大氣污染控制工程期末試題及答案`

一、名詞解釋 1、環(huán)境空氣：是指人類、植物、動物、建筑物暴露于其中的室外空氣。（P1） 2、大氣污染：指由于人類活動或自然過程使得某些物質(zhì)進入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達到足夠的時間，并因此而危害了人體的舒適、健康和人們的福利，甚至危害了生態(tài)環(huán)境。（P3） 3、粉塵：指懸浮于氣體介質(zhì)中的小固體顆粒，受重力作用能發(fā)生沉降，但在一定時間內(nèi)保持懸浮狀態(tài)。（P4） 4、酸雨:PH小于5.6的雨、雪或其他形式的大氣降水（如霧、露、霜）稱為酸雨。（P4） 5、一次污染物:是指直接從污染源排到大氣中的原始污染物質(zhì)（P5） 6、二次污染物:是指由一次污染物與大氣中已有組分或幾種一次污染物之間經(jīng)過一系列化學或光化學反應(yīng)而生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新污染物質(zhì).（P5） 7、大氣污染物控制標準：是根據(jù)污染物排放標準引申出來的一種輔助標準，如燃料、原料使用標準，凈化裝置選用標準，排氣筒高度標準及衛(wèi)生防護距離標準等。(P22) 8、理論水蒸氣體積：是由燃料中氫燃燒后生成的水蒸氣體積，燃料中所含的水蒸氣體積和由供給的理論空氣量帶入的水蒸氣體積。（P45） 9、干絕熱直減少率：干空氣塊（包括未飽和的濕空氣塊）絕熱上升或下降單位高度（通常取100m）時，溫度降低或升高的數(shù)值。(P71) 10、溫度層結(jié)：用坐標圖表示氣溫沿垂直高度的分布的曲線，這種曲線稱為氣溫沿高度分布曲線或溫度層結(jié)曲線，簡稱溫度層結(jié)。(P72) 11、空氣動力學當量直徑：在空氣中顆粒的沉降速度相等的單位密度（ρP=1g/cm3）的圓球直徑。（P118） 12、氣體吸附：氣體吸附是用多孔固體吸附劑將氣體（或液體）混合物中一種或數(shù)種組分被濃集于固體表面，而與其它組分分離的過程。 13、氣體吸收：溶質(zhì)從氣相傳遞到液相的相際間傳質(zhì)過程。 14、大氣污染綜合防治：為了達到區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量控制目標，對多種大氣污染控制方案的技術(shù)可行性、經(jīng)濟合理性、區(qū)域適應(yīng)性和實施可能性等進行最優(yōu)化選擇和評價，從而得出最優(yōu)的控制技術(shù)方案和工程措施。 15、收到基：以包括全部水分和灰分的燃料作為100%的成分，即鍋爐燃燒的實際成分。 16、理論煙氣體積：在理論空氣量下，燃料完全燃燒所生成的煙氣體積。以V0fg表示。P45 17、大氣穩(wěn)定度：是指在垂直方向上大氣穩(wěn)定的溫度，即是是否易于發(fā)生對流。（P73） 18、吸附劑活性：是吸附劑能力的標志，常以吸附劑上已吸附吸附質(zhì)的量與所用吸附劑量之比的百分數(shù)來表示。（267頁）二、填空 1、氣溶膠態(tài)污染物：粉塵、煙、飛灰、黑煙、霧P4 2、氣態(tài)污染物總體上可分為含硫化合物、含氮化合物、碳氧化物、有機化合物、鹵素化合物五大類。P5 3、大氣污染源按來源可以分為自然污染物和人為污染物兩種。 其中人為污染源按污染源的空間分布可分為點源、面源，按照人們的社會活動功能不同，分為生活污染源、工業(yè)污染源和交通運輸污染源三類。 4、煤的工業(yè)分析包括測定煤中水分、灰分、揮發(fā)分、固定碳、估測硫含量和熱值。P30 5、逆溫有輻射逆溫、下沉逆溫、平流逆溫、湍流逆溫、鋒面逆溫五種。(P74) 6、吸附再生方法有加熱解吸再生、降壓或真空解吸再生、溶劑萃取再生、置換再生、化學轉(zhuǎn)化再生。（267頁） 7、常用的除塵器可分為機械除塵器、電除塵器、帶式除塵器、濕式除塵器P161 8、煤中含有黃鐵礦硫（FeS2）、硫酸鹽硫（MeSO4）、有機硫（CxHySz）和元素硫四種形態(tài)的硫。P31 9、地方性風場有海陸風、山谷風、城市熱島環(huán)流三種 10、煙囪有效高度為煙囪幾何高度HS與煙氣抬升高度△H之和。 11、大氣穩(wěn)定度分類：不穩(wěn)定、穩(wěn)定、中性三種（書上） 在我國分為極不穩(wěn)定、較不穩(wěn)定、弱不穩(wěn)定、中性、較穩(wěn)定、穩(wěn)定六種（老師課堂講的）P73 12、凈化裝置技術(shù)指標主要有處理氣體流量、凈化效率和壓力損失等。P141 13、粉塵物理性指標：粉塵的密度、安息角與滑動角、比表面積、含水率、潤濕性、荷電性與導電性、粘附性及自然性和爆炸性。(P132) 14、影響旋風除塵器效率的因素有二次效應(yīng)、比例尺寸、煙塵的物理性質(zhì)、操作變量。P171 15、在除塵電暈電場中存在電場荷電（碰撞荷電）、擴散荷電兩種粒子荷電機理。三、簡答 1、????????????控制大氣污染的技術(shù)措施（P20） ①實施清潔生產(chǎn)②實施可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略③建立綜合性工業(yè)基地 2、????????????環(huán)境空氣質(zhì)量控制標準的種類和作用（P22）只要回答種類和作用即可 ①環(huán)境空氣質(zhì)量標準：是進行環(huán)境空氣質(zhì)量管理、大氣環(huán)境質(zhì)量評價，以及制定大氣污染防治規(guī)劃和大氣污染排放標準的依據(jù)。②大氣污染物排放標準：是控制大氣污染物的排放量和進行凈化裝置設(shè)計的而依據(jù)。③大氣污染控制技術(shù)標準：是為保證達到污染物排放標準而從某一方面做出具體技術(shù)規(guī)定，目的是使生產(chǎn)、設(shè)計和管理人員容易掌握和執(zhí)行。④警報標準：警報標準的規(guī)定，主要建立在對人體健康的影影響和生物城市限度的綜合研究基礎(chǔ)之上。 3、????????????影響燃燒過程的主要因素 ①空氣條件②溫度條件③時間條件④燃料與空氣混合條件4、高斯擴散模式四點假設(shè)（P37） ①污染物在Y,Z軸上的分布符合高斯分布；②在全部空間中風速是均勻的，穩(wěn)定的；③源強是連續(xù)均勻的；④在擴散過程中污染物的質(zhì)量是守恒的。5、煙囪高度計算方法（P109）自己看書，精簡地回答6、簡述亨利定律（P242）答：在一定溫度下，稀溶液中溶質(zhì)的溶解度與氣相中溶質(zhì)的平衡分壓成正比。7、物理吸附的特征（P262） 答：①吸附質(zhì)與吸附劑間不發(fā)生化學反應(yīng)；②吸附過程極快，參與吸附的各相間常常瞬間即達平衡；③吸附為放熱反應(yīng)；④吸附劑與吸附質(zhì)間的吸附不強，當氣體中吸附質(zhì)分壓降低或溫度升高時，被吸附的氣體易于從固體表面逸出，而不改變氣體原來的性質(zhì)。8、化學吸附的特征（P262）①吸附有很強的選擇性；②吸附速率較慢，達到吸附平衡需相當長的時間；③升高溫度可提高吸附速率。9、吸附再生的方法：（P267）（1）加熱解析再生（2）降壓或真空解吸再生（3）置換再生（4）溶劑萃取再生（5）化學轉(zhuǎn)化再生四、問答1、論述大氣污染綜合防治措施（P19）答：（1）全面規(guī)劃、合理布局：環(huán)境規(guī)劃是經(jīng)濟、社會發(fā)展規(guī)劃的重要組成部分，是體現(xiàn)環(huán)境污染綜合防治以預(yù)防為主的最重要、最高層次的手段。環(huán)境規(guī)劃的主要任務(wù)，一是綜合研究區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展將給環(huán)境帶來的影響和環(huán)境質(zhì)量變化的趨勢，提出區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和區(qū)域環(huán)境質(zhì)量不斷得以改善的最佳規(guī)劃方案；二是對工作失誤已經(jīng)造成的環(huán)境污染和環(huán)境問題，提出對改善和控制環(huán)境污染具有指令性的最佳實施方案。（2）嚴格環(huán)境管理：完整的環(huán)境管理體制是由環(huán)境立法、環(huán)境監(jiān)測和換進保護管理機構(gòu)三部分組成的。環(huán)境管理的方法是運用法律、經(jīng)濟、技術(shù)、教育和行政等手段對人類的社會和經(jīng)濟活動實施管理，從而協(xié)調(diào)社會和經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護之間的關(guān)系。 （3）控制大氣污染的技術(shù)措施：實施清潔生產(chǎn)；實施可持續(xù)發(fā)展的清潔戰(zhàn)略；建立綜合性工業(yè)基地。 （4）控制污染的經(jīng)濟政策：保證必要的環(huán)境保護投資，并隨著經(jīng)濟的發(fā)展逐年增加；實行"污染者和使用者支付原則"。 （5）綠化造林：綠色植物是區(qū)域生態(tài)環(huán)境中不可缺少的重要組成部分，綠化造林不僅能美化環(huán)境，調(diào)節(jié)空氣溫濕度或城市小氣候，保持水土，防治風沙，而且在凈化空氣和降低噪聲方面皆會起到顯著作用。 （6）安裝廢棄凈化裝置：安裝廢氣凈化裝置，是控制環(huán)境空氣質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是實行環(huán)境規(guī)劃與治理等項綜合防治措施的前提。2、論述煙流形狀與大氣穩(wěn)定度關(guān)系（P76） 大氣污染狀況與大氣穩(wěn)定度有密切關(guān)系。大氣穩(wěn)定度不同，高架點源排放煙流擴散形狀和特點不同，造成的污染狀況差別很大。典型的煙流形狀有五種類型。 ①波浪型：煙流呈波浪狀，污染物擴散良好，發(fā)生在全層不穩(wěn)定大氣中，即?>?d。多發(fā)生在晴朗的白天地面最大濃度落地點距煙囪較近，濃度較高。②錐型：煙流呈圓周形，發(fā)生在中性條件，即?=?d。③扇型：煙流垂直方向擴散很小，像一條帶子飄向遠方。從上面看，煙流呈扇形展開。它發(fā)生在煙囪出口處于逆溫層中，即該層大氣?-?d<-1。污染情況隨高度的不同而異。當煙囪很高時，近處地面上不會造成污染，在遠方會造成污染，煙囪很低時，會造成近處地面上嚴重的污染。④爬升型（屋脊型）：煙流的下部是穩(wěn)定的大氣，上部是不穩(wěn)定的大氣，一般在日落后出現(xiàn)，由于地面輻射冷卻，底層形成逆溫，而高空仍保持遞減層結(jié)。它持續(xù)時間較短，對地面污染較小。⑤漫煙型（熏煙型）：對于輻射逆溫，日出后逆溫從地面向上逐漸消失，即不穩(wěn)定大氣從地面向上逐漸擴展，當擴展到煙流的下邊緣或更高一點時，煙流便發(fā)生了向下的強烈擴散，而上邊緣仍處于逆溫層中，漫煙型便發(fā)生了。這時煙流下部?-?d>0，上部?-?d<1。這種煙流多發(fā)生在上午8～10點鐘，持續(xù)時間很短。3、混合層高度確定（P112） 確定混合層高度的簡單做法是，在溫度層結(jié)曲線圖上，從下午最大地面溫度點作干絕熱線，與早晨溫度層結(jié)曲線的交點的高度，即為代表全天的混合層高度。4、化學反應(yīng)對吸收的影響（P252） ①溶質(zhì)進入溶劑后因化學反應(yīng)而消耗掉，單位體積溶劑能夠容納的溶質(zhì)量增多，表現(xiàn)在平衡關(guān)系上為溶液的平衡分壓降低，甚至可以降到零，從而使吸收推動力增加。 ②如果反應(yīng)進行得很快，以致氣體剛進入氣液界面就被消耗殆盡，則溶質(zhì)在液膜中的擴散阻力大為降低，甚至降為零。這就使總吸收系數(shù)增大，吸收速率提高。 ③填料表面有一部分液體停滯不動或流動很慢，在物理吸收中這部分液體往往被溶質(zhì)所飽和而不能再進行吸收，但在化學吸收中則要吸收多得多的溶質(zhì)才能達到飽和。 ?五、計算：1、例題2-4（考試的難度）書中有錯P47：對于例2-3給定的重油，若燃料中硫全部轉(zhuǎn)化為SO2（其中SO2占97%）試計算空氣過剩系數(shù)a=1.20時煙氣中SO2及SO3的濃度，以10-6表示：并計算此時煙氣中CO2的含量，以體積百分數(shù)表示。解：由例2-3知理論空氣量條件下煙氣組成（mol）為CO2:73.58，H2O:47.5+0.0278SOx：0.5N2:97.83×3.78 理論煙氣量為 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 空氣過剩系數(shù)a=1.20時，實際煙氣量為 11.01+10.47×0.2=13.10mn3/kg重油 其中10.47為1kg重油完全燃燒所需理論空氣量（見例2-3） 煙氣中SO2的體積為 0.5×0.97×22.4/1000=0.0109mn3/kg SO3的體積為 0.5×0.03×22.4/1000=3.36×10-4mn3/kg所以煙氣中SO2及SO3的濃度分別為：PSO2=0.0109/13.10=832×10-6PSO2=3.36×10^-4/13.10=25.65×10-6當a=1.2時，干煙氣量為：［491.4-（47.5+0.0278）］×22.4/1000+10.47×0.2=10.04mn3CO2的體積為：73.58×22.4/1000=1.648mn3/kg重油所以干煙氣中CO2的含量以體積計為：1.648/12.04×100%=13.69%2、例題4-2（96P） 某石油精煉廠自平均有效源高60m處排放的SO2量為80g/s，有效源高處的平均風速為6m/s，試估算冬季陰天正下風向距離煙囪500m處地面上的SO2濃度。解：在陰天大氣條件下，穩(wěn)定度為D級，查表得，在x=500m處，σy=35.3m，σz=18.1m。把數(shù)據(jù)代入公式得：（有錯，請參照書本修改）==2.73x10-5g/m3=0.0273mg/m3?3、例題6-2（P171）[例6-2]已知XZT-90型旋風除塵器在選取入口速度v1=13m/s時，處理氣體量Q=1.37m3/s。試確定凈化工業(yè)鍋爐煙氣（溫度為423K，煙塵真密度為2.1g/cm3）時的分割直徑和壓力損失。已知該除塵器筒體直徑0.9m，排氣管直徑為0.45m，排氣管下緣至錐頂?shù)母叨葹?.58m，423K時煙氣的粘度(近似取空氣的值)μ=2.4×10-5Pa·s。解：假設(shè)接近圓筒壁處的氣流切向速度近似等于氣流的入口速度，即V1=13m／s,取內(nèi)外渦旋交界圓柱的直徑d0=0.7de,根據(jù)公式（6-10：n=1-[1-0.67(D)0.14](T/283)0.3）得n=1-〔1-0.67（D0.14）〕〔T／283〕0.3=1-〔1-0.67（D0.14）〕〔423／283〕0.3=0.62由公式（6-9：VTRn=常數(shù)）得氣流在交界面上的切向速度VT0=13×[0.9／（0.7×0.45)]0.62=24.92m／s Vr由公式（6-12：Vr=Q／2πr0h0）計算： Vr=Q／2πr0h0=1.37／（2π×0.7×0.225×2.58）