荷，当二者带有电荷相反时，粉尘易于被吸附在滤料上，有利于提高除尘效率，但粉尘却难以清除下来。（6）重力沉降：当缓慢运动的含尘气流进入除尘器内，粒径和密度大的尘粒可能因重力作用自然沉降下来。2袋式除尘器除尘效率的影响因素有哪些？2答：（1）滤布及粉尘层的影响；（2）滤布结构与性质的影响；（3）过滤速度（Vf）的影响；一般来讲，除尘效率随过滤速度增加而下降，过滤速度的选取还与滤料种类和清灰方式有关3袋式除尘器的滤料有哪些要求？3答：容尘量大、吸湿性小、效率高、阻力低；使用寿命长，耐温、耐磨、耐腐蚀、机械强度；表面光滑的滤料容尘量小，清灰方便，适用于含尘浓度低、粘性大的粉尘，采用的过滤速度不宜过高；表面起毛（绒）的滤料容尘量大，粉尘能深入滤料内部，可以采用较高的过滤速度，但清灰周期短，必须及时清灰。4 简述袋式除尘器的滤料的分类及特点。4答：按滤料材质分：（1）天然纤维：棉毛织物，适于无腐蚀、8090以下气体（2）无机纤维：主要指玻璃纤维，化学稳定性好，耐高温；质地脆；（3）合成纤维性能各异，满足不同需要，扩大除尘器的应用领域。5 简述袋式除尘器的滤料选择原则。5答： 滤料性能应满足生产条件和除尘工艺的一般情况和特殊要求，如气体和粉尘的温度、酸碱度及有无爆炸危险等。 在上述前提下，应尽可能选择使用寿命长的滤料，这是因为使用寿命长不仅能节省运行费用，而且可以满足气体长期达标排放的要求。 选择滤料时应对各种滤料排序比较，不应该用一种所谓“好”滤料去适应各种工况场合。 在气体性质、粉尘性质和清灰方式中，应抓住主要影响因素选择滤料，如高温气体、易燃粉尘等。 选择滤料应对各种因素进行经济对比。6袋式除尘器应用过程中应注意哪些问题。6答：（1）袋式除尘器不适于净化含有油雾、水雾及粘结性强的粉尘，也不适用于净化有爆炸危险或带有火花的含尘气体。（2）用于处理相对湿度高的含尘气体时，应采取保温措施（特别是冬天），以免因结露而造成“糊袋”。（3）当用于净化腐蚀性气体时，应选用适宜的耐腐蚀滤料。（4）用于处理高温烟气时，应采取降温措施，将烟温降到滤料长期运转所能承受的温度以下，并尽可能采用耐高温的滤料。（5）当入口粉尘浓度过高时，宜设置预净化装置。 （6）袋式除尘器占地面积较大，更换滤袋和检修不太方便。四、计算题1安装一个滤袋室处理被污染的气体，试估算某些布袋破裂时粉尘的出口浓度。已知系统的操作条件：1atm，288K，进口处浓度9.15g/m3，布袋破裂前的出口浓度0.0458g/m3，被污染气体的体积流量14158