大气污染控制工程重点

第一章：

①TSP：当量直径≤100μm ②PM10：当量直径≤10μm 酸雨：pH小于5.6 2. 我国的主要大气污染物是什么？我国的大气污染物现状有什么规律性？ 答：我国的大气污染仍以煤烟型为主，主要污染物为TSP和SO2。

规律：①煤烟型污染是我国大气污染的普遍问题；②城市的大气污染比乡村严重；③南方的大气污染比北方严重；

④冬季的大气污染比夏季严重；⑤酸雨现象集中在我国西南、华南和东南地区出现

3. 目前计入空气污染指数项目：PM10、SO2、NO2、CO、O3 4. 大气的组成包括哪几部分？试举例说明。

答：⑴干燥清洁的空气，如氮、氧、氩和二氧化碳气体⑵水蒸气 ⑶各种杂质，如细菌，病菌等 第二章：

①空燃比：单位质量燃料燃烧所需空气。

5. 燃烧过程产生哪些大气污染物？

答：二氧化碳、一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、烟、飞灰、金属及其氧化物、金属盐类、醛、碳氧化合物等。

6. 什么叫理论烟气量？它包括哪几部分？

答：指在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的烟气体积。包括燃料中氢燃烧后生成的水蒸气体积，燃料中所含的水蒸气体积和供给的理论空气量带入的水蒸气体积。

10.论过剩空气系数（思考题）

答：供入锅炉的实际空气量与理论空气量之比称为锅炉空气系数。为使煤完全燃烧需要供入大于理论空气量的空气，是空气过剩系数大于1.当空气过剩系数不够大时，燃料燃烧不完全，造成热损失；当空气过剩系数过大时，排放的烟气量增大，带走的热量增大，同样造成热损失，所以对空气过剩系数存在一最佳值，以使热损失最小。

第三章 （选择、判断题居多）

3．大气压力的垂直分布有什么规律性？

答：大气压力的垂直分布总是随着高度的升高而降低，

4．大气中的温度层结有哪些类型？如何判断大气的静力稳定度？ 答：大气中的温度层有四种类型：

①正常分布层结或递减层结：气温随高度增加而递减 ②中性层结：气温直减率接近等于1K/100m ③等温层结：气温不随高度变化

④逆温层结：气温随高度增加而增加， 判断大气是否稳定，可用气块法来说明： 当△Z>0时，有以下判据： r-rd>0 ,a>0 不稳定 r-rd<0 ,a<0 稳定 r-rd=0 ,a=0 中性

r< 0 ,a<0 逆温，非常稳定

5．烟流在大气中扩散的形状有哪些类型？它们与大气稳定度有什么关系？ 答：以下5中类型：气温垂直递减率r ，干绝热直减率rd 。 ①波浪型：发生在不稳定的大气中 r>rd ②锥型：发生在中性条件下 r=rd ③扇型：发生在逆温层中 r-rd<-1 ④爬升型：发生在下部稳定上部不稳定大气 ⑤漫烟型：烟气下部 r-rd>0 烟气上部r-rd<0 6．根据逆温形成的过程，可将逆温分为哪些类型？

答：可分为5中类型：辐射逆温，下沉逆温，平流逆温，湍流逆温，锋面逆温 7．引起大气运动的作用力有哪些？

答：有水平气压梯度力，地转偏向力，惯性离心力，摩擦力 第四章：

4．烟气抬升的主要原因是什么？影响烟气抬升高度的因素有那些？ 原因：①烟囱出口的烟气具有一定的初始动量 ②烟温高于气温而产生一定浮力。 影响因素：烟囱出口处的平均风速，大气稳定度和最大湍流强度。 6．什么叫地面绝对最大浓度？为什么出现地面绝对最大浓度？

（1）在某一风速下出现地面最大浓度的最大值，称为地面绝对最大浓度，用ρmax表示

（2）因为风速是变化的，风速u相对地面最大浓度ρmax有双重影响，u增大时ρmax减少，从各种烟气抬升公式来看，u增大时，抬升高度△H减少，ρmax反而增大，这两种作用和反作用的结果，定会在某一风速下出现地面绝对最大浓度。

7．烟囱高度设计的计算方法有哪几种？应考虑那些方面的因素？

答：①按地面最大浓度的计算方法 ②按地面绝对最大浓度的计算方法 ③按一定保证率的计算方法 ④P值法 第五章：（考净化效率）

2．什么叫斯托克斯直径和空气动力学直径？二者有什么相同和不同之处？它们之间如何换算？

答： ①da：为空气动力学当量直径，指在空气中与颗粒的沉降速度相等的单位密度的圆球直径。

②ds：指斯托克斯直径，指在同一流体中与颗粒的密度相同和沉降速度相等的圆球直径。

两者都是用沉降法测定的，不同之处在于ds中的圆球密度与颗粒密度相等，而da中的圆球密度为单位密度。=1g/cm3 。 两者的换算公式：da=ds* 3．粒径分布表示方法有哪几种？除尘技术常采用哪种表示方法？

答：粒径分布有个数分布和质量分布两种表示方法。除尘技术中多采用粒径的质量分布。

粉尘比电阻对电除尘器的运行有很大影响，最适宜于电除尘器的比电阻范

410

围为10～10Ω`cm。

5.说明粉尘比表面积和粉尘粒径分布的联系与区别？

答：联系：当粉尘的比表面积越大时，则颗粒越细，即粒径分布在小粒径的范围内越多。

区别：粉尘的比表面积是指单位体积（或质量）粉尘所具有的表面积。而粒径

分布则指不同粒径范围内的颗粒个数（或质量或表面积）所占的比例。 6．流体阻力包括哪些部分？其大小决定于哪些因素？

答：流体阻力包括形状阻力和摩擦阻力两部分。阻力的大小决定于颗粒的形状，粒径，表面特性，运动速度及流体的种类和性质。 第六章 第一节

2．重力沉降室的主要优点有哪些？提高沉降室除尘效率的主要途径有哪些？ 答：①主要优点有：结构简单，投资少，压力损失少，维修管理容易。

②提高沉降室除尘效率的途径：一，降低沉降室内的气流速度，二，增加沉降室长度，三，降低沉降室的高度。

5. 旋风除尘器内气流的切向速度分布有什么规律性？如何确定？

答：外涡旋的切向速度反比于旋转半径R的n次方，即VT*Rn=K. 而内涡旋的切向速度正比于旋转半径R，比例常数等于气流的旋转角速度W。即Vt/R=W。在内，外涡旋的交界圆柱面上，气流的切向速度最大。

6. 旋风除尘器内气流的径向速度、轴向速度的大小与哪些因素有关？如何确定？它们对旋风除尘器的除尘效率有什么影响？

答：径向速度因内，外旋流性质不同，其矢量方向不同，可近似认为外涡旋气流均匀地经过内，外涡旋交界圆柱面进入内涡旋，即Vr=Q/（2πr0h0）。增大内涡旋的径向速度对分离粉尘有利，增大外涡旋的径向速度则相反。 有些细小粉尘在向心气流的带动下，进入内涡旋而被排出。

轴向速度和径向速度相似，视内外涡旋而定。外涡旋的轴向速度向下，内涡旋的轴向速度向上。在内涡旋中，随气流逐渐上升，轴向速度不断增大，在排出管底部达到最大值。

7 影响旋风除尘器的除尘效率的主要因素有哪些？

答：有二次效应，比例尺寸，烟尘的物理性质和操作变量。 9. 旋风除尘器下部漏风为什么会降低其除尘效率？

答：除尘器的锥体底部是处于负压状态的，如果底部不严密，漏入外部空气，会把正在落入灰斗的粉尘重新带走，使除尘效率下降。 第六章第二节

3．电除尘器为什么可以省电？

答：电除尘过程分离力直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上，这就决定了它具有分离粒子耗能小，气流阻力也小的特点。

4．电除尘器会出现哪些异常荷电现象？试分析其原因。 答：①沉积在集尘极表面的高比电阻粒子导致在低电压下发生火花放电或在集尘极发生反电晕现象。

②当气流中微笑粒子的浓度高时，虽然荷电尘粒所形成的电晕电流不大，可是所形成的空间电荷却很大，严重地抑制着电晕电流的产生，使尘粒不能获得足够的电荷。

③当含尘量大到某一数值时，电晕现象消失，颗粒在电场中根本得不到电荷，电晕电流几乎减小到零，失去除尘作用，即电晕闭塞。

6.德意希方程式对电除尘器性能分析和设计有什么意义？应用时有哪些注意事项？

答：德意希方程式概括了分析除尘效率与集电板面积，气体流量和颗粒驱进速度之间的关系，指明了提高电除尘器捕集效率的途径，因而除尘器性能分析和设计中被广泛采用。

只有当粒子的粒径相同且驱进速度不超过气流速度的10%~20%时，这个方程在理论上才是成立的。作为除尘总效率的近似估算，ω应取某种形式的平均驱进速度。

7．影响粉尘比电阻大小的主要因素有哪些？在工业实践中克服高比电阻影响的有效方法有哪些？

答：影响粉尘层比电阻的因素除粒子温度和组成之外，海包括一些次要因素，如粒子大小和形状，粉尘厚度和压缩程度，施加干粉尘层的电场强度等。

实践中克服高比电阻影响的就有：保持电极表面尽可能清洁，采用较好的供电系统、烟气调质，以及发展新型电除尘器。

11．用电除尘器处理含尘浓度较高的气体时，可能会发生什么现象？如何加以克服？

答：如果气体含尘浓度很高，电场内尘粒的空间电荷很高，是使电除尘器电晕电流急剧下降，严重时可能会趋近于零。发生电晕闭塞现象。为防止电晕闭塞的发生，如提高含尘器前增设预净化设备等。 第六章 第三节

1．旋风洗涤器设计和操作有哪些主要技术指标？如何估算它的压力损失？ 旋风洗涤器气体入口速度范围一般为15~45m/s，耗水量一般为0.5~1.5L/m3。压力损失范围一般为0.5~1.5kpa，可按下式对压力损失进行估算： P=△Po+Q1/Qg*ρ1*u-2

8．文丘里洗涤器由哪几部分组成？如何确定它们的几何尺寸？ 答：①由收缩管、喉管、扩散管组成。 ②确定几何尺寸：

㈠进气管直径D1按与之相联管道直径确定 ㈡收缩管的收缩角α1常取23o～25o

㈢喉管直径DT按喉管气速vT确定，其截面积与进口管截面积之比的典型值为 1：4㈣vT的选择要考虑到粉尘、气体和洗涤液的物理化学性质、对洗涤器效率和阻力的要求等因素。

9．文丘里洗涤器的除尘过程可分为哪些阶段？它们各具什么特点？

答：（一）除尘过程 ：①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；

②在喉管入口处，气速达到最大，一般为50～180m/s；

③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和加速；

④充分的雾化是实现高效除尘的基本条件 。 （二）特点不知

（三）文丘里洗涤器组成的特点不知。 第六章 第四节

2．袋式除尘器实际运行时，气体处理量和压力损失随时间如何变化？ 答：随着时间的变化，粉尘在滤袋上积聚，压力损失增大，处理量降低。 3．滤袋表面形成的粉尘层对袋式除尘器的运行起什么作用？有什么影响？ 答：粉尘层形成后成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率，但随着颗粒在滤袋上积累，滤袋两侧的压力差增大，会把有些已附在滤料的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降，同时处理量降低。

4．什么叫过滤速度，它对袋式除尘器的设计有什么意义？

答：过滤速度指烟气实际体积流量与滤布面积之比，也称气布比 过滤速度是一个重要的技术经济指标。选用高的过滤速度，所需要的滤布面积小，除尘器体积、占地面积和一次投资等都会减小，但除尘器的压力损失却会加大。第六章 第五节

1．烟气处理量发生变化时，对各类除尘器的除尘效率和压力损失有什么影响？ 答：旋风除尘器除尘效率和压力损失，随处理烟气量增加而增加，但大多数除尘器的效率却随处理烟气量的增加而下降。

2．进口气体含尘浓度过高，对袋式除尘器和电除尘器各有什么影响？

答：进口气体含尘浓度过高，会降低袋式除尘器的过滤速度，对于电除尘器来说则可能产生电晕闭塞。

3．常见的除尘设备中，哪几种除尘器的除尘效率最好？哪种除尘器投资费用最少？哪种除尘器运行费用最低？

答：卧式旋风水膜除尘器、文丘里除尘器、电除尘器、袋式除尘器、冲击式除尘器的除尘效率最好。高效旋风除尘器的投资费用最少，同时高效旋风除尘器的运行费用也是最低的。

4．电除尘器为什么比袋式除尘器省电？

答：电除尘器高压电源将工频交流电转换成高压直流电，由高压低直流对粉尘进行荷电、驱动和收集以净化含尘气体，电除尘器节电效果一般可达30～50% 5．高温、高湿烟气的烟尘治理，选用那种除尘设备为好？

答：高温、高湿气体不宜采用袋式除尘器，如果烟气中同时含有SO2、NO等气态污染物，可以考虑采用湿式除尘器，但是必须注意腐蚀问题。 6．除尘器选择的四大因素和总的原则是什么？

答：四大因素：除尘效率、压力损失、一次投资、维修管理。

总原则：1.必须达到排放标准规定的排放浓度；2.对于运行状况不稳定的系统，要注意烟气处理量变化对除尘效率和压力损失的影响。例如：旋风除尘器除尘效率和压力损失，随处理烟气量增加而增加，但大多数除尘器的效率却随处理烟气量的增加而下降；3.粉尘的物理性质对除尘器性能具有较大的影响。 第七章 第一、二节

3．化学吸收过程与物理吸收过程相比，为什么能获得较高的吸收效率和较高的反应速度？

答：（1）溶质进入溶剂后因化学反应而消耗掉，单位体积溶剂能够容纳的溶质质量增多，表现在平衡关系上为溶液平衡，分压降低，甚至可以降到0，从而使吸收推动力增加。

（2）如果反应速度进行得快，以致气体刚进入气液平面就消耗殆尽，则溶质在液膜中的扩散阻力大为降低，甚至降为0，就使总吸收系数增大，吸收速率提高。

（3）填料表面有一部分液体停止不动或流动很慢，在物理吸收过程中这部分液体被溶质所饱和而不能再进行吸收，但在化学吸收过程中则要吸收多得多的溶质才能达到饱和。 4．化学吸收过程的计算，要考虑哪些平衡关系？应用亨利定律要注意哪些事项？答：要考虑的平衡关系，如下：化学平衡关系，离解平衡关系。

应用亨利定律要注意的事项时：亨利定律只适用于常压或低压下的稀溶液，而且吸收质在气相与溶剂中的分子状态应相同，其被溶解的气体分子在溶液中发生化学反应，则此时的亨利定律只适用于未发生化学反应的那部分吸收质的浓度。

5．双膜理论有哪些基本论点？试用它去解释化学吸收过程？ 答：基本理论点：

（1）当气液两相接触时，两相之间又一个相界面，在相界面两侧分别存在着呈层流流动的稳定膜层。溶质以分子扩散的方式连续通过这两个膜层，在膜层外的气液两相主体中呈湍流状态，膜层的厚度主要随流速而变，流速越大，厚度越小。

（2）在相界面上气液两相平衡界面上没有传质阻力。

（3）在膜层意外的气体内，由于充分的湍动，溶质基本上是均匀的，即认为主体中没有浓度梯度存在，换句话说，浓度梯度全部集中在两个膜层内。

解释化学吸收过程：①溶质A先从气相主体扩散到汽液界面；②溶质A达到界面后便开始于溶剂中的反应组分B进行化学反应，B不断地从液相主体扩散到界面或界面附近并与A相遇③A与B在什么位置进行反应取决于反应速率与扩散速率的相对大小。

6．什么叫气膜控制和液膜控制？确定它们的依据是什么？

答：①对于易溶气体，m很小，H很大，总阻力近似等于气膜阻力，这种情况称为气膜控制；

②对于难溶气体，m很大，H很小，总阻力近似等于液膜阻力，这种情况称为液膜控制；

③判断依据：双膜理论。 第七章 第三节

1．什么叫吸附、物理吸附和化学吸附？

答：①用多孔性固体物质处理流体混合物，使流体混合物中所含的一种或几种组分浓集在固体物质表面，从而使它与其它组分分开的过程称为吸附。 ②物理吸附亦称范德华吸附，它是由于吸附剂与吸附质分子之间的静电力或范德华引力而引起的。

③化学吸附又称活性吸附，它是由于吸附剂表面与吸附质的分子之间的化学反应力而引起的。

3．工业吸附剂必须具备什么条件？ 工业吸附剂需具备的特性： ①内表面积大

②具有选择性吸附作用

③高机械强度、化学和热稳定性 ④吸附容量大

⑤来源广泛，造价低廉 ⑥良好的再生性能

5．为了进行有效吸附，对吸附器设计有哪些基本要求？

①具有足够的过气断面和停留时间，它们都是吸附器尺寸的函数； ②产生良好的气流分布，以便所有的过气断面都能得到充分的利用； ③预先除去入口气体中能污染吸附剂的杂质；

④采用其他较为经济有效的工艺，预先去除入口气体中的部分组分，以减轻吸附系统的负荷；

⑤能够有效地控制和调节吸附操作温度； ⑥易于更换吸附剂。

6．吸附剂的再生的目的是什么？工业上常用的再生方法有那几种？

答：（一）吸附剂的再生的目的是回收重复再利用。

（二）工业上常用的再生方法有加热解吸再生、降压或真空解吸再生、溶剂萃取再生、置换再生、化学转换再生等。

9．什么叫保护作用时间？穿透曲线的斜率有什么物理意义？

答：1从含有污染物的气流开始通入吸附到“穿透点”这段时间称为保护时间。2穿透曲线斜率的大小可以反映吸附过程速度的快慢，曲线越陡，斜率越大，吸附过程速度较快。

11．物理吸附和化学吸附在一般情况下吸附速率的控制步骤是什么？ 物理吸附过程的三个步骤：

①外扩散（气流主体 → 外表面）；②内扩散（外表面 → 内表面）；③吸附 化学吸附过程的四个步骤：

①外扩散（气流主体 → 外表面）；②内扩散（外表面 → 内表面）；③吸附；④化学反应

第七章 第四节

1．什么叫催化剂？它是由哪几部分组成的？

答：凡能加速化学反应速率，而本身的化学组成在反应前后保持不变的物质叫催化剂。由活性组分、助催化剂和载体组成。 3．什么叫催化作用？它有哪些显著的特征？

答：化学反应速度因加入某种物质而改变，而被加入的物质的数量、性质在反应终了时不变的作用叫催化剂作用。

特征：（1）只能加速化学反应速率。 (2)催化作用有特殊的选择性 5．催化剂是否参与化学反应？它为什么能加速化学反应速度？

答：参与了化学反应，降低化学反应的活化能，使它进行得比均相时更快。 第九章

1.写出石灰／石灰石法烟气脱硫的化学反应方程式。 答：石灰石：SO2+CaCO3+2H2O――CaSO4·2H2O+CO2 石灰 ：SO2+CaO+2H2O――CaSO3·2H2O

2. 说明石灰／石灰石法烟气脱硫的典型操作条件、操作上存在的主要问题。 答：典型操作条件：pH、液气比、钙硫比、气流速度、浆液的固体含量、SO2浓度、吸收塔结构。

解决的问题：设备腐蚀；结垢和堵塞；除雾器阻塞；脱硫剂的利用率；液固分离；固体废物的处理处置。

3. 已二酸和硫酸镁加入吸收液中有什么作用？

答：已二酸是含有六个炭的二羧基有机酸，HOOC(CH2)4COOH，在洗涤浆液中它能起缓冲pH的作用。

硫酸镁：改进溶液化学性质，使SO2以可溶性盐的形式被吸收，解决结垢问题。4. 吸收法净化低浓度SO2 的原则是什么？

答：⑴工艺原理及流程应简单，装置紧凑，易于操作和管理；

⑵净化效率高，能长期连续运行，经济效果好，节省人力，占地面积少； ⑶不产生二次污染，回收产物也应无二次污染； ⑷吸收剂价格便宜而又易获得；

⑸在工艺方法选择上应尽可能考虑到回收有用的硫资源；

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