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第一章概论
一、选择题1O下列哪种情况属于广域性的大气污染CA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2o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BA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CA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A10|imB100|imClO^imD介于10im〜100pm.《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DATSPBNOxCSQDHCI.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.A10{imB100}imC10|imD介于10pm〜100pm
三、简答题.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者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、健康和福利或者危害了环境的现象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.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弱小固体颗粒,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烟燃料不彻底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彻底燃烧产生的碳粒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10um2降尘:粒径大于10um重力作用下能在短期内沉降到地面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024m2除尘器阻力系数为98进口气流温度为423K气体静压为一490Pa试确定该处尘器运行时的压力损失(假定气体成份接近空气)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2o22m3/s工艺设备产生粉尘量为222g/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(1-99%)=0o1g/m3;排放量
2.22x
0.1=0o222g/So11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35g/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彻底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dp/最小角闪石粒径由题意,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/ma含尘浓度为350mg/m3进出口粉尘的粒径分布如下表所示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0~5um的分级除尘效率为粉尘粒径为5~10um的分级除尘效率为粉尘粒径为10~20um的分级除尘效率为粉尘粒径为20~40um的分级除尘效率为粉尘粒径为〉40um的分级除尘效率为17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17解:18有一两级除尘系统,已知系统的流量为4o44m3/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Q0=Qr2重力沉降室的除尘效率为,袋式除尘器通过率Pz=
0.7%则总除尘效率为20某含尘气体中粉尘真密度为2310kg/ma试计算粒径分别为l|im、40^m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⑴当dp=1时,假设处在Stokes区域此时,故假设成立2当d『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
4.44m3/s工艺设备产生粉尘量为444g/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.22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出口9|75|14|
7.5|05|0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0〜5um的分级除尘效率为粉尘粒径为5~10um的分级除尘效率为粉尘粒径为10〜20um的分级除尘效率为粉尘粒径为20〜40um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10m3/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⑴
(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A1o某种重力沉降室长7m高12m室内气流速度为03m/s空气温度330K粉尘密度为
2.5g/cm3空气粘度186x10-5Pa-s沉降室100%捕集的最小粒径€^%为()A
26.5|imB50|imC
37.5|imD16511mD
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5o5m3/s污染物浓度为750mg/ms装置出口气体流量为
5.1ma/s污染物浓度为50mg/ms0则该装置的净化效率为()_A93o33%B
93.82%C85%D
92.73%A4在旋风除尘器的内、外涡旋交壤圆柱面上,气流的()最大A.切向速度Bo径向速度Co轴向速度Do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1o旋风除尘器的分割粒径是指一分级效率为50%的粉尘粒径_o若除尘器的分割粒径越小,除尘效率_越高一O2o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_.3o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
1.86x10—5Pa$沉降室100%捕集的最小粒径dmin为_26511m.提高重力沉降室的捕集效率可以一下三种措施一降低沉降室内气流速度
一、增加沉降室长度和一降低沉降室高度o.多个旋风除尘器串联使用时可以一提高净化效率——,而并联使用时可以一增大气体处理量.
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普通为02〜
2.0m/s2增加沉降室长度LL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,粒子容易浮现二次逃逸,效率反而下降普通取筒体直径与排出管直径之比值为
1.5-2o0o2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份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,进口流速普通控制在12~25m/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,普通取筒体直径与排出管直径之比值为
1.5~
20.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普通以不大于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飞沫用重力沉降室采集沉降至大小为宽914cm,高457cm长1219cmo空气的体积流速为12m3/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109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0124cm气体流速是
8.61Umin并观测到其操作效率为649%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7o0m高12m气速30cm/s空气温度300K尘粒密度25g/cma空气粘度0o067kg/kgh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lOOOOm^/h含尘浓度为
4.2g/mN3除尘器出口的气体流量为12000m/h含尘浓度为340mg/mN3o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升除尘效率11某种重力沉降室长7m高12m室内气流速度为
0.3m/s空气温度330K粉尘密度为2o5g/cma空气粘度
1.86x10-5Pa-s求该重力沉降室100%捕集的最小粒径dmino11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186x10-5Pa-s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06m/s沉降室高度为18m空气粘度18x10-5Pa・s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A1o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C2o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O影响湿式除尘器除尘效率的两个主要影响因素是一气液相对速度和一液滴直径一O.文丘里洗涤器中文氏管本体由一渐缩管_、_喉管和渐扩管_三部份组成.3湿式除尘器的主要除尘机理是—惯性碰撞_和一拦截_4文丘里洗涤器中的除尘过程分为—雾化—、_凝结_和_分离除尘(脱水)一三个阶段,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份组成?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、脱水器三部份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、凝结和分离除尘(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、凝结和分离除尘(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,普通为50~180m/s洗涤液(普通为水)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)凝结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,在普通的分离器(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80o1)每一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,o从Figure
9.18读出=
0.11(Cylinder)o故M=o而液滴本身故质量增加了
1.98x10-4%.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01若净化空气中90%的悬浮颗粒物,这场雨至少要持续多长期?6解由公式代入已知数据即需持续半天摆布的时间第七章过滤式除尘
一、选择题C1o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()D2o对于高温高湿气体,除尘器不宜采用()A.湿式除尘器Bo电除尘器C.机械式除尘器D.袋式除尘器D3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1o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
一、_重力沉降_六种作用机理2o袋式除尘器的清灰方式有简易清灰、_机械清灰和一气流清灰O
3.袋式除尘器除尘过程中,对于1um以上的尘粒,主要靠一惯性碰撞一,对于1um以下的尘粒,主要靠—扩散一o4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一粉尘初层―o
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者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l|im的尘粒,特殊是小于
0.2pm的亚微米粒子,在气体份子的撞击下像气体份子一样做布朗运动,如果在运动中和纤维接触,即可从气流中分离出来(1分)
(5)静电作用普通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;普通来讲,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,合用于含尘浓度低、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、80〜90℃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⑴滤料性能应满足生产条件和除尘工艺的普通情况和特殊要求,如气体和粉尘的温度、酸碱度及有无爆炸危(wei)险等.⑵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⑶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.
(4)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⑸选择滤料应对各种因素进行经济对照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,也不合用于净化有爆炸危(wei)险或者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(特殊是冬天),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1atm288K进口处浓度915g/m3布袋破裂前的出口浓度00458g/ma被污染气体的体积流量14158m3/h布袋室数为6每室中的布袋数100布袋直径15cm系统的压降1500Pa破裂的布袋数为2o1解设破裂2个布袋后气体流量分配不变,近似求得出口浓度如下o因此2某袋式除尘器在恒定的气流速度下运行30min.此期间处理烟气
70.8m3系统的最初和最终的压降分别为40Pa和400Pa假如在最终压力下过滤器再操作1小时,计算此外的气体处理量2解:设恒定速度片则,若在400Pa压降下继续,则解此微分方程得Q2=90o1m3o4除尘器系统的处理烟气量为10000m3/h初始含尘浓度为6g/m3拟采用逆气流反吹清灰袋式除尘器,选用涤纶绒布滤料,要求进入除尘器的气体温度不超过393K除尘器压力损失不超过1200Pa烟气性质近似于空气试确定1)过滤速度;2)粉尘负荷⑶除尘器压力损失;4)最大清灰周期;5)滤袋面积;6)滤袋的尺寸(直径和长度)和滤袋条数.4解1)过滤气速估计为vF=
1.0m/mino2)除尘效率为99%则粉尘负荷3)除尘器压力损失可考虑为为清洁滤料损失,考虑为120Pa;;•9故.4)因除尘器压降小于1200Pa故即最大清灰周期5)o6)取滤袋d=0o8ml=2m.取48条布袋7某工厂袋式除尘器处理烟气量为10800m3/h过滤面积为90m2滤料为涤纶布,已知清洁滤布阻力系数0=6x107m1烟气粘度n=
1.8x10-5Pa-s粉尘层比阻力a=
2.5xiOiom/kg堆积粉尘负荷m=
0.1kg/m2o
(1)试求该除尘器总压力损失
(2)若烟气初始含尘浓度为5g/m3要求aPd不超过1500Pa试计算最大清灰周期7解
(1)过滤速度总压力损失
(2)清灰的最大周期为8除尘系统的处理烟气量10000m3/h初始含尘浓度为6g/ms拟采用逆气流反吹清灰袋式除尘器,选用涤纶绒布滤料,要求进入除尘器的气体温度不超过393K除尘器压力损失不超过1200Pa烟气性质近似于空气试确定
(1)过滤速度
(2)分成负荷;
(3)除尘器的压力损失;
(4)最大清灰周期;
(5)滤袋面积;
(6)滤袋的尺寸(直径和长度)和滤袋条数.8解⑴过滤气速估计为VF=1oOm/min.⑵除尘效率为99%则粉尘负荷W=VFACt=
0.99x6t=
5.49tg/m2
(3)除尘器压力损失可考虑为△P=4Pt+aPE+Z^Pp△匕为清洁虑料损失,考虑为120Pa;APE=SExVF=350Pa;△Pp=RpV2ACt=9o5xl2x
5.94t=5643tPaRpMX950N■min/g-m;^△P=APt+APE+APp=350+120+
56.43tPa=470+
56.431Pa4因除尘器压降小于1200Pa故470+56431Pa1200t12o9min即最大清灰周期5A=Q/60VF=1000x393/60x1x273=240m26取滤液袋d=
0.8ml=2ma=,dl=5003m2n=A/a=477取48条布袋10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10解:1由可知,假设除尘器不漏气即Q0=Qj2重力沉降室的除尘效率为,袋式除尘器通过率P2=
0.7%则总除尘效率为第八章静电除尘
一、选择题B1电除尘器合用于粉尘比电阻范围是A104~2x109・cmB1042x1OioQcmC1042x10hQcmD1042x10i2Q-cmC2•在处理水泥窑含尘气体时,用喷湿方法有利于电除尘器的操作,主要是由于A增大了比电阻B改进了凝结性能C改进了高比电阻粉尘的表面导电性能D增强了电风
二、填空题O电除尘器按集尘极的形式可分为一管式电除尘器一和_板式电除尘器—O.电除尘器的除尘过程主要包括_气体的电离_、_粉尘荷电_、_粉尘沉积5清灰一o粉尘荷电的两种机制是电场荷电一和_扩散荷电一.4除尘器选择过程中,对于高温高湿气体不宜采用一袋式除尘器—对于高比电阻粉尘不宜采用电除尘器_5当今的所有工业电除尘器中,都是采用一电晕放电的方法实现的.6电除尘器正常运行的粉尘比电阻范围是_1O4Q・cm~2x1OioQ・cm
三、简答题1简述电除尘器的除尘过程1答电除尘器除尘过程可分为四个基本阶段气体的电离与电晕的产生;粉尘粒子的荷电;粉尘沉积及清灰等过程1气体的电离与电晕的产生在放电电极与集尘电极之间加之直流的高电压,在电晕极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份,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份绿化造林不仅能美化环境,调节空气温湿度或者城市小气候,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管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L燃料彻底燃烧的条件是、、、o2o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o4o煤燃烧过程中,普通灰分一含水量则排尘浓度越高5o煤中形态的硫,不参加燃烧过程.o空气条件、温度条件、时间条件、燃料与空气的混合条件.燃料种类、燃烧方式、燃烧装置的结构.热力型NOx、燃料型NOx、快速型NOx4o_越高、越少5o硫酸盐硫
二、简答题1O简述燃料彻底燃烧需具备的条件..答1空气条件厂燃料燃烧时必须保证相应空气的足够供应2温度条件惟独达到着火温度,才干与氧发生燃烧反应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份;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份;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份;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份.附近形成强电场,并发生电晕放电,电晕区内空气电离,产生大量的负离子和正离子
(2)粉尘荷电在放电电极附近的电晕区内,正离子即将被电晕极表面吸引而失去电荷;自由电子和负离子则因受电场力的驱使和扩散作用,向集尘电极挪移,于是在两极之间的绝大部份空间内部都存在着自由电子和负离子,含尘气流通过这部份空间时,粉尘与自由电子、负离子碰撞而结合在一起,从而实现了粉尘荷电
(3)粉尘沉积在电场库仑力的作用下,荷电粉尘被驱往集尘电极,经过一段时间后,到达集尘电极表面,放出所带电荷而沉积在表面上形成粉尘薄层⑷清灰当集尘电极表面上粉尘集到一定厚度时,要用机械振打等方法将沉积的粉尘清除,隔一定的时间也要进行清灰.2简述克服高比电阻粉尘对电除尘器影响的方法2答
(1)设计成比正常情况更大的除尘器,以适应较低的沉降率或者改变供电方式(包括脉冲电压、较高的高强电场分组、快速打火熄火回路).
(2)对烟气进行调节,降低比电阻,尽可能使电极保持清洁.
①增加烟气湿度,向烟气中喷水,同时增加烟气湿度和降低温度;
②向烟气中加入SOq、1\1乩及Na2cOq等化合物,使粒子导电性增加.最常用的化学调质剂是S03o3简述电除尘器中对电晕电极的要求3答对电晕电极的要求是
(1)起晕电压低、电晕电流大;
(2)要有一定的机械强度和耐腐蚀性;
(3)能维持准确的极距;
(4)易清灰.4简述性能良好的集尘电极应满足的条件4答
(1)振打时粉尘的二次扬起少;
(2)单位质量的集尘面积大即表面要大,质量要轻;
(3)极板高度较大时,应有一定的刚性,不易变形;
(4)振打时易于清灰,造价低5电除尘器最适宜的粉尘比电阻为多大?比电阻过高或者过低,对电除尘效率有什么影响?5答⑴电除尘器适宜的范围是从IOqQ-cm^2XlOioQ-cm.⑵比电阻过低的粉尘到达集尘极后,会即将放出电荷,失去极板对其产生的吸引力,因此容易产生粉尘的二次飞扬,导致除尘效率下降.
(3)比电阻过高的粉尘,到达集尘电极表面后,会迟迟不放出电荷,甚至可能产生反电晕现象,从而导致除尘效率下降
四、计算题1在气体压力下为1atm温度为293K下运行的管式电除尘器圆筒形集尘管直径为
0.3mL=2o0m气体流量
0.075m3/s若集尘板附近的平均场强E=100kV/m粒径为
1.0的粉尘荷电量q=0o3x10-i5C计算该粉尘的驱进速度w和电除尘效率1解:驱进速度Q=0o075ma/s6电除尘器的集尘效率为95%某工程师推荐使用一种添加剂以降低集尘板上粉尘层的比电阻,预期可使电除尘器的有效驱进速度提高一倍若工程师的推荐成立,试求使用该添加剂后电除尘器的集尘效率.6解:,故,因此.7烟气中含有三种粒径的粒子
10、7和3每种粒径粒子的质量浓度均占总浓度的1/3o假定粒子在电除尘器内的驱进速度正比于粒径,电除尘器的总除尘效率为95%试求这三种粒径粒子的分级除尘效率.7解设3种粒子的分级效率分别为、、,则因此,,.8某企业采用电除尘器除去烟气中的粉尘,已知入口粉尘浓度为p/
3.29g/mN3出口粉尘浓度为p2i=0o09g/mN3o驱进速度为
0.12m/s烟气流量Q=5500ma/ho求所需电除尘器集尘极表面积R12o解A/Qo^lnp2j/p才A=Q/cox[—Inpz/PiJ=55000/3600x012x[-InO09/329]=458m29某企业采用电除尘器除去烟气中的粉尘,已知入口粉尘浓度为p/5SOg/m/出口粉尘浓度为p2i=0o3g/mN3o集尘极表面积为50m2烟气流量Q=5500m3/ho求电除尘器所需驱进速度m/so解A/Qco^lnp2j/pn3=Q/Ax[-lnp2j/p=550/3600x50x[-ln0o3/55]=
0.089m/s10一锅炉安装两台电除尘器并联使用,每台处理量为300000m3/h集尘极面积为2500m2除尘效率为97%1试计算有效驱进速度;2若关闭一台,只用一台处理全部烟气,该除尘器的除尘效率为多少?解⑴处理烟气量Q=300000m3/h=
83.33ma/s由式可得⑵若关闭一台,则单台处理烟气量Q=
166.66ms/s一锅炉安装两台电除尘器并联使用,每台处理量为150000m3/h集尘极面积为1300m2除尘效率为98%o1试计算有效驱进速度;2若关闭一台,只用一台处理全部烟气,该除尘器的除尘效率为多少?解1处理烟气量Q=150000m3/h=
41.67ma/s由式可得2若关闭一台,则单台处理烟气量Q=
83.34m3/s12电除尘器的集尘效率为95%某工程师推荐使用一种添加剂以降低集尘板上粉尘层的比电阻,预期可使电除尘器的有效驱进速度提高一倍.若工程师的推荐成立,试求使用该添加剂后电除尘器的集尘的集尘效率.解,故,因此13某电除尘器的除尘效率为90%欲将其除尘效率提高至99%.有人建议使用一种添加剂可以改变滤饼的比电阻,从而使电除尘器的有效驱进速度提高一倍若此建议可行,电除尘器的效率能满足要求吗?也有人建议,通过提高电除尘器的电压即可满足将除尘效率提高至99%的要求若按此建议,电除尘器的电压应增加多少?13解由下列公式可知有效驱进速度提高一倍后能满足99%的除尘效率的要求因为驱进速度正比于EpE0因此将EpE0提高到原来的两倍即可满足要求.14某钢铁厂烧结机尾气除尘器集尘板总面积2000m2二个电场,断面积为50m2烟气流量50m3/s该除尘器进、出口含尘浓度分别为
28.5g/m3和114g/ma计算除尘效率、有效驱进速度、除尘器断面风速14解⑴假设除尘器不漏风,则除尘效率
(2)由式可得
(2)除尘器的断面风速V15应用一管式电除尘器捕集气体流量为
0.075m3/s的烟气中的粉尘,若该除尘器的圆筒形集尘板直径D=
0.3m筒长L=
3.66m粉尘粒子的驱进速度为
12.2cm/s进口含尘浓度为10g/m3要求经处理后排放浓度不得高于100mg/m3试确定
(1)该电除尘器的除尘效率;
(2)电除尘处理后排放浓度能否满足规定排放浓度要求.15解
(1)集尘板面积为
(2)由可得由上可知,经处理后排放浓度能够满足规定要求16某电除尘器的除尘效率为97%假如比集尘面积增加三分之一,其他参数不变,除尘效率会达到多少?16解由公式可知,若集尘板面积增加三分之一后17用一管式电除尘器处理含尘烟气,气体流量为400m3/h含尘浓度为
67.2g/m3要求净化后气体含尘浓度为200mg/ma若管式集尘极的直径为400mm烟尘颗粒的有效驱进速度为12cm/s试确定集尘极管的长度17解除尘器不漏风,则除尘效率Q=400ma/h=
0.111ms/s(1分)集尘极管的长度18应用一管式电除尘器捕集气体流量为0075m3/s的烟气中的粉尘,若该除尘器的圆筒形集尘板直径D=
0.3m筒长』
3.66m粉尘粒子的驱进速度为
12.2cm/s进口含尘浓度为10g/m3要求经处理后排放浓度不得高于100mg/m3
(1)试确定该电除尘器的除尘效率;
(2)试判断电除尘处理后排放浓度能否满足规定排放浓度要求18解
(1)集尘板面积为
(2)由可得由上可知,经处理后排放浓度能够满足规定要求19某除尘系统选用管式电除尘器处理含尘烟气,气体流量为360m3/h进口含尘浓度为20g/ms要求经处理后排放浓度不得高于100mg/m3若该除尘器的圆筒形集尘板直径D=
0.5m粉尘粒子的驱进速度为
7.5cm/So
(1)试计算满足排放标准时电除尘器应达到的除尘效率;
(2)试计算集尘极管的长度19解
(1)满足排放标准时电除尘器的除尘效率
(2)集尘极板面积集尘极管的长度第十章催化法净化气态污染物
一、选择题B
1.以氨作还原剂,在含有催化剂的反应器内将NOx还原为无害的N2ai也被称为BA非选择性催化还原法B选择性催化还原法C催化还原法D催化氧化法D
2.用甲烷C%作还原剂时,非选择性催化还原NOx的化学反应式中,D式为副反应.
二、填空题O固体催化剂的组成包括、2用催化还原法净化气体中的氮氧化物,可根据还原剂是否和废气中的氧气发生反应分为和-O3选择性催化还原法净化NOX过程中,影响催化脱除反应的因素主要有、
一、和O1活性组分、助催化剂、载体2选择性催化还原、非选择性催化还原3催化剂、空间速度、反应温度和还原剂用量
三、简答题1什么是催化剂的活性、选择性?催化剂的活性如何表示?1答1催化剂活性指在给定的温度、压力和反应物流速的条件下反应物的转化率,或者催化剂对反应物的转化能力;2催化剂选择性是指若化学反应在热力学上有几个反应方向时,一种催化剂在一定条件下只对其中的一个反应起加速作用的特征.3工业催化剂的活性,以单位体积催化剂在一定条件下在单位时间内所得到的产品数量来表示实验室内采用催化剂的比活性来表示2简述固体催化剂的组成及作用2答固体催化的组成包括活性组分、助催化剂和载体1活性组分也称主催化剂,它是催化剂气催化作用的主要组分2助催化剂也称促进剂,它是催化剂中占量很少的物质,本身无催化活性或者活性很小,但加入后可以提高主催化剂的活性、选择性和寿命其加入量有一最佳值,过少显示不出活性,过多活性反而下降.3载体:担载活性组分和助催化剂的组分,起到载体作用3简述环境工程中对使用的催化剂的特殊要求3答1要求处理后有害物质的含量达到ppm级甚至ppt级即要求催化剂具有极高的去除效率2要求处理的气体或者液体量极大,即要求催化剂除了具有较高的活性外,还具有能承受流体冲刷和压力降作用的强度3被处理的气体或者液体中,通常含有粉尘、重金属、氮氧化物和硫氧化物等,因此要求催化剂具有较高的抗毒性、高化学稳定性和好的选择性.4要求使用催化剂的设备要求结构简单、占地少,催化剂可再生使用,不产生二次污染4简述吸收法、吸附法及催化还原法净化NOx的原理与特点4答{1催化还原法是在催化剂作用,利用还原剂将氮氧化物还原为无害的氮气这种方法对氮氧化物的消除效率较高,设备紧凑,操作平稳,且能回收热能;缺点是投资和运转费用较高且消耗氨和燃料气2液体吸收法是用水或者其他溶液吸收尾气中的氮氧化物这种方法工艺简单可以根据具体情况选择吸收液,能够一硝酸盐等形式回收氮氧化物中的氮,进行综合利用缺点是吸收效率不高,特别对含有一氧化氮较多的气体效果更差.3吸附法是用吸附剂对尾气中的氮氧化物进行吸附,然后在一定条件下使被吸附的氮氧化物脱附回收,同时吸附剂再生这种方法对氮氧化物的脱除效率较高,并且能回收利用,但由于吸附容量较小,需要的吸附剂量大,于是设备庞大,一次性投资较高,运转中动力消耗也大5简述催化剂中载体的作用5答1节省催化剂;2加大催化剂的分散度;3使催化剂在分解和还原过程中,没有明显的体积收缩;4增大催化剂的机械强度6什么是选择性催化还原法影响其催化脱除反应的因素有哪些?6答1用氨作为还原剂,由于氨在铝催化剂或者非重金属催化剂上,在较低温度下,只与尾气中的NOx进行反应,并将它们还原,而不与氧发生反应,该方法成为选择性催化还原法2影响其催化脱除反应的因素:
①催化剂;
②反应温度;
③气体空速;
④还原剂用量第十一章吸附法净化气态污染物
一、选择题B
1.采用活性炭颗粒或者活性炭纤维吸附净化甲苯蒸气,饱和以后再生的做法不正确的是A通入高温蒸汽B加压再生C抽真空再生D选用再生溶剂进行再生
二、填空题1吸附剂再生的方法普通有加热解析再生、降压或者真空解析再生和溶剂置换再生
三、简答题1_£业上常用的吸附剂有哪几种?各自具有什么特点?1答工业上常用的吸附剂有活性炭、硅胶、份子筛、吸附树脂等1活性炭:具有稳定、抗腐蚀等优点缺点是具有可燃性.2硅胶亲水性是硅胶的特性,常用于处理含湿量高的气体或者干燥过程3份子筛份子筛内具有孔径均一的微孔,具有较高的吸附选择性及较强的吸附能力4吸附树脂价格较贵,物理化学性质稳定,品种较多.2简述活性炭、硅胶、份子筛的特点及用途2答1活性炭活性炭是常用的吸附剂,具有稳定、抗腐蚀等优点缺点是它具有可燃性,因此使用温度普通不能超过200℃o由于它的疏水性,常用来吸附回收空气中的有机溶剂、恶臭物质等,也可用吸附去除废气中的NO、SO等物X2质,在废水的吸附处理中叶常用活性炭.2硅胶硅胶是粒状无晶形氧化硅.亲水性是硅胶的特性,它从气体中吸附的水量可达到硅胶自身分量的50%而难于吸附非极性物质常用于处理含湿量高的气体或者干燥过程3份子筛:份子筛是一种人工合成沸石,其主要特点是份子筛内具有孔径均一的微孔因此,相对于其他吸附剂,份子筛具有较高的吸附选择性及较强的吸附能力常用于干燥过程及有害气体的吸附过程.简述物理吸附和化学吸附的区别3答物理吸附与化学吸附有以下区别1吸附热:化学吸附的吸附热较大,与化学反应热相近而物理吸附的吸附热较小,与气体的液化热相近.吸附热是区别物理吸附与化学吸附的重要标志之一2选择性化学吸附具有较高的选择性,而物理吸附则没有多大选择性3温度的影响化学吸附需要活化能,温度升高时,化学吸附速率和脱附速率都显著增加而物理吸附的吸附速率和脱附速率都很快,普通不受温度的影响,其吸附量随温度的升高而下降4吸附层厚度化学吸附总是单份子层的,且不易解吸;物理吸附低压时普通为单份子层,而随着吸附压力的增大,吸附变成多份子层,且解吸较容易总之,化学吸附实质上一种表面化学反应,吸附作用力为化学键力;而物理吸附是一种物理作用,吸附作用力为范德华力,吸附过程没有电子转移,没有化学键的生成与破坏没有原子重新罗列等4简述常用的吸附剂再生方法及原理4答1加热解吸再生;利用吸附容量在等压条件下随温度升高而降低的特点;2降压或者真空解吸再生;利用吸附容量在恒温下随压力下降而减低的特点;3溶剂置换再生;某些热敏性物质在较高温度下易聚合,采用亲和力较强的溶剂进行置换再生的方法.简述工业用吸附剂应具备的条件5答1巨大的内表面大的比表面积即大的吸附容量;2良好的选择性;3较高的机械强度、化学稳定性与热稳定性;4来源广泛,造价低廉;5良好的再生性能o常用的吸附剂再生方法有哪些其再生机理是什么?6答1加热解吸再生;利用吸附容量在等压条件下随温度升高而降低的特点进行再生;2降压或者真空解吸再生;利用吸附容量在恒温下随压力下降而减低的特点进行再生;3溶剂置换再生;某些热敏性物质在较高温度下易聚合,采用亲和力较强的溶剂进行置换再生的方法
三、计算题1已知重油元素分析结果如下C85o5%H
11.3%O2o0%N
0.2%S10%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燃油含分量(g)C855H113-
2.5S10H2O22o5N元素忽略.1)理论需氧量
71.25+27o625+
0.3125=
99.1875mol/kg设干空气52体积比为13o78则理论空气量
99.1875x4o78=47412mol/kg重油即
474.12x22o4/1000=
10.62013m9重油烟气组成为CO
271.25moL
55.25+1125=5650molSO
20.1325moLN23o78x991875=
374.93molo理论烟气量
71.25+
56.50+0o3125+37493=
502.99mol/kg重油.即50299x
22.4/1000=11o27maN/kg重油.2)干烟气量为
502.99-
56.50=
446.49mol/kg重油SO2百分比浓度为,空气燃烧时CO存在最大浓度3)过剩空气为10%时,所需空气量为
1.1x1062=
11.68013m9重油,产生烟气量为
11.267+
0.1x1062=
12.33rro/kg重油.2普通煤的元素分析如下:C
65.7%;灰分181%;S1o7%;H
3.2%冰分90%;023%(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%o当Ca/S为
1.7(摩尔比)时,计算燃煤1t需加石灰石的量相对于碳元素作如下计算%(质量)mol/100g煤
65.
75.475灰分
18.1水分
9.0故煤的组成为C%584^0010^00135燃料的摩尔质量(包括灰分和水分)为n=1+0o584/4+
0.010—0013/2=114951)理论空气量;SQ在湿烟气中的浓度为2产生灰分的量为烟气量1+0292+
0.010+
3.78x
1.1495+1644/18x1000/18026x22o4x10-3=
6.826m3/kg灰分浓度为mg/m3=
2.12x104mg/rw3需石灰石/t煤3煤的元素分析结果如下S
0.6%;H3o7%;C79o5%;N
0.9%;04o7%;灰分106%.在空气过剩20%条件下彻底燃烧计算烟气中SO2的浓度3解按燃烧1kg煤计算所需理论空气量为
4.78x66o25+778+
0.1875=
354.76mol/kg煤理论烟气量CO
266.25molSO20o1875molH2O155625+294=1850molN2总计66o25+
8.50+
0.1875+28054=36548moi/kg煤实际烟气量
365.48+0o2x35476=43643mol/kg煤,SO2浓度为4某锅炉燃用煤气的成份如下:F^SO2%;CO25%;O20o2%;CO
28.5%;H213o0%;CH*7%;N
252.4%;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煤气计算共需C)2°・0°3+
0.143+
0.063+0014=
0.223molo设干空气中N25体积比为
3.781则理论干空气量为0223x(3o78+1)=1o066molo取,则实际干空气12x1066moi=1279molo空气含湿量为12g/m3N,即含H2O
0.67mol/maN
14.94L/maNo故体积分数为1493%.故实际空气量为烟气量SC20・002molCO
20.285+0o007+005=0342molN
20.223x3o78+
0.524=
1.367molH2O0o002+0126+0014+
1.298x
1.493%+
0.004=0o201mol故实际烟气量0o002+
0.342+
1.367+0201+02x1°066=
2.125mol5干烟道气的组成为CO2%(体积),O28%CO2%SO2120x10-6(体积分数),颗粒物300g/m3(在测定状态下),烟道气流流量在700mmHg和443K条件下为566337mVmin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%=1-11%-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SC^120x10-6m3排放浓度为4)6煤炭的元素分析按分量百分比表示,结果如下氢50%;碳758%;氮15%;硫
1.6%;氧74%;灰87%燃烧条件为空气过量20%空气的湿度为00116mo旧2加01干空气,并假定彻底燃烧试计算烟气的组成.6解按1kg煤进行计算设干空气中N2GJ2体积比为
3.781则干空气量为73o86x4o78x12=
423.66mol含水
423.66x0o0116=4o91mol0烟气中:CC
263.17mol;SO
20.5mol;H2O
4.91+4o625+
20.375=2991mol;N
273.86x
3.78=
279.19mol;过乘U干空气
0.2x7386x
4.78=
70.61molo实际烟气量为
63.17+
0.5+29o91+
279.19+
70.61=
443.38mol其中CO2;SO2;H2O;N
2.027燃料油的分量组成为C86%H14%o在干空气下燃烧,烟气分析结果基于干烟气为:O21o5%;CO600x10—6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,C860g
71.67mol;H140g70mol耗氧35moL设生成COxmol耗氧
0.5xmol则生成CO2⑺67—xmol耗氧
71.67—xmoL烟气中2量总氧量,干空气中电:2体积比为3781则含N
23.78x
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8o假定煤的元素组成以分量百分比计为氢
3.7碳
75.9硫
0.9氮
0.9氧47其余的为灰分当空气过剩系数20%条件下燃烧时,假定燃烧为彻底燃烧如果不考虑热力型NOx的生成,若燃料中氮120%250%转化为NO试求烟气中NO的浓度8o解考虑1kg燃煤含氢37g碳759g硫9g氮9g氧47g烟气中含CO
263.25mol#H2O18o5mol含SO20o28mol.因此需22392—47=2281g约713mol则引入N
2268.2mol.若空气过剩20%则烟气中2为
0.2x
71.3=14o26molN
2268.2+53o6+9/28=3221mol.即若不考虑N转化,则烟气中含CO
263.25molH2O18o5molSq28moIO
214.26molN2322o1mol.1总转化率20%则NO浓度为体积分数2电转化率50%则NO浓度为体积分数9已知煤炭的分量组成为C
77.2%H5o2%N
1.2%S16%
05.9%灰分
8.9%.燃烧条件为空气过剩20%空气的湿度为00116mol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:以彻底燃烧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份如下:CO30%;H215%;CH41o5%;N250%;O215%;CO22%o已知空气的含湿量为12g/m3;过量空气系数为
1.31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%N0o7%S
1.6%064%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已知某燃用煤气成份为H250%;CH4S%在过量空气系数为11时,空气的含湿量为15g/m3o1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C75%H5%N
1.5%S
2.5%Q6%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/m31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某燃气的成份如下CO30%;H230%;CH430%;025%;CO25%o已知空气的含湿量为15g/m3;过量空气系数为
1.5o1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B1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175x10-5Pa-So该粉尘颗粒的沉降粒径(Stokes粒径)为()A
25.4pmB15o411mC20|imD104pmC2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=10^mIOszd841=52o4同叫则(^0为()A
28.4|imB
21.2|imC22911mD31211mA3已知石灰石颗粒的密度为
2.67g/cm3试计算粒径为lOpim的球形颗粒在273K空气(p=
1.293kg/m3小=186x10-5Pa・s)中的重力沉降速度为()A
7.81x10-3m/sB4o03x10-6m/sC781x10—6m/sD528x10-3m/sC4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D5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()A15%B5%C7%D2%B6对于同种粉尘,粉尘的真密度pp与堆积密度Pb之间存在的关系为()ApbPpBPbPpCpbppDpb=ppD7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=l0^md841=52o曲m则d50为()A
28.4|imB21o211mC
22.9pmD
31.2(imA8粉尘的粒径往往大小不一,但总存在某一个粒径,使得筛上积累质量分布和筛下积累质量分布等于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A9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B10两个除尘效率分别为80%和90%的除尘器串联使用,则总除尘效率为A72%B98%C85%D95%B11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B12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C13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C14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C15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B16对于同种粉尘,粉尘的真密度Pp与堆积密度Pb之间存在的关系为ApbPpBPbPPCPbPPDPb=PpC17某工业粉尘由dp=5pm和dp=10im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Ao70%B.80%Co75%Do94%1已知石灰石颗粒的密度为
2.67g/cm3则粒径为10岬的球形颗粒在273K空气p=l293kg/map=l.86xlO-5Pa・s中的重力沉降速度为
7.81x10—3m/s2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d[59=10|imd84=
52.4^mIQw•I贝Ud50^J
31.2|imo3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_湿度一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V100C主要导机电制是一表面导电「在高温条件下200℃一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一处理气体量_、_除尘效率_和_压力损失O7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d
15.o9=9o8gm
184.1=45岬则d50为_2111m8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_
10.
98.5%一总通过率为_
1.5%o11粉尘粒径的分布函数常用的有正态分布函数
一、对数正态分布一和罗辛・拉姆勒R—R分布函数
四、计算题4o某含尘气体中粉尘真密度为2o67g/cm3试计算粒径分别为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10000013%含尘浓度为
4.2g/m3N除尘器出口的气体流量为12000rwjh含尘浓度为340mg/msNo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;粉尘粒径djumT55~1010-2020-4040质量频率g/%进口g1510202530出口g
7514750.50粉尘粒径dp/um0〜55-1010~2020~4040分级除尘效率/%
61.
189.
1197.
0899.84100平均粒径/um0-55-1010-2020~4040-60〉60质量频率/%101420221420分级效率/%188593959698平均粒径dp/um0-55〜1010-1515-2020〜2525〜3030〜45〉45质量频率g/%314781319108分级效率/%618593969899100100粉尘粒径dp/um0〜55-1010〜
2020、40〉40质量频率g/%进口g1510202530质量/g转化为mol数mol/1kg重油需2量/mol产生的烟气量/molH524-1=521326H2OC772-12=64o
3364.3364033CO2N12+14=
0.
85700.429N2S16-32=0o50o50o5SO2O59+16=3o688-108440灰分87——00。