《大气污染治理工程》习题解

《大气污染治理工程》习题解

编 者：蒲恩奇 任爱玲

前 言

《大气污染治理工程》是环境工程专业的主干专业课之一。这本教材共分十三章，可分成六大部分。

第一部分介绍大气组成、大气环境质量标准及当代主要大气环境问题；第二部分介绍燃料、燃烧及计算；第三部分介绍大气污染气象学的基本知识，着重阐述了污染物在大气中扩散的基本理论，还阐述了厂址选择及烟囱高度设计；第四部分介绍了除尘技术基础知识及各种除尘器除尘机理、性能特点及设计选型等知识；第五部分介绍了吸收法、吸附法和催化转化法治理气态污染物的原理和典型工艺流程；第六部分介绍集气罩与净化系统的选择和设计。

为了配合《大气污染治理工程》的教学，为学习使用此教材的师生提供一个参考。我们特意编写了这本《大气污染治理工程习题解》，对各章的习题作了解答。由于水平有限，时间仓促，书中难免有错误，敬请各位老师和同学批评指正。

王宜明等老师做了部分工作，提供了有关习题的解法。九五届环境学院的李丽霞、佟魏同学进行了演算。特此说明，以示射意。

蒲恩奇 2000.2.8

第一章 概论

1.1 计算干洁空气中N2、O2、Ar和CO2气体质量百分数。 解：由表1-1查得干洁空气中各气体的体积百分数如下： N2 O2 Ar CO2 78.08 20.95 0.93 0.03 以N2为以例，计算其质量百分数

已知N2分子量为28.016，干洁空气平均分子量为28.966，N2的质量百分数：

N2%=同理得：

N2 O2 Ar CO2 体积百分数（%） 78.08 20.95 0.93 0.03 质量百分数（%） 75.52 23.14 1.28 0.0456

1.2 根据我国的《环境空气质量标准》求SO2、NO2、CO三种污染物二级标准日平均质量浓度限值的体积分数。

解：由表1—6查得三种污染物二级标准（日平均质量浓度）为： SO2 NO2 CO Cm(mg/m3) 0.15 0.08 4.00 以SO2为例计算体积分数 Cv=

28.016?78.08%?100%?75.52%

28.966Cm?22.4?10?3 MSO20.15?10?3?22.4?10?3 ?64 =0.053×10-6

=0.053×10-4%

同理得：

SO2 NO2 CO 体积百分数（%） 0.053×10-4% 0.039×10-4% 3.20×10-4% 1.3 CCl4气体和空气混合成体积百分数为1.5×10-2%的混合气体，在管道中流量为10m3/s，试确定。

（1）CCl4在混合气体中的质量浓度Cm（单位g/m3）和浓度Cm′（单位mg/mol）。

（2）每天流经管道的CCl4质量是多少kg 解：已知 MCCl4?154 1.5×10-2%=1.5×10-4

1.5?10?43?154?1.03g/m （1）Cm′= ?322.4?10 Cm=1.5×10-4×154×10-3=2.31×10-5kg/mol （2）已知：1d=86400s 每天流经管道的CCl4质量： 1.03×10×10-3×86400=889.92kg/d

1.4 成人每次吸入的空气量平均为500cm3，假如每分钟呼吸15次，空气颗粒物的质量浓度为200μg/m3。试计算每小时沉积于肺泡上的颗粒物质量。已知颗粒物在肺泡上的沉积系数为0.12。 解：成人每次吸入空气量：500cm3=5.0×10-4m3

每小时吸入空气量：5.0×10-4m3×15×60=0.45m3/h 每小时吸入颗粒物量：0.45×200=90μg/h 沉积在肺泡上颗粒物量：90×0.12=10.8μg/h

1.5 地处平原的某城市远郊区的工厂烟囱有效高度50m，若烟尘排放控制系数Pe=27t/（m2·h），求烟尘的允许排放量。若排放量为0.08t/h,试求烟囱有效高度的最小值。

解：由点源烟尘排放率计算式：Qe=Pe×He2×10-6得

烟尘允许排放量：Qe=27×502×10-6=0.068t/h 由Qe=Pe×He×10-6得

Qe?106 He=

Pe

?0.08?106

27 =54m

第二章 燃烧与大气污染

2.1 已知重油元素分析结果为：C：85.5% H：11.3% O：2.0% N：0.2% S：1.0% 试计算：⑴燃烧1kg重油所需的理论空气量和产生的理论烟气量；⑵干烟气中SO2的质量浓度和CO2的最大质量浓度；⑶当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。 解：

⑴已知1kg重油中各成分的含量如下：

质量/g 摩尔数/mol（按原子数计） 需氧数/mol C 855 71.25 71.25 H 113 112.10 28.25 N 2 0.143 0 S 10 0.3125 0.3125 O 20 1.25 -0.625 所需理论氧气量为：

71.25+28.25+0.3125-0.625 =99.188mol/kg重油 需要的理论空气量为：

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