大氣污染控制工程第三版課后習(xí)題答案(1~8章全)

1、大氣污染控制工程課后作業(yè)練習(xí)問題的解答第一章概論1.1解：用1mol干燥空氣計算，空氣中各成分的摩爾比即體積比為nN2=0.781mol、nO2=0.209mol、nAr=0.00934mol、nCO2=0.00033mol。 質(zhì)量百分率是，是嗎？1.2解：我國環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查的3種污染物日平均濃度限制值如下so2:0. 15毫克/米3、no2:0. 12毫克/米3、co:4.00毫克/米3。 用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的1m3干燥空氣計算，其摩爾數(shù)為。 因此，三種污染物的體積百分比分別如下SO2:NO2:二氧化碳。1.3解：1)(g/m3N )c (摩爾/m3n )。2 )每天流經(jīng)配管的CCl

2、4質(zhì)量為1.0311036002410-3kg=891kg1.4解：每小時沉積量200(500156010-6)0.12=10.81.5解：根據(jù)大氣污染控制工程 P14 (1-1)，設(shè)M=210，COHb飽和度1.6解：含氧總量是多少？ 根據(jù)CO含量的不同，CO的量如下2%，7% :1 )最初的CO水平為0%的情況2 )最初的CO水平為2%的情況。1.7解：根據(jù)大氣污染控制工程 P18 (1-2)，最大可視性為的雙曲正切值。第二章燃燒和大氣污染2.1解：1公斤燃料：重量(g )摩爾數(shù)(g )所需像素數(shù)(g )C 855 71.25 71.25H 113-2.5 55.25 27.625S 10

3、 0.3125 0.3125H2O 22.5 1.25 0無視n元素。1 )理論需氧量71.25.27.6250.3125=99.1875 mol/kg若將干空氣O2:N2體積比設(shè)為1:3.78，則理論空氣量為99.18754.78=474.12mol/kg重油。即474.1222.4/1000=10.62m3N/kg重油。煙的組成為co 271.25摩爾、H2O 55.25 11.25=56.50摩爾、so 20.1325摩爾、n 23.7899.1875=374.93摩爾。理論煙量71.2556.500.3125374.93=502.99 mol/kg重油。 也就是說502.9922.4/

4、1000=11.27 m3N/kg重油。2 )干煙量為502.99-56.50=446.49mol/kg重油。百分之SO2的濃度是空氣燃燒時CO2存在于最大濃度。3 )過剩空氣為10%時，必要空氣量為1.110.62=11.68m3N/kg重油產(chǎn)生煙量為11.267 0.110.62=12.33 m3N/kg重油。2.2解：按照以下方式計算碳% (質(zhì)量)摩爾/100 g煤摩爾/摩爾碳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 3.306 g /摩爾碳水分9.0 1.644 g /摩爾碳煤的組成為CH

5、0.584S0.010O0.013燃料的摩爾質(zhì)量(包括灰分和水分)。 燃燒方程式是n=1 0.584/4 0.010-0.013/2=1.14951 )理論空氣量SO2在濕煙中的濃度2 )灰分的產(chǎn)生量煙量(1. 2920.010.781.1495.644/18 ) 1000/18.2622.410-3=6. 826 m3/kg灰分濃度為mg/m3=2.12104mg/m33 )需要石灰石/t煤2.3解：燃燒一公斤煤來計算重量(g )摩爾數(shù)(摩爾)所需氧氣數(shù)(摩爾)C 795 66.25 66.25H 31.125 15.5625 7.78S 6 0.1875 0.1875H2O 52.875

6、2.94 0如果將干燥空氣中N2:O2體積比設(shè)為3.78:1必要理論空氣量為4.78 (66.25.780.1875 )=354.76 mol/kg煤。理論煙量CO2 66.25摩爾、SO2 0.1875摩爾、H2O 15.5625 2.94=18.50摩爾N2合計66.25 8.50 0.1875 280.54 )=365.48 mol/kg煤實際的煙量是365.48 0.2354.76=436.43mol/kg的煤，SO2濃度是。2.4解：用1摩爾氣體計算H2S 0.002mol氧量0.003molco20.05摩爾0co 0.285摩爾0.143摩爾h2(0. 13-0.004 )摩爾0

7、.063摩爾ch40.007摩爾0.014摩爾合計o 20.0030.1430.0630.014=0.223摩爾。 若將干燥空氣中N2:O2體積比設(shè)為3.78:1，則理論干燥空氣量為0.223(3.78 1)=1.066mol。 于是，實際的干燥空氣為1.21.066mol=1.279mol?？諝夂繛?2g/m3N，即H2O0.67mol/m3N、14.94L/m3N。 H2O的體積分率為1.493%。 實際空氣量是多少？煙量SO2:0.002mol，CO2:0.285 0.007 0.05=0.342mol，N2:0.2233.78 0.524=1.367mol，h2o0. 0020.1

8、260.014.2981.493 %0. 004=0. 201因此，實際排放量為0.0020.3421.3670.2010.21.066=2.125摩爾2.5解：1 ) n2%=1- 11 %-8 %-2 %-0.012 %=78.99 %大氣污染控制工程 P46 (2-11 )空氣過剩2 )測定狀態(tài)下的氣體的摩爾體積灬1m3抽煙計算，SO212010-6m3，排放濃度為的雙曲正切值。請參照3 )。請參照4 )。2.6解：以一公斤煤計算重量(g )摩爾數(shù)(摩爾)所需像素數(shù)(摩爾)C 758 63.17 63.17H 40.75 20.375 10.19S 16 0.5 0.5H2O 83.25

9、 4.625 0好氧性63.17 10.19 0.5=73.86摩爾若干空氣中N2:O2體積比為3.78:1，則干空氣量為73.864.781.2=423.66mol含水423.660.0116=4.91摩爾。煙中： CO2 63.17摩爾； so20.5摩爾； H2O4. 91.625.375=29.91摩爾；N2:73.863.78=279.19摩爾； 過剩干燥空氣0.273.864.78=70.61摩爾。實際的排煙量為63.170.529.91279.19.61=443.38摩爾其中CO2； SO2；H2O； N2。P2。2.7解：SO2含量為0.11%，推測約1/60的SO2轉(zhuǎn)化為SO

10、3時，SO3含量為即，PH2SO4=1.8310-5、lg PH2SO4=-4.737。調(diào)查圖2-7，煤煙酸露點(diǎn)約為134。2.8解：用油1kg燃燒計算的話c 860 g 71.67摩爾；H 140g 70mol，耗氧量35mol。生成co x摩爾、氧0.5x摩爾時，生成CO2 (71.67-x )摩爾、氧(71.67-x )摩爾。煙中O2量。當(dāng)干燥空氣中N2:O2體積比為3.78:1時，總氧量含有N2 3.78(106.67 24.5x )。 根據(jù)干煙量可以列舉以下方程式解x=0.306所以CO2% :N2% :大氣污染控制工程 P46 (2-11 )空氣過剩系數(shù)第三章大氣污染氣象學(xué)3.1解

11、：根據(jù)氣體靜力學(xué)方程式，大氣中氣壓的高度變化可以用以下公式記述(1)把空氣看作理想的氣體的話可以寫成(2)。將(2)式帶入(1)進(jìn)行整理，可以得到下式假設(shè)在一定范圍內(nèi)溫度t的變化小，可以忽略。 如果對上式進(jìn)行積分即(3)假定山腳下的氣溫是10。 把c、(3)式帶來得到登山運(yùn)動員從山腳上爬了約5.7公里。3.2解：不穩(wěn)定不穩(wěn)定不穩(wěn)定不穩(wěn)定不穩(wěn)定。3.3解：，3.4解：取大氣污染控制工程 P80 (3-23 )、對數(shù)假設(shè)可以從實測數(shù)據(jù)中得到x0.3010.4770.6020.699y0.06690.11390.14610.1761用excel進(jìn)行直線擬合，截距為0，直線方程式為y=0.2442x因

12、此，m=0.2442。3.5解：，的雙曲正切值。穩(wěn)定度d，m=0.15，的雙曲正切值。穩(wěn)定度f，m=0.25，風(fēng)速輪廓圖略。3.6解：根據(jù)Air Pollution Control Engineering的高度和壓力的關(guān)系是在上式中代入了g=9.81m/s2、M=0.029kg、R=8.31J/(mol.K )。t=11.0時。 c、氣壓為1023 hPa； t=9.8的時候。 c、氣壓1012 hPa因此，P=(1023 1012)/2=1018Pa，T=(11.0 9.8)/2=10.4。 C=283.4K，dP=1012-1023=-11Pa。因此，z=119m。同樣，能夠計算其他測定位

13、置的高度，結(jié)果如下測定位置2345678910氣溫/氣溫。 c.c9.812.014.015.013.013.012.61.60.8氣壓/hPa10121000988969909878850725700臺階/m89991011635362902711299281高度/m119218319482101813071578287731582 )省略圖示3 )、不穩(wěn)定逆溫；逆溫；逆溫；很穩(wěn)定。很穩(wěn)定。很穩(wěn)定。穩(wěn)定下來了。3.7解：所以逆溫所以，很穩(wěn)定。所以，不穩(wěn)定所以，不穩(wěn)定所以，不穩(wěn)定所以，逆溫。3.8解：以第一組的數(shù)據(jù)為例進(jìn)行計算，假設(shè)地面的大氣壓力為1013hPa，將已知的數(shù)據(jù)(溫度t取兩個高度

14、的平均值)代入從課題3.1導(dǎo)出的公式中解為P2=961hPa。使用大氣污染控制工程 P72 (3-15 )，可以分別計算地面位置和規(guī)定高度位置的溫度，故位溫度梯度=同樣地，可以計算其它數(shù)據(jù)的位溫度梯度，結(jié)果如下測量號碼123456地面的溫度/。 c.c21.121.115.625.030.025.0高度/m4587635802000500700對應(yīng)的溫度/。 c.c26.715.68.95.020.028.0位溫度梯度/三百公尺2.220.27-0.17-0.02-1.021.423.9解：以第一組的數(shù)據(jù)為例進(jìn)行計算，從練習(xí)問題3.1導(dǎo)出的公式，將地面壓力設(shè)為P1，代入數(shù)據(jù)時，P1=1023hPa。 因此。類似地，可以計算獲得其他數(shù)據(jù)的地面溫度，結(jié)果如下測量編號123456地面溫度/。 c.c21.121.115.625.030.025.0高度/m4587635802000500700對應(yīng)的溫度/。 c.