大气污染控制工程 第二版 (郝吉明 马广大 著) 高等教育出版社 课后答案 29页

'课后答案网：www.hackshp.cn课后答案网您最真诚的朋友www.hackshp.cn网团队竭诚为学生服务，免费提供各门课后答案，不用积分，甚至不用注册，旨在为广大学生提供自主学习的平台！课后答案网：www.hackshp.cn视频教程网：www.efanjy.comPPT课件网：www.ppthouse.com课后答案网www.hackshp.cn若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn大气污染控制工程习题答案（郝吉明等主编）第一章概论1.11.1解：按1mol干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故nN2=0.781mol，nO2=0.209mol，nAr=0.00934mol，nCO2=0.00033mol。质量百分数为.0781×28.01.0209×32.00N%=×100%=75.51%，O%=×100%=23.08%；2228.97×128.97×1.000934×39.94.000033×44.01Ar%=×100%=.129%，CO%=×100%=.005%。228.97×128.97×11.21.2解：由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下：SO2：0.15mg/m3，NO2：0.12mg/m3，CO：4.00mg/m3。按标准状态下1m3干空气计算，其摩尔数为31×10=44.643mol。故三种污染物体积百分数分别为：224.−3−3.015×10.012×10SO2：=.0052ppm，NO2：=.0058ppm64×44.64346×44.643−3.400×10CO：=.320ppm。28×44.6431.31.3解：−4.150×10×15431）ρ（g/m3==.1031g/mN）−3N224.×10−43.150×10−33c（mol/mN）=−3=.670×10mol/mN。224.×10－32）每天流经管道的CCl4质量为1.031×10×3600×24×10kg=891kg1.41.4解：－6每小时沉积量200×（500×15×60×10）×0.12µg=10.8µg1.5解：课后答案网由《大气污染控制工程》P14（1－1），取M=210−4COHbp∝2.2×10=M=210×=.02369，−2O2HbpO195.×102COHbCOHb/O2Hb.02369COHb饱和度ρCO=www.hackshp.cn===19.15%COHb+OHb1+COHb/OHb1+.02369221.6解：4800×20含氧总量为=960mL。不同CO百分含量对应CO的量为：1009609602%：×2%=19.59mL，7%：×7%=72.26mL98%93%72.261）最初CO水平为0%时t==1720.min；−432.4×10×1072.26−19.592）最初CO水平为2%时t==1254.min。−432.4×10×101.71.7解：由《大气污染控制工程》P18（1－2），最大能见度为1/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn6.2ρpdp6.2×1400×4.1L===115818.m。vKρ2.2×2.0第二章燃烧与大气污染2.12.1解：1kg燃油含：重量（g）摩尔数（g）需氧数（g）C85571.2571.25H113－2.555.2527.625S100.31250.3125H2O22.51.250N元素忽略。1）理论需氧量71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg设干空气O2：N2体积比为1：3.78，则理论空气量99.1875×4.78=474.12mol/kg重油。即474.12×22.4/1000=10.62m3N/kg重油。烟气组成为CO271.25mol，H2O55.25+11.25=56.50mol，SO20.1325mol，N23.78×99.1875=374.93mol。理论烟气量71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg重油。即502.99×22.4/1000=11.27m3N/kg重油。2）干烟气量为502.99－56.50=446.49mol/kg重油。.03125SO2百分比浓度为×100%=.007%，446.4971.25空气燃烧时CO2存在最大浓度×100%=15.96%。446.493）过剩空气为10%时，所需空气量为1.1×10.62=11.68m3N/kg重油，产生烟气量为11.267+0.1×10.62=12.33m3N/kg重油。2.22.2解：相对于碳元素作如下计算：%（质量）mol/100g煤mol/mol碳C65.75.4751H3.23.20.584S1.70.0530.010O2.30.0720.013灰分18.13.306g/mol碳水分9.0课后答案网1.644g/mol碳故煤的组成为CH0.584S0.010O0.013，100燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为=18.26g/molC。燃烧方程式为.5475CHSO+n(O+.378N)→CO+.0292HO+.0010SO+.378nN.0584.0010.0013222222n=1+0.584/4+0.010－0.013/2=1.1495www.hackshp.cn.11495×1(+.378)−3331）理论空气量×1000×224.×10m/kg=.674m/kg；18.26.0010SO2在湿烟气中的浓度为×100%=.0174%.16441+.0292+.0010+.378×.11495+1810002）产生灰分的量为181.××80%=1448.g/kg100烟气量（1+0.292+0.010+3.78×1.1495+1.644/18）×1000/18.26×22.4×10－3=6.826m3/kg1448.3灰分浓度为×10mg/m3=2.12×104mg/m3.68261000×7.1%×7.1×4032.003）需石灰石=103.21kg/t煤35%2/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn2.32.3解：按燃烧1kg煤计算重量（g）摩尔数（mol）需氧数（mol）C79566.2566.25H31.12515.56257.78S60.18750.1875H2O52.8752.940设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，所需理论空气量为4.78×（66.25+7.78+0.1875）=354.76mol/kg煤。理论烟气量CO266.25mol，SO20.1875mol，H2O15.5625+2.94=18.50mol.378×354.76N2=280.54mol.478总计66.25+`8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤.01875实际烟气量365.48+0.2×354.76=436.43mol/kg煤，SO2浓度为×100%=.0043%。436.432.42.4解：取1mol煤气计算H2S0.002mol耗氧量0.003molCO20.05mol0CO0.285mol0.143molH2（0.13-0.004）mol0.063molCH40.007mol0.014mol共需O20.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol。设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，则理论干空气量为0.223×（3.78+1）=1.066mol。取α=2.1，则实际干空气1.2×1.066mol=1.279mol。空气含湿量为12g/m333N，即含H2O0.67mol/mN，14.94L/mN。故H2O体积分数为1.493%。故实际空.1279气量为=.1298mol。1−.1493%烟气量SO2：0.002mol，CO2：0.285+0.007+0.05=0.342mol，N2：0.223×3.78+0.524=1.367mol，H2O0.002+0.126+0.014+1.298×1.493%+0.004=0.201mol故实际烟气量0.002+0.342+1.367+0.201+0.2×1.066=2.125mol2.52.5解：1）N2%=1－11%－8%－2%－0.012%=78.99%由《大气污染控制工程》P46（2－11）8−5.0×2空气过剩课后答案网×100%=505.%.0264×78.99−8(−5.0×)22）在测定状态下，气体的摩尔体积为P1V1T2101325×224.×443V=⋅==39.46L/mol；2TP273×700×133.32212取1m3烟气进行计算，则SO－632120www.hackshp.cn×10m，排放浓度为−612010×3×(18%)64−×=0.179/gm。−339.4610×22.433）5663.37××(18%)−=2957m/min。N39.4639.4634）0.03×=52.85g/m。N22.42.62.6解：按1kg煤进行计算重量（g）摩尔数（mol）需氧数（mol）C75863.1763.17H40.7520.37510.19S160.50.5H2O83.254.6250需氧63.17+10.19+0.5=73.86mol3/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，则干空气量为73.86×4.78×1.2=423.66mol，含水423.66×0.0116=4.91mol。烟气中：CO263.17mol；SO20.5mol；H2O4.91+4.625+20.375=29.91mol；N2：73.86×3.78=279.19mol；过剩干空气0.2×73.86×4.78=70.61mol。实际烟气量为63.17+0.5+29.91+279.19+70.61=443.38mol63.175.0其中CO2×100%=14.25%；SO2×100%=.011%；443.38443.3829.91279.19+.079×70.61H2O×100%=.674%；N2×100%=75.55%。443.38443.3870.61×.0209O2×100%=.333%。443.382.72.7解：SO2含量为0.11%，估计约1/60的SO2转化为SO3，则SO3含量1−5－5.011%×=.183×10，即PH2SO4=1.83×10，lgPH2SO4=-4.737。60查图2－7得煤烟气酸露点约为134摄氏度。2.82.8解：以1kg油燃烧计算，C860g71.67mol；H140g70mol，耗氧35mol。设生成COxmol，耗氧0.5xmol，则生成CO2（71.67－x）mol，耗氧（71.67－x）mol。5.1%x烟气中O2量。−6600×105.1%x总氧量+5.0x+(71.67−x)+35=106.67+245.x，干空气中N2：O2体积比为3.78：1，则−6600×10含N23.78×（106.67+24.5x）。根据干烟气量可列出如下方程：5.1%xx+71.67+.378(106.67+245.x)=，解得x=0.306−6−6600×10600×1071.67−.0306故CO2%：×100%=13.99%；.0306−6600×10.378(245.×.0306+106.67课后答案网)N2%：×100%=84.62%.0306−6600×10由《大气污染控制工程》P46（2－11）5.1−5.0×.006空气过剩系数α=1+=.107.0264×84.62www.hackshp.cn−5.1(−5.0×.006)第三章大气污染气象学3.13.1解：由气体静力学方程式，大气中气压随高度的变化可用下式描述：dP=−gρ⋅dZ（1）将空气视为理想气体，即有mmPMPV=RT可写为ρ==（2）MVRT将（2）式带入（1），并整理，得到以下方程：dPgM=−dZPRT假定在一定范围内温度T的变化很小，可以忽略。对上式进行积分得：4/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cngMPgM2lnP=−Z+C即ln=−(Z−Z)（3）21RTPRT1。假设山脚下的气温为10C，带入（3）式得：5009.80.029×ln=−∆Z10008.314283×得∆=Z5.7km即登山运动员从山脚向上爬了约5.7km。3.23.2解：∆T2978.−298γ=−=−=.235K/100m>γ，不稳定5.1−10d∆z10−5.1∆T2975.−2978.γ=−=−=5.1K/100m>γ，不稳定10−30d∆z30−10∆T2973.−2975.γ=−=−=0.1K/100m>γ，不稳定30−50d∆z50−30∆T2975.−298γ=−=−=.175K/100m>γ，不稳定5.1−30d∆z30−5.1∆T2973.−298γ=−=−=.144K/100m>γ，不稳定。5.1−50d∆z50−5.13.33.3解：T1P1.0288=()，TP00P1.0288600.0288T=T()=230()=258.49K10P40003.4解：ZmuZ由《大气污染控制工程》P80（3－23），u=u()，取对数得lg=mlg()1Z1u1Z1uZ设lg=y，lg()=x，由实测数据得u1Z1x0.3010.477课后答案网0.6020.699y0.06690.11390.14610.1761由excel进行直线拟合，取截距为0，直线方程为：y=0.2442x故m＝0.2442。3.53.5解：Z10.07500.07Z20.071000.07u=u()=×2()=2.24/ms，u=u()=×2()=2.35/ms1020Z010www.hackshp.cnZ010Z30.072000.07Z40.073000.07u=u()=×2()=2.47/ms，u=u()=×2()=2.54/ms3040Z10Z1000Z50.074000.07u=u()=×2()=2.59/ms。50Z100稳定度D，m=0.15Z1.01550.015Z2.015100.015u=u()=2×()=.255m/s，u=u()=2×()=.282m/s1020Z10Z1000Z3.015200.015Z4.015300.015u=u()=2×()=.313m/s，u=u()=2×()=.333m/s3040Z10Z1000Z5.015400.015u=u()=2×()=.348m/s。50Z100稳定度F，m=0.255/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cnZ1.02550.025Z2.025100.025u=u()=2×()=.299m/s，u=u()=2×()=.356m/s1020Z10Z1000Z3.025200.025Z4.025300.025u=u()=2×()=.423m/s，u=u()=2×()=.468m/s3040Z10Z1000Z5.025400.025u=u()=2×()=.503m/s50Z100风速廓线图略。3.63.6解：dPgM1）根据《AirPollutionControlEngineering》可得高度与压强的关系为=−dzPRTdP将g=9.81m/s2、M=0.029kg、R=8.31J/(mol.K)代入上式得dz=−29.21T。P。。当t=11.0C，气压为1023hPa；当t=9.8C，气压为1012hPa，。故P=（1023+1012）/2=1018Pa，T=（11.0+9.8）/2=10.4C=283.4K，dP=1012-1023=－11Pa。−11因此dz=−29.212834.m=89m，z=119m。1018同理可计算其他测定位置高度，结果列表如下：测定位置2345678910。气温/C9.812.014.015.013.013.012.61.60.8气压/hPa10121000988969909878850725700高度差/m89991011635362902711299281高度/m119218319482101813071578287731582）图略∆T1−211−8.93）γ=−=−=.135K/100m>γ，不稳定；1−2d∆z−891−2∆T2−38.9−12γ=−=−=−.222K/100m<0，逆温；2−3∆z−992−3∆T3−412−14γ=−=−=−.198K/100m<0，逆温；3−4∆z−1013−4课后答案网∆T4−514−15γ=−=−=−.061K/100m<0，逆温；4−5∆z−1634−5∆T5−615−13γ=−=−=.037K/100m<γ，稳定；5−6d∆z−5365−6∆T6−713−13www.hackshp.cnγ=−=−=06−7∆z−2906−7∆T7−813−126.γ=−=−=.015K/100m<γ，稳定；7−8d∆z−2717−8∆T8−9126.−6.1γ=−=−=.085K/100m<γ，稳定；8−9d∆z−12998−9∆T9−106.1−8.0γ=−=−=.028K/100m<γ，稳定。9−10d∆z−2819−103.73.7解：∆T1267.−211.G===.122K/100m>0，故γ=−G<0，逆温；111∆z4581∆T2156.−211.G===−.072K/100m，故γ=−G=.072K/100m<γ，稳定；222d∆z76326/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn∆T39.8−156.G===−.116K/100m，故γ=−G=.116K/100m>γ，不稳定；333d∆z5803∆T40.5−250.G===−1K/100m，故γ=−G=1K/100m>γ，不稳定；444d∆z20004∆T5200.−300.G===−2K/100m，故γ=−G=2K/100m>γ，不稳定；555d∆z5005∆T6280.−250.G===.043K/100m>0，故γ=−G<0逆温。666∆z70063.83.8解：以第一组数据为例进行计算：假设地面大气压强为1013hPa，则由习题3.1推导得到的公式PgM2ln=−(Z−Z)，代入已知数据（温度T取两高度处的平均值）即21PRT1P28.9×.0029ln＝－×458，由此解得P2=961hPa。1013.8314×297由《大气污染控制工程》P72（3－15）可分别计算地面处位温和给定高度处位温：1000.02881000.0288θ=T()=294(1.)=293K，地面地面P1013地面1000.02881000.0288θ=T()=299(7.)=303.16K，11P9611293−303故位温梯度==.218K/100m0−458同理可计算得到其他数据的位温梯度，结果列表如下：测定编号123456。地面温度/C21.121.115.625.030.025.0高度/m4587635802000500700。相应温度/C26.715.68.95.020.028.0位温梯度/K/100m2.220.27－0.17－0.02－1.021.423.9解：课后答案网PgM2以第一组数据为例进行计算，由习题3.1推导得到的公式ln=−(Z−Z)，设地面压强为P1，代21P1RT9708.9×.0029入数据得到：ln＝－×458，解得P1=1023hPa。因此P.8314×2971www.hackshp.cn1000.02881000.0288θ=T()=294(1.)=2922.K地面地面P1023地面同理可计算得到其他数据的地面位温，结果列表如下：测定编号123456。地面温度/C21.121.115.625.030.025.0高度/m4587635802000500700。相应温度/C26.715.68.95.020.028.0地面压强/hPa102310121002104010061007。地面位温/C292.2293.1288.4294.7302.5297.43.10解答待求。第四章大气扩散浓度估算模式4.14.1解：7/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn吹南风时以风向为x轴，y轴指向峭壁，原点为点源在地面上的投影。若不存在峭壁，则有222"Qy(z−H)(z+H)ρ(x,y,z,H)=exp(−){exp[−]+exp[−]}2222πuσyσz2σy2σz2σz现存在峭壁，可考虑ρ为实源与虚源在所关心点贡献之和。222Qy(z−H)(z+H)实源ρ=exp(−){exp[−]+exp[−]}12222πuσyσz2σy2σz2σz222Q2(L−y)(z−H)(z+H)虚源ρ=exp[−]{exp[−]+exp[−]}22222πuσyσz2σy2σz2σz222Qy(z−H)(z+H)因此ρ=exp(−){exp[−]+exp[−]}+2222πuσyσz2σy2σz2σz222Q2(L−y)(z−H)(z+H)exp[−]{exp[−]+exp[−]}2222πuσyσz2σy2σz2σz2222Qy2(L−y)(z−H)(z+H)={exp(−)+exp[−]}{exp[−]+exp[−]}22222πuσyσz2σy2σy2σz2σz刮北风时，坐标系建立不变，则结果仍为上式。4.24.2解：霍兰德公式vsDTs−Ta135.×5418−288∆H=5.1(+7.2D)=5.1(+7.2××)5=96.16m。uTs4418布里格斯公式7.2Ts−Ta27.2418−2882Q=×vD=××135.×5=29521kW>21000kW且H−3s−36.9×10Ts6.9×10418−13/13/23/1−13/23/2x<=10Hs。此时∆H=.0362Qxu=.0362×29521×4x=.280x。H按国家标准GB/T13201－91中公式计算，因QH>=2100kW，Ts－Ta>=130K>35K。−1∆H=nQn1Hn2u=.1303×295213/1×1203/2×4−1=244.93m0Hs（发电厂位于城市近郊，取n=1.303课后答案网，n1=1/3，n2=2/3）4.34.3解：由《大气污染控制工程》P88（4－9）得QH2806023ρ=exp(−)=exp(−)=.00273mg/m22πuσyσz2σzπ×6×353.×181.2×181.4.4解：www.hackshp.cn阴天稳定度等级为D级，利用《大气污染控制工程》P95表4－4查得x=500m时σ=353.m,σ=181.m。yz将数据代入式4－8得228050603ρ(500,50,0,60)=exp(−)exp(−)=.0010mg/m。22π×6×353.×181.2×353.2×181.4.54.5解：由霍兰德公式求得vsDTs−Ta20×6.0405−293∆H=5.1(+7.2D)=5.1(+7.2××)6.0=.584m，烟囱有效高度为uTs4405H=H+∆H=30+.584=35.84m。s由《大气污染控制工程》P89（4－10）、（4－11）2QσzH35.84ρ=时，σ===25.34m。max2σzπuHey22取稳定度为D级，由表4－4查得与之相应的x=745.6m。8/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn2×1025.343此时σ=501.m。代入上式ρ=×=.0231µg/m。ymax2π×4×35.84e501.4.64.6解：由《大气污染控制工程》P98（4－31）τ2q23.0σ=σ()=σ()=.302σ（当1h≤τ<100h，q=0.3）y2y1y1y12τ.00512−3QHρ14.3×10−33ρ=exp(−)===.112×10g/m2πuσy2σz2σz.302.3024.7解：222QLHP21P有限长线源ρ(x,0,0,H)=exp(−)exp(−)dP。2∫P2πuσz2σz12π2。首先判断大气稳定度，确定扩散参数。中纬度地区晴朗秋天下午4：00，太阳高度角30～35左右，属于弱太阳辐射；查表4-3，当风速等于3m/s时，稳定度等级为C，则400m处σ=433.m,σ=265.m。yz其次判断3分钟时污染物是否到达受体点。因为测量时间小于0.5h，所以不必考虑采样时间对扩散参数的影响。3分钟时，污染物到达的距离x=ut=××3360=540m>400m，说明已经到达受体点。222QLHP21P有限长线源ρ(x,0,0,H)=exp(−)exp(−)dP2∫P2πuσz2σz12π290距离线源下风向4m处，P1=－75/43.3=－1.732，P2=75/43.3=1.732；Q=g/(m⋅s)=6.0g/(m⋅s)。L150代入上式得22×6.0.17321P3ρ(400)0,0,0,=×∫−exp(−)dp=.552mg/m。2π×3×265..17322π2端点下风向P1=0，P2=150/43.3=3.46，代入上式得22×6.0.3461P3ρ(400)0,0,0,=×∫exp(−)dp=0.3mg/m2π×3×265.02π24.8解：100015设大气稳定度为C级，σ==232.56m,σ==.698m。y0z03.4.215当x=1.0km，σ=991.m,σ=614.m。由《大气污染控制工程》P106（4－49）yz课后答案网22Q1yHρ(x,y,0,H)=exp{−[+]}22πu(σy+σy0)(σz+σz0)2(σy+σy0)(σz+σz0)210115−53=exp[−⋅]=.457×10g/m2π×3×(991.+232www.hackshp.cn.56)(614.+.698)2(614.+.698)4.9解：D−H360−200设大气稳定度为C级。σ===74.42m⇒x=12265.mzD.215.215当x=2km时，xD2xD时，σ=474m，ρ==.0120mg/my2π×5.3×360×474计算结果表明，在xD<=x<=2xD范围内，浓度随距离增大而升高。4.104.4.1010解：由所给气象条件应取稳定度为E级。查表4－4得x=12km处，σ=4277m,σ=874.m。yzH50σ=σ+=427+=433.25m，h=H+2σ=50+2×874.=2248.myfyfz88Q100−43ρ(12000,0,0,50)===.1365×10g/m。F2πhuσ2π×3×2248.×433.25fyf4.114.4.1111解：按《大气污染控制工程》P91（4－23）∆T418−2934Q=.035PQ=.035×1013×265×=.2810×10kW>2100kWHavT418sZmHs.025.025由P80（3－23）u=u()=(3)=.1687H10sZ1010按城市及近郊区条件，参考表4－2，取n=1.303，n1=1/3，n2=2/3，代入P91（4－22）得3/13/2n1n2−1.1303×28100×Hs/512∆H=nQHu==23.48H。0Hs4/1s.1687Hs《环境空气质量标准》的二级标准限值为0.06mg/m3（年均），代入P109（4－62）2QσzH≥⋅−∆Hsπue(ρ0−ρb)σy−32×80×10×5.0＝−∆H.025−6.3142×.2718×.1687(H+∆H).0(06−.005)×10s/512解得H+∆H=H+23.48H≥3574.msss于是Hs>=162m。实际烟囱高度可取为170m。烟囱出口烟气流速不应低于该高度处平均风速的1.5倍，即u0.25v>=1.5×1.687×170=9.14m/s。但为保证烟气顺利抬升，出口流速应在20~30m/s。取uv=20m/s，则有4Qv4×265D≤==1.4m课后答案网，实际直径可取为4.0m。πuπ×20v4.124.4.1212解：高架连续点源出现浓度最大距离处，烟流中心线的浓度按P88（4－7）222Qy(z−H)(z+H)ρ=exp(−){exp[−]+exp[−]}1222y=,0z=H2πuσyσz2σywww.hackshp.cn2σz2σz2Q4H.1018QH=1[+exp[−]=（由P89（4－11）σ=）2z2πuσσ2⋅H2/2πuσσ2yzyz2Qσz而地面轴线浓度ρ=ρ=⋅。2max2πuHeσy22.1018Q2Qσz.1018He.1018He.1018e因此，ρ/ρ=/(⋅)====.1381222H22πuσyσzπuHeσy4σz(4)22得证。第五章颗粒污染物控制技术基础5.15.1解：在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线，10/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cnd841.读出d84.1=61.0µm、d50=16.0µm、d15。9=4.2µm。σg==.381。d50作图略。5.25.2解：绘图略。5.35.3解：在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线，读出质量中位直径d50（MMD）d841.=10.3µm、d84.1=19.1µm、d15。9=5.6µm。σg==.185。d502按《大气污染控制工程》P129（5－24）lnMMD=lnNMD+3lnσ⇒NMD=.331µm；g12P129（5－26）lnd=lnNMD+lnσ⇒d=.400µm；LgL252P129（5－29）lnd=lnNMD+lnσ⇒d=.853µm。svgsv25.45.4解：632《大气污染控制工程》P135（5－39）按质量表示S==7.3×10cm/gmdρsvP6323P135（5－38）按净体积表示S==.703×10cm/cmVdsv1(6−ε)323P135（5－40）按堆积体积表示S==.211×10cm/cm。bdsv5.55.5解：13气体流量按P141（5－43）Q=(Q+Q)=11000m/s；N1N2NN2Q1N−Q2N2000漏风率P141（5－44）δ=×100%=×100%=20%；Q100001N除尘效率：ρ2NQ2N.0340×12000考虑漏风，按P142（5－47）η=1−=1−=903.%ρQ2.4×10000课后答案网1N1Nρ2N.0340不考虑漏风，按P143（5－48）η=1−=1−=919.%ρ2.41N5.6解：−5mmPM.1(01×10−490)×29由气体方程PV=RT得ρ=www.hackshp.cn===.0832g/LMVRT.831×42342310000×Q273v===179.m/sA.024×3600.08322按《大气污染控制工程》P142（5－45）∆P=8.9××179.=1311Pa。25.75.7解：按《大气污染控制工程》P145（5－58）η=1−1(−η)(1−η)=1−1(−95%)(1−80%)=99%T12222.333粉尘浓度为g/m=10g/m，排放浓度10（1－99%）=0.1g/m；.222排放量2.22×0.1=0.222g/s。5.85.8解：11/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cng2i按《大气污染控制工程》P144（5－52）η=1−P（P=0.02）计算，如下表所示：ig1i粉尘间隔/µm<0.60.6~0.70.7~0.80.8~1.01~22~33~4质量频进口g12.00.40.40.73.56.024.0率/%出口g27.01.02.03.014.016.029.0η/%93959091.49294.797.6i粉尘间隔/µm4~55~66~88~1010~1220~30其他质量频进口g113.02.02.03.011.08.024.0率/%出口g26.02.02.02.58.57.00η/%99.1989898.398.598.2100i据此可作出分级效率曲线。5.95.9解：按《大气污染控制工程》P144（5－54）ηT=∑ηig1i=72.86%。5.105.5.1010解：3−5当空气温度为387.5K时ρ=.0912kg/m,µ=3.2×10。当dp=0.4µm时，应处在Stokes区域。8RT8×.8314×3875.首先进行坎宁汉修正：v===5322.m/s，−3πM.3142×28.97×10−2µ−82λ2×4.9×10λ==4.9×10m，Kn===.047。则.0499ρvdp4.02.110dpρp−5C=1+Kn.1[257+4.0exp(−)]=.161，u=gC=.141×10m/s。sKn18µd(ρ−ρ)pp当dp=4000µm时，应处于牛顿区，u=.174g=17.34m/s。sρdρu−6p4000×10×.0912×17.34Re===2750>500，假设成立。p−5µ3.2×10课后答案网2dρpp当dp=0.4µm时，忽略坎宁汉修正，u=g=.0088m/s。经验证Rep<1，符合Stokes公式。s18µ考虑到颗粒在下降过程中速度在很短时间内就十分接近us，因此计算沉降高度时可近似按us计算。d－5－4p=0.4µmh=1.41×10×30=4.23×10m；dp=40µmh=0.088×30=2.64m；www.hackshp.cndp=4000µmh=17.35×30=520.5m。5.115.5.1111解：dρdρp1p1p2p2设最大石英粒径dp1，最小角闪石粒径dp2。由题意，.174g=.174gρρdp1ρp25.3故===.135。dρ6.2p2p15.125.5.1212解：3−5在所给的空气压强和温度下，ρ=.1205kg/m,µ=.181×10Pa⋅s。dp=200µm时，考虑采用过渡区公式，按《大气污染控制工程》P150（5－82）：d.114ρ−ρ.0714g.0714−6.114.0714.0714.0153p(p).0153(200×10)1850.981u===.103m/ss.0428.0286−5.0428.0286µρ.1(81×10).120512/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn−6200×10×.103×.1205Re==13.85，符合过渡区公式。p−5.181×10185.阻力系数按P147（5－62）C==.382。阻力按P146（5－59）P6.0Rep121π−622−8F=CAρu=×.382×(200×10)×.1205×.103=.783×10N。pDp2245.135.5.1313解：12−32圆管面积A=πd=.785×10m。据此可求出空气与盐酸雾滴相对速度4−3Q127×10u===.027m/s。考虑利用过渡区公式：s−3A.785×10×60.114.0714.0714.0153d(ρ−ρ)gppu=s.0428.0286µρ333−5代入相关参数ρ=.119kg/m,ρ=.164×10kg/m,µ=.182×10Pa⋅s及us=0.27m/sp可解得dp=66µm。−666×10×.119×.027Re==.117>1，符合过渡区条件。故能被空气夹带的雾滴最大直径为66µm。p−5.182×105.145.5.1414解：粒径为25µm，应处于Stokes区域，考虑忽略坎宁汉修正：2dρpp−2u=g=.369×10m/s。竖直方向上颗粒物运动近似按匀速考虑，则下落时间s18µH5.4t===122s，因此L=v.t=1.4×122m=171m。−2us.369×105.155.5.1515解：3−5在给定条件下ρ=.0815kg/m,µ=5.2×10Pa⋅s。当dp=10µm，粉尘颗粒处于Stokes区域：2ρ2−622dpput1(×10)×270016u=⋅=×=.0768m/s。c−518µR18×5.2×10课后答案网2.022213utdp=500µm，粉尘颗粒处于牛顿区：.055πρdu=πdρ⋅。因此pcpp6R2.303dρupptu==802.m/s。经验证，Rep=1307>500，假设成立。cRρwww.hackshp.cn第六章除尘装置6.16.1解：Q2.1−2计算气流水平速度v===.287×10m/s。设粒子处于Stokes区域，取0A.914×.457−5µ=.182×10Pa⋅s。按《大气污染控制工程》P162（6－4）−5−218µv0H18×.182×10×.287×10×.457−6d===172.×10m=172.µmmin3ρpgL.121×10×.981×12.19即为能被100%捕集的最小雾滴直径。6.26.2解：按层流考虑，根据《大气污染控制工程》P163（6－5）ηnη80112=⇒n=n=18×=222.，因此需要设置23层。21ηnη649.22113/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn6.36.3解：−5µ=.0067kg/(m.h)=.186×10Pa⋅s−518µv0H18×.186×10×3.0×12−5d===4.8×10m=84µm<100µm，符合层流区假设。min3ρpgL5.2×10×.981×76.46.4解：设空气温度为298K，首先进行坎宁汉修正：8RT8×.8314×298v===4666.m/s，−3πM.3142×28.97×10−5−2µ.182×10−82×6.6×10λ===6.6×10m，Kn==.021.0499ρv.0499×.1185×4666..063.1102−dρC=1+.021.1[257+4.0e.021]=.1264pp−5。故u=gC=.158×10m/ss18µ−5usLW(n+)1.158×10×5.0×2.0×20η===.0525。用同样方法计算可得0.83µm粒子的分级效率i−3Q.361×10/60为0.864。因此总效率η=.0(5.0525+.0864)=.0695i6.5解：2πNVDρcp按《AirPollutionControlEngineering》公式η=1−exp[−()]。9Wµi令η=50%，N=5，Vc=15m/s，ρ=2.9×103kg/m3，W=0.76m，µ=2×10−5Pa⋅s，代入上式得dc=11.78µm。p2(d/d)pic利用《大气污染控制工程》P170（6－18）η=计算各粒径粉尘分级效率，由此得总效率i21+(d/d)picη=∑ηigi=553.%6.6解：η根据《大气污染控制工程》P144（5－53）η=（P=0.1）计算分级效率，结果如下表所示：iη+Pg/g课后答案网2i3i粉尘间隔/µm0~55~1010~1515~2020~2525~3030~3535~4040~45>45质量捕集g30.51.41.92.12.12.02.02.02.084.0频率/%出口g276.012.94.52.11.50.70.50.40.31.1η/%5.5949.4179.1790.0092.6596.2697.3097.8398.3699.85i据此可作出分级效率曲线。由上表可见，www.hackshp.cn5～10µm去除效率为49.41。因此在工程误差允许范围内，dc=7.5µm。6.76.7解：1212据《大气污染控制工程》P169（6－13）∆p=ξρv=×9.9×.1293×15=1440Pa。1226.86.8解：2πNVDρcp根据《AirPollutionControlEngineering》P258公式η=1−exp[−()]。9Wµi2ρD单位1000322因==(ρ单位取kg/m)，故Dρ＝1000D；2pppaDρρpapp−5由题意，当η=50%,V=20m/s。取µ=.182×10Pa⋅s，N=10，代入上式c−62π×10×20×0.1(×10)×100050%=1−exp[−()]，解得Wi=5.5mm。−59W×.182×10i14/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn根据一般旋风除尘器的尺寸要求，D0=4Wi=2.2cm；H＝2Wi=1.1cm。气体流量Q=A.V=H.W.V－3m3/sc=1.21×106.96.9解：按《大气污染控制工程》P170（6－18）222(d/d)(d)5/dpicpipiη===；i2221+(dpi/dc)1+(dpi)5/25+dpi21∝dpiη=ηqdd=qdd。∫0ipi∫02pi25+dpidpidlnpiln1dg2.179202dg=20µm，σ=.125，q=exp[−()]=exp[−()]2πdpilnσg2lnσgdpi.0321代入上式，利用Matlab积分可得η=∫0ηiqddpi=963.%。6.106.6.1010解：驱进速度按《大气污染控制工程》P187（6－33）qE−153p3.0×10×100×10w===.0176m/s。−5−63πµd3π×.181×10×1×10pA=πdL=π×3.0×2=.1885m2，Q=0.075m3/s，代入P188（6－34）A.1885η=1−exp(−w)=1−exp(−×.0176)=988.%。iiQ.00756.116.6.1111解：134.1）Q’=2/3=0.667m3/s，S=3.662=13.4m2，η=1−exp(−×.0122)=993.%。i.06672/v5.0max2）==5.1，查图6－27得Fv=1.75v3/1故η=1−1(−η)Fv=1−1(−993.%).175=988.%。i6.126.6.1212解：1）由题意5.0=1−exp(−k×)9.0⇒k=.077dp=3.5µm，η1=1−exp(−.077×课后答案网)5.3=932.%dp=8.0µm，η=1−exp(−.077×)0.8=998.%2dp=13.0µm，η3=1−exp(−.077×13)0.=100%故η=2.0×932.%+2.0×998.%+1×2.0×3=986.%>98%ρ2）986.%=1−2i，则ρ=0.42g/mwww.hackshp.cn3>0.1g/m3。不满足环保规定和使用者需要。2i306.136.6.1313解：1）由《大气污染控制工程》P183（6－31）电场荷电为ε25.1−12−625−16q=3πεdE=3π×.885×10×5(×10)×4.3×10=.304×10C0p0ε+25.3扩散荷电按P184（6－32）计算，与电场荷电相比很小，可忽略。－16因此饱和电荷值3.04×10C。2）电场荷电为ε25.1−12−625−19q=3πεdE=3π×.885×10×2.0(×10)×4.3×10=.486×10C0p0ε+25.3－19扩散荷电与电场荷电相比很小，可忽略，故粉尘荷电量4.86×10C。−53）取µ=5.2×10Pa⋅s15/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cnqE−165p.304×10×4.3×10dp=5µm时，w===.0088m/s；−5−63πµd3π×5.2×10×5×10pqE−195p.486×10×4.3×10−3dp=0.2µm时，w===.351×10m/s。−5−63πµd3π×5.2×10×2.0×10p6.146.6.1414解：A查图得集气板面积约1000m3.（1000m3/min）－1。根据η=1−exp(−w)，iiQ0.995=1－exp（－wi）解得wi=5.30m/min。6.156.6.1515解：AAAη=1−exp(−w)=95%，故exp(−w)=.005，exp(−2w)=.00025QQQA因此η"=1−exp(−2w)=1−.00025=99.75%。Q6.166.6.1616解：设3种粒子的分级效率分别为η、η、η，则123−10k−7k−3kη+η+η=1(−e)+1(−e)+1(−e)=3×.095⇒k=.06586123因此η=999.%，η=990.%，η=861.%。1236.176.6.1717解：1）粉尘粒径dp=10µm2dρ(u−u)pppD当液滴直径为50µm时，R=0.2；碰撞数N==3663.，N=19.14。II18µDC由给出计算公式可得η=503.%同理可得液滴直径为100µm、500µm时捕集效率为42.6％、10.1%。2）dp=50µm用同样方法计算可得颗粒在直径为50µm、100µm、500µm的液滴上捕集效率分别为0、10.2%、25.0％。6.186.6.1818解：按《大气污染控制工程》P211（6－53）∆p=−.103×10−3v2(Ql)=−.1课后答案网03×10−3×(83×102)2×.136×10−3=965.cmHOT2Qg−9221.6×10ρlρgCCdpf∆p−.033d2p由（6－55）P=exp[−]=ei2µg粒径小于0.1µm所占质量百分比太小，可忽略；粒径大于www.hackshp.cn20.0µm，除尘效率约为1；因此.021−.033×3.02.078−.033×.0752130.−.033×32160.−.033×5.72P=×e+×e+×e+×e100100100100120.−.033×125.20.8−.033×175.2+×e+×e=.00152%100100故η=1−P=98.48%。6.196.6.1919解：−32Ql−32−3∆p=−.103×10v()=−.103×10×(11600)×12×10=1663cmHOT2Qg.0172.0172坎宁汉修正C=1+=1+=.1143Cd2.1p16/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn−9221.6×10ρρCdf∆plgCpP=exp[−]i2µg−9221.6×10×1×.1789×.1143×2.1×.022×1663=exp[−]=0−42.1(845×10)6.20解：设气液比1L/m3，d3p=1.2µm，ρ=8.1g/cm，f=0.25。在1atm与510.K下查得p−5µ=.299×10Pa⋅s。g−32Ql−32−3由∆p=−.103×10v()=−.103×10×v×0.1×10=1524.cmHO可解得T2Qg1.72v=121.6m/s。故喉管面积S==.0058m，DT=272mm。1216.��取喉管长度300mm，通气管直径D1=544mm。α=24，α=6，则12D−DαD−Dα1T12T2L=ctg=640mm=.064m，L=ctg=.313m122222（取D2=600mm）。6.216.6.2121解：π2由《AirPollutionControlEngineering》P3009.48式M=D∆zcη。η通过P293Figure9.18读取。取Dtt433ρ=2×10kg/m，雨滴Db=2mm，处于牛顿区，利用《大气污染控制工程》P150（5－83）p−332/1v=.1740.2[×100.1(×10−.1205)×.981.1/205]=0.7m/s。因此，ρd2v2×103×3(×10−6)2×0.7ppN===.0912。从Figure9.18读出η=0.11（Cylinder）。s−5−3t18µDb18×.182×10×2×10π−32故M=×2(×10)×300×80×.011=.00083µg。4133－4而液滴本身M"=πDρ=.419×10µg。故质量增加了1.98×10%。66.226.6.2222解：课后答案网C5.1QL由《AirPollutionControlEngineering》公式ln=−η∆t。代入已知数据CDA0D5.15.2×10−3Aln1.0=−×1.0×∆t⇒∆t=123.h，即需持续半天左右的时间。32×10A6.236.6.2323解：www.hackshp.cn.915−.00458η=×100%=995.%.915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：59823.915−.00761C"=C1(−η)+C=.00761g/m。因此η=×100%=992.%。00600600.9156.246.6.2424解：µxµxµxgfgfgp设恒定速度v1，则v=40，v+v=400。111KKKffpµxµxµxgfgp1gp2若在400Pa压降下继续，则v+v+v=400222KKKfpp40360360Q400360Qv222⇒v+v+v=400⇒v+=4002222vvvQv708.v11111117/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn400×30dQ2360×30Q2dQ2dQ2dQ2⇒+=400⇒1695.+.215Q=40022708.dt708.dtdtdt解此微分方程得Q32=90.1m。6.256.6.2525解：−5当T=300K时，µ=.186×10Pa⋅s，v=1.8m/min=0.03m/s。MMMM=ρxS，x===pp3−4ρS2.1×10×100×1012M−5∆p=b+×.186×10×.003/K。利用所给数据进行线性拟和，p12M−5－122∆p=13146x+616.51，即×.186×10×.003/K=13146，Kp=3.53×10m。p126.266.6.2626解：1）过滤气速估计为vF=1.0m/min。22）除尘效率为99%，则粉尘负荷W=v∆Ct=.099×6t=.594tg/m。F3）除尘器压力损失可考虑为∆P=∆P+∆P+∆PtEp∆P为清洁滤料损失，考虑为120Pa；∆P=S⋅v=350Pa；tEEF22∆P=Rv∆Ct=5.9×1×.594t=56.43tPa,R取.950N⋅min/(g⋅m)；ppp故∆P=∆P+∆P+∆P=350+120+56.43t(Pa)=470+56.43t(Pa)。tEp4）因除尘器压降小于1200Pa，故470+56.43t(Pa)<1200,t<129.min即最大清灰周期。Q10000×39325）A===240m。60v60×1×273F2A6）取滤袋d=0.8m，l=2m。a=πdl=.503m，n==477.，取48条布袋。a6.276.6.2727解：1）将已知数据代入所给公式即有−6272×.006×5.0(×10)×1000P=exp[−×]=.00139，η=986.%−32−591(×10)×3.0×.182×1027ZvDspa2）由P=exp(−)≤.0001可得z>=3.23m。2课后答案网9Dµεcg2πNVDρcp3）由《AirPollutionControlEngineering》公式，穿透率P=exp(−)9Wµi22取Wi=0.25Dc，而N=0.5Z/Dc，Vc=Vs/ε，D=Dρ，代入上式papa2www.hackshp.cn22πZVD7ZVDspaspaP=exp(−)=exp(−)（近似取2π=7）229Dµε9Dµεcgcg6.286.6.2828解：8.0−.0141）过滤气速为3.35m/min效率η=×100%=825.%8.08.0−.0014过滤气速为1.52m/min效率η=×100%=97.75%8.08.0−.00009过滤气速为0.61m/min效率η=×100%=99.89%8.08.0−.00006过滤气速为0.39m/min效率η=×100%=99.92%8.0－42）由2.0×（1－0.3）xp=140×10，xp=0.01cm；3）由（0.8－0.0006）×0.39t=140，t=449min=7.5h。18/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn第七章气态污染物控制技术基础7.17.1解：由亨利定律P*=Ex，500×2%=1.88×105x，x=5.32×10－5。－5由y*=mx，m=y*/x=0.02/5.32×10=376。－5很小，故C3因x=5.32×10CO2=2.96mol/m。C.296−43H===.296×10mol/(m⋅Pa)*3P500×2%×10－5100g与气体平衡的水中约含44×100×5.32×10/18=0.013g。7.27.2解：在1atm下O42在空气中含量约0.21。0.21=4.01×10x－6解得O2在水中摩尔分数为x=5.24×10。7.37.3解：》520C时H2SE=0.489×10kPa，分压20atm×0.1%=2.03kPa。P*=Ex，x=P*/E=4.15×10－5，故C*3H2S=2.31mol/m。H=C/P*=2.3/（2.03×103）=1.14×10－3mol/（m3.Pa）=115mol/（m3.atm）1H11151−1由=+=+=.0542,K=.185h。AlKkk216108Algl*3N=K(C−C)=.185×.231=3.4mol/(m⋅h)。AAlH2SH2S7.47.4解：G3B=5000×0.95=4750mN/h。(5000−4750)−3Y1=0.053，Y=×5%=.263×10；24750LSY1−Y2.0053−.000263()===254.。minGX−0.0053/267.Bmax因此用水量L53s=25.4GB×1.5=1.81×10mN/h。由图解法可解得传质单元数为5.6。7.57.5解：G3B=10×0.89=8.9m/min，Y1=0.124，Y2=0.02。作出最小用水时的操作线，xmax=0.068。Ls.0124−.002，L3故()==.153s=1.53×1.75×8.9=23.8m/min。minG.0068Ba.033图解法可解得传质单元数为3.1。H=3.3×()=.239m。Hy=2.39×3.1=7.4m。课后答案网yL7.67.6解：⎧220=1.0K−τ0⎧K=2850min/m利用公式τ=KL−τ0，将已知数据代入⎨，解得⎨505=2.0K−ττ=65min⎩0⎩0因此τ=2850×1−65=2785min。maxwww.hackshp.cn7.77.7解：aρb.0(2629−.00129)×230K===958.min/m−3Vρ020×30×10"12τ=KL=958.min，x=aSLρ=.0(2629−.00129)×π×1×1×230=452.kg。b47.87.8解：X3Tcm/gPatmlgXTlgPP/V3011.47700.0335121.7080.3010.0396731.8260.4770.0458141.9090.6020.0499351.9690.6990.05410462.0170.7780.05819/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn1依据公式X=kPn，对lgXX=30P7.0，即K=30，n=1.43；T~lgP进行直线拟合：TTP1PP依据公式=+，对P~P/V进行直线拟合：=.00289+.0005P，VBVVVmm即Vm=200，B=0.173。7.97.9解：三氯乙烯的吸收量V=2.54×104×0.02×99.5%=505.46m3/h，M=131.5。m由理想气体方程PV=RT得M5PVM.138×10×505.46×1315.3m===.375×10kg/hRT.831×29410034因此活性炭用量m=×.375×10×4=.536×10kg；0284m0.536×103体积V===929.m。ρ5777.107.7.1010解：1YY15.11=0.025kg苯/kg干空气，X=()=.0282kg苯/kg硅胶，Y2=0，X2=0。1.0167故操作线方程为X=11.28Y。当Y=Yb=0.0025kg苯/kg干空气时，X=11.28×0.0025=0.0282kg苯/kg硅胶。Y*=0.167×0.02821.5=0.0008kg苯/kg干空气。1YdY=588.08，由此可求得近似值；Y−Y*∫YbY−Y*QbWeYdwWeYw+dw−wbw−wb同时，f==∫1(−)=∫1(−)(−)YWWbYWWbYww0A0A0aaY+dYdYYdYWeY∫YbY−Y*∫YbY−Y*=∫1(−)(−)WbYYedYYedY0∫YbY−Y*∫YbY−Y*由此求得f的近似值，列表如下：课后答案网YY*1dYYdYW−WYYdwweYdwb1−1(−)1(−)Y−Y*Y−Y*∫YbY−Y*WYYW∫wbYWa00A0AYb=0.0008588.080000.9000.0025www.hackshp.cn0.00500.0022361.901.1841.1840.19900.80.16920.16920.00750.0041294.930.8212.0050.33710.70.10350.27270.01000.0063272.240.7092.7140.45630.60.07750.35020.01250.0088273.370.6823.3960.57090.50.06310.41330.01500.0116296.120.7124.1080.69060.40.05390.46710.01750.0146350.460.8084.9160.82650.30.04760.5147Ye=0.0179475.001.0325.9481.00000.20.04340.55800.0200N32OG=5.948，f=0.5580；2atm，298K时，ρ=2.37kg/m，因此G=ρv=.237kg/(m⋅s)，故DG−2.142p.051.142.060×10×.231.051HOG=()=×()=.007041m；−5aµ600.1835×10因此吸附区高度为H2=HOG.NOG=0.07041×5.948=0.419m。对单位横截面积的床层，在保护作用时间内吸附的苯蒸汽量为（0.025－0）×2.37×60×90＝320（kg苯/m2）而吸附床饱和区吸附苯蒸汽量=(H−H)ρ(x−)02bT20/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn吸附床未饱和区吸附苯蒸汽量=Hρ(x−0)(1−f)2bT因此总吸附量=(H−.0419)×625×.0282+.0419×625×.0282×.0442=320解得H=2.05m，此即所需要的最小床高。7.117.7.1111解：反应管转化率为xA时，反应速度为RA=－0.15（1－xA）mol/（kg催化剂.min）。根据单管物料平衡可列出如下方程：.0151(−x)ρAdx=QdxAAπ−22−32其中A=×8.3(×10)=1.1×10m，Q单位为mol/min。4dxA数据代入并整理得.0098668dx=Q，对等式两边积分，即1−xA1.6.074dxA.0098668∫dx=Q∫，解得Q=0.447mol/min。001−xA反应管数目：250/0.447＝560个。7.127.7.1212解：227−56.755Q=×171.38=.456×10kJ−364×105Q.456×10由Q=cm∆T得∆T===314K。cm2.0×7264第八章硫氧化物的污染控制8.18.1解：火电厂排放标准700mg/m3。3%硫含量的煤烟气中SO2体积分数取0.3%。33则每立方米烟气中含SO2×64×10=8571mg；224.8571−700因此脱硫效率为×100%=918.%。85718.28.2解：1）CaCO+SO+2HO→CaSO⋅2HO+CO↑32232210064=m=1.5625kg课后答案网m1kg6.32）每燃烧1t煤产生SO2约×2t=72kg，约去除72×0.9=64.8kg。100100×648.因此消耗CaCO3m=3.1×=132kg。www.hackshp.cn64648.1743）CaSO4.2H2O生成量×172=174kg；则燃烧1t煤脱硫污泥排放量为=435t，同时排放灰渣644.077kg。8.38.3解：1）由η=1−1(−η)(1−η)，997.%=1−1(−98%)(1−η)，解得η=85%。T12222）设总体积为100，则SO27.8体积，O210.8体积，N281.4体积。经第一级催化转化后余SO20.156体积，xO26.978体积，N281.4体积。设有x体积SO2转化，则总体积为(885.−)。2xx/(885.−)2－3因此，300=，由此解得x=1.6×10；.0156−x.6978−x2/5.0⋅[]885.−x2/885.−x2/21/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn−36.1×10故转化率为1−=99%.01568.4解：.000156×2600动力消耗K=W=.507W，即约0.51%用于克服阻力损失。8.08.58.5解：180+55。1）取平均温度为T==1175.C，此时气体密度ρ=.094g/l（分子量取30）。2−32/1显然雾滴处于牛顿区，u=.1743[×10×8.9×1000.0/94]=.973m/s，因气体流速为3m/s，则液滴s相对塔壁的沉降速度为6.73m/s。2）工况条件：液气比9.0L/m3，Ca/S=1.2，并假设SO2吸收率为90%。。在117.5C下，水汽化热2212.1kJ/kg，空气比热1.025kJ/（kg.K）由（180－55）×1.025×0.94=2212.1m，解得m=0.054kg，因此水分蒸发率.0054×100%=6.0%。0.99.03）CaCO3反应分率为×100%=75%。2.18.68.6解：－3，K－8。在373K时，Khs=0.41，Ks1=6.6×10s2＝3.8×10[Na]－[S]=[Na+]－[SO－2－2.H2O]－[HSO3]－[SO3]=[OH－]－[H+]+[SO2－2－－3]+2[CO3]+[HCO3]－[SO2.H2O]−−2−Ks2[HSO3]Ks2Ks1KhsPso22−Ks2[HSO3]Kc2Kc1KhcPco2[SO]==，[CO]==，3++23++2[H][H][H][H]−Kc1KhcPco2[HCO]=。3+[H]代入得−14−13−20−910+1.2×102×.655×102.1×10−4[Na]−[S]=−[H]+++−.8166×10++2+2+[H][H][H][H]代入不同的[H+]浓度，可得pH在4～5时[Na]－[S]接近于0。因此脱硫最佳pH值4～5。8.78.7解：工况条件：液气比9.0L/m3，Ca/S=1.2课后答案网，并假设SO2吸收率为90%。因此，单位体积（1.0L）通过烟气1/9m3，11000−3可吸收SO2××0.4×10×90%=.0018mol。9224.－8取温度T=373K，则Khs=0.147，Ks1=0.0035，Ks2=2.4×10。进水P－4－5SO2=4.0×10atm，[SO2.H2O]=PSO2.Khs=5.88×10，www.hackshp.cn−－+2－Ks2[HSO3]−5[HSO3]=Ks1[SO2.H2O]/[H]=0.0206，[SO3]==.494×10；+[H]－2－则反应后[S]’=[SO2.H2O]+[HSO3]+[SO3]+0.018=0.0387此时P－3－4SO2’=4.0×10atm，[SO2.H2O]’=5.88×10且−+−4−3⎧⎪[HSO3[]"H]"=.588×10×5.3×10⎨2−+−−8⎪⎩[SO[]"H]"=[HSO]"×4.2×1033－2－物料守恒得[SO2.H2O]’+[HSO3]’+[SO3]’=0.0387由上述方程可解得[H+]=5.4×10－5，pH=4.27第九章固定源氮氧化物污染控制9.19.1解：1）设每天需燃煤Mt，则有M.6110×103×103×4.18×38%=1000×106×24×3600解得M=8.9×103t。取NOx平均排放系数12kg/t煤，则每日排放NOx量约为22/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn39.8×10×12=107t；3102）同理M.10000×103×103×4.18×38%=1000×106×24×3600，M=5439t。取重油密度为0.8×103kg/m3，折合体积约为6800m3，去排放系数12.5kg/m3，则每日排放NOx约为6800×125.=850.t3103）8900×103×4.18×38%V=1000×106×24×3600，解得V=6.1×106m3。61.6×10×.625每日排放NOx量约为=382.t。3310×109.29.2解：取1kg煤计算，排放NOx约8g，在常规燃烧温度下，近似认为NO2浓度很小，NOx均以NO存在。1kg煤中，含C772g，H52g，N12g，S26g，O59g，灰分为79g。充分燃烧后，生成CO264.3mol，H2O26mol，SO20.812mol，NO0.267mol。需O22504－59=2445g，约76.4mol。.07914引入N2×764.=2874.mol。燃烧本身过程中产生N2(12−×/)828=3.0mol。.02130即在O2恰好耗尽时烟气含CO264.3mol，H2O26mol，SO20.812mol，NO0.267mol，N2287.7mol。.021x由题意，空气过剩，设过剩空气量为xmol，则=.006，由此解得x=152mol。3791.+x.0267−4故NOx浓度为=0.5×10（体积分数）。3791.+1529.39.3解：2－72(x)−71）1200K下，Kp=2.8×10。设有xN2转化为NO，则=8.2×10(75−x)(5−x)2×.000512−4解得x=0.00512；故NO平衡浓度为=.102×10（体积分数）10022(x)−52）1500K时，同理=1.1×10解得x=0.032，故NO平衡浓度为(75−x)(5−x).0032×2−4=4.6×10（体积分数）10022(x)−43）2000K时，=课后答案网0.4×10解得x=0.190，故NO平衡浓度为0.0038。(75−x)(5−x)9.49.4解：考虑1kg燃煤含氢37g，碳759g，硫9g，氮9g，氧47g。烟气中含CO263.25mol，含H2O18.5mol，含SO20.28mol。因此需O22392－47=2281g约71.3mol，则引入N2268.2mol。若空气过剩20%，则烟气中O2为www.hackshp.cn0.2×71.3=14.26mol，N2268.2+53.6+9/28=322.1mol。即若不考虑N转化，则烟气中含CO263.25mol，H2O18.5mol，SO20.28mol，O214.26mol，N2322.1mol。2.0×/914−41）N2转化率20%，则NO浓度为=1.3×10（体积分数）4184.5.0×/914−42）N2转化率50%，则NO浓度为=7.7×10（体积分数）4184.9.59.5解：C+1C−1按《大气污染控制工程》P361（9－13）1(−Y)1(+Y)=exp(−Mt)将M=70，C=0.5代入5.1−5.0−7.0当t=0.01s时1(−Y)1(+Y)=e，解得Y=0.313；5.1−5.0−8.2当t=0.04s时1(−Y)1(+Y)=e，解得Y=0.811；5.1−5.0−7当t=0.1s时1(−Y)1(+Y)=e，解得Y=0.988。15−12/158400由M=7.5×10TPexp(−)，取P=1atm，将M=70代入得T=2409K。T9.69.6解：23/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn5.1−5.0−5.0⎧t=.001s1(,−Y)1(+Y)=e,Y=.0232⎪5.1−5.0−0.2M=50⎨t=.004s1(,−Y)1(+Y)=e,Y=.0686⎪5.1−5.0−5t=1.0s1(,−Y)1(+Y)=e,Y=.0955⎩5.1−5.0−3.0⎧t=.001s1(,−Y)1(+Y)=e,Y=.0144⎪5.1−5.0−2.1M=30⎨t=.004s1(,−Y)1(+Y)=e,Y=.0487⎪5.1−5.0−3t=1.0s1(,−Y)1(+Y)=e,Y=.0824⎩9.7解：149×1043400K=exp(−)（R=1.987cal/mol.K）。将所给温度代入公式计算K值，列表如下：131.4×10RTT（K）30010001200150020002500Kp（计算值）5.3×10－317.0×10－92.7×10－71.0×10－54.0×10－43.5×10－3Kp（表中值）10－307.5×10－92.8×10－71.1×10－54.0×10－43.5×10－39.8解：假设O浓度很小，平衡时O2的浓度仍可近似认为5％。利用O2分解的平衡反应式O→2O及《大气污22/1[O]K2eP,O染控制工程》P360（9－11）式求解：[O]=。因反应前后分子个数不同，平衡常数有量纲，e2/1(RT)公式中浓度单位为mol/m3，即－4.00531）2000K时，Kp,o=6.63×10，平衡时[O]==.0305mol/m2e.00224×2000/273[O]2/1K−42eP,O.0305×.663×10－63故[O]===.284×10mol/me2/1(RT).8314×2000－3.00532）2200K时，Kp,o=2.68×10，平衡时[O]==.0277mol/m2e.00224×2200/273[O]2/1K−32eP,O.0277×.268×10－53故[O]===.104×10mol/me2/1(RT).8314×2200－3.00533）2400K时，Kp,o=8.60×10，，平衡时[O]==.0254mol/m课后答案网2e.0024×2400/273[O]2/1K−32eP,O.0254×.860×10－53故[O]===.307×10mol/me2/1(RT).8314×24009.9解：取1kg煤计算，排放NOx约8g，在常规燃烧温度下，近似认为www.hackshp.cnNO2浓度很小，NOx均以NO存在。1kg煤中，含C759g，H37g，N9g，S9g，O47g。充分燃烧后，生成CO263.25mol，H2O18.5mol，SO20.28mol，NO0.267mol。需O22333－47=2286g，约71.4mol。.07914引入N2×714.=2688.mol。燃烧本身过程中产生N29(−×/)828=.019mol。.02130即在O2恰好耗尽时烟气含CO263.25mol，H2O18.5mol，SO20.28mol，NO0.267mol，N2269.0mol。.021x由题意，空气过剩，设过剩空气量为xmol，则=.006，由此解得x=140.5mol。3513.+x.0267−4故NOx浓度为=.543×10（体积分数）。3513.+1405.9.109.9.1010解：燃烧1molC10H20Nx，产生10molCO2，10molH2O，需O215mol，引入N2量56.4mol。空气过剩50%，则总氮气量为56.4×1.5=84.6mol，O2量为7.5mol。5.0x−6由题意，=230×10，解得x=0.05220+846.+5.0x+5.724/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn.0052×14因此氮在油中的最大含量为×100%=.052%。.0052×14+120+209.119.9.1111解：1）以热值为6110kcal/kg的煤为燃料，每日排放NOx量约107t，其中NO210.7t，NO96.3t。反应方程式为：4NH+4NO+O→4N+6HO8NH+6NO→7N+12HO3222322244×3086×46==33x9.0×963.×10y9.0×107.×10解得x=2889kmol，y=279kmol7612生成N2(2889+×279)=3133kmol，H2O(×2889+×279)=4752kmol848－6因此残留氨量为（3133+4752）×5×10=0.04kmol，可忽略。故每天消耗氨的量为（2889+279）×17/103=53.9t。2）以热值为10000kcal/kg的重油为燃料，每日排放NOx量约85t，其中NO28.5t，NO76.5t。反应方程式为：4NH+4NO+O→4N+6HO8NH+6NO→7N+12HO3222322244×3086×46==33x9.0×765.×10y9.0×5.8×10解得x=2295kmol，y=222kmol7612生成N2(2295+×222)=2489kmol，H2O(×2295+×222)=3776kmol848－6因此残留氨量为（2489+3776）×5×10=0.03kmol，可忽略。故每天消耗氨的量为（2295+222）×17/103=42.8t。3）以热值为8900kcal/m3的天然气为燃料，每日排放NOx量约38.2t，其中NO23.8t，NO34.4t。反应方程式为：4NH+4NO+O→4N+6HO8NH+6NO→7N+12HO3222322244×3086×46==33x9.0×344.×10y9.0×8.3×10解得x=1032kmol，y=99kmol7612生成N2(1032+×99)=1119kmol，H2O(×1032+×99)=1696kmol848－6因此残留氨量为（1119+1696）×5×10=0.01kmol，可忽略。故每天消耗氨的量为（1032+99）×课后答案网17/103=19.2t。9.129.9.1212解：甲烷燃烧方程式为：CH+2O→CO+2HO4222取1mol甲烷进行计算，则理论耗氧量为2mol，生成CO21mol，H2O2mol。当空气过剩10%时，烟气中还.079含有O20.2mol，N2×2.2=.832mol。故烟气总体积3+8.32+0.2=11.52mol。.021www.hackshp.cn其中，NO－6－4x量折合成NO2为：46×11.52×300×10=1.59×10kg。甲烷燃烧热值为802.3kJ/mol，故浓度转化结果为：−4.159×10kgNO/GJ=.0198kgNO/GJ。−6228023.×10通用公式的推导：假设燃料组成为CxHyOzNmSt（适用于大部分燃料），空气过剩系数为α，燃料的热值Q（kJ/mol）。yz11燃烧方程为CHONS+(x+t+−)O→xCO+yHO+tSO+mN，故xyzmt222224222取1mol燃料进行计算，则产生CO2xmol，H2Oy/2mol，SO2tmol，N2m/2mol。耗氧（x+t+y/4-z/2）mol，考虑空气过剩系数，引入氮气3.76α（x+t+y/4-z/2）mol，剩余O2（α－1）（x+t+y/4-z/2）mol。因此烟气总体积为(x+y/2+t+m/2)+3.76α（x+t+y/4-z/2）+（α－1）（x+t+y/4-z/2）mol。若产生NOx（以NO2计）浓度为F，则生成NO2质量为0.046F[(x+y/2+t+m/2)+3.76α（x+t+y/4-z/2）+（α－1）（x+t+y/4-z/2）]kg25/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn因此浓度转化结果为0.046F[(x+y/2+t+m/2)+(4.76α−)1(x+t+y/4-z/2)]kgNO2/GJ6-Q×10－6将x=1，y=4，z=0，m=0，t=0，Q=802.3kJ/mol，α=1.1，F=300×10代入上式可得题目所给甲烷燃烧时的结果为0.197kgNO2/GJ，与计算结果吻合。第十章挥发性有机物污染控制10.11010.1.1解：见《大气污染控制工程》P379图10－1。10.21010.2.2解：B。由Antoine方程lgP=A−可分别计算得到40C时t+C苯的蒸汽压P1=0.241atm；甲苯的蒸汽压P2=0.078atm。P1.0241P2因此y=x=3.0×=.00723，y=x=.00546。苯苯甲苯甲苯P1P10.31010.3.3解：pρlA列式A×5.0t=，故PM3−35ρlP0.1×10×0.1×10.101×10t=2⋅=2××s=120Y−3−4Mp400×10.1333×1010.4解：取温度为100oF=310.8K进口甲苯浓度：1m3气体中含1000mg，则体积为−310000×103108.−33×.00224×=.2772×10m，即浓度为2772ppm。92273同理可计算出口甲苯浓度为41.6ppm。《AirPollutionControlEngineering》P366Example10.14选择C14H30作吸收剂，但本题出口甲苯浓度过低，分压41.6×10－6atm，小于Co－614H30100F时分压47×10ppm，因此不能选择C14H30，而应该选择蒸汽压更低的吸收剂，此处选择Co－616H34，在100F下蒸汽压约10×10atm，分子量M=226。*Py1atm**x==y=143.y，取xibottom=0.8x=0.8×14.3×0.002772=0.032，toluenep.007atmtoluene课后答案网Lyib−yit2772−416.因此===.0085。Gx−x.0032−0ibit又G=20000m3/h=784.3kmol/h=13.93lb/s=28.8lbmol/min。故L=0.085G=0.085×28.8=2.45lbmol/min，即吸收剂用量251.2kg/min。由CRCHandbookofChemistry查得100oF下，C2www.hackshp.cn16H34ρL=48lbm/ft，µ=4.2cp，ϕ=.075。L"ρG5.0LMLρG5.0226.00715.0β=()=()=.0085××()=.0008；G"ρGMρ9248LGL2代入logα=−.16798−.10662logβ−.027098(logβ)中解得α=.023。22.0G"FϕµαρLρGg0.023×48×.0071×322.2由α=得G"===.075lb/ft⋅s2.02.0ρLρgFϕµ50×.075×4.2G0mgas13.9324A取75%，则G’=0.56lb/ft2.s，故A===249.ft，D==.563ft=.172m。G".056π−1yT1(−HG/PL)−(H/P)xB+(HG/PL)yB传质单元数N=ln[]1(−HG/PL)y1(−HG/PL)−(H/P)x+(HG/PL)yBBBH/P=0.07/1=0.07，HG/PL=0.07/0.085=0.824，1－HG/PL=0.176。代入上式解得N=13.3。NL133.×.245h==×60=196.ft=6mKaPA4×1×249.26/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn10.51010.5.5解：m废气中苯的含量y－331=20000×3.0×10=60m/h，由气体方程PV=RT得M5−3PVM.101×10×60×78×10m===1915.kg/h。RT.8314×298根据去除要求，实际去除量为m’=191.5×99.5%=190.5kg/h1905.×884615.3则一个周期所需活性炭量为=84681.kg，体积V==146.m.01858010.6待求。10.71010.7.7解：实际需O21.25×5×100=625mol，空气量625/0.21=2976mol。第十一章城市机动车污染控制11.11111.1.1解：s100汽车行驶100km耗时t===.125hv80若发动机转速为2000r/min，则1min内喷油1000次，1.25h内喷油7500次。8−4故每次喷入气缸油量V"=L=.1067×10L750001−5单缸喷入V=V"=.267×10L。411.21111.2.2解：设MTBE添加质量x，C8H17含量为y，则16xx⋅=(x+y7.2)%解得P=×100%=14.85%。88x+y设燃料100g，则含C8H1785.15g，C5H12O14.85g由CHO+5.7O→5CO+6HOCH+12.25O→8CO+5.8HO512222817222885.711312.25=解得n1=1.27mol=解得n2=9.23mol14.85n85.15n12则需O21.27+9.23=10.5mol，则含N23.76×10.5=39.5mol。空气质量10.5×32+39.5×39.5=1442g课后答案网，则空燃比AF=14.42。11.31111.3.3解：RR燃烧前取温度为293K，由T=T(V1)Cp−R=293⋅75.3R−R=638K21V2开始燃烧时，按《AirPollutionControlEngineering》P48613.11式：mfuel∆hcombustion1×19020www.hackshp.cn。∆T===3629F=2016KmCp15.88×.033combustionproducts通常取85%的升高温度，则T3=T2+2016×0.85=2352K1×19020。燃烧完成∆T==4607F=2559K15.88×.026同样取85%，则T4=T2+2559×0.85=2813K。11.41111.4.4解：NOx在高温时易生成，而理论空燃比附近燃烧充分，温度较高，因此NOx产生量最大。11.51111.5.5解：RRT=T(V1)Cp−R=2352(1)5.3R−R=1080K21V72怠速时可燃混合气处于空气过剩系数小于1的状态，残余废气系数较大；发动机转速低，气缸压缩比小，燃烧很不充分，易形成失火；壁面淬熄效应对火焰迅速冷却，因此造成温度下降。11.61111.6.6解：27/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn 课后答案网：www.hackshp.cn4）燃油箱和化油器（《大气污染控制工程》P448）11.71111.7.7解：2）进气歧管（《大气污染控制工程》P442）11.81111.8.8解：1）减少废气中HC含量第十二章大气污染和全球气候12.11212.1.1解：a.吸收法净化尾气应选择石灰浆液、Ca(OH)2等，或利用双碱法Na2SO3溶液吸收。b.通过植树造林，吸收单位CO2成本降低；但绿化工作完成需一定时间积累和人力物力投入。12.21212.2.2解：由于温室气体能够吸收红外长波辐射，而臭氧层能够有效防止紫外线辐射。相比之下，大气层中几乎没有吸收可见光的成分，因此可见光对应于太阳辐射最大值。12.31212.3.3解：设温度升高前海平面高度h1，升高后海平面高度为h2，则h=h1(+α∆t)21∆h=h−h=hα∆t=1000×.000012×1=.012m21112.4解：4520×101）单位换算1hm2=2.47英亩。每年每公顷雨林减少CO2的排放量=.271t。40×48000.271则每英亩减少=.110t.247.1102）每年每亩产生木材×12×2=6.0t446.03）每年每棵树木材产量=.00015t4004）设煤热值6110kal/kg，设耗煤mkg，则有.035×6110×.418×103m=800×106×365×7.0×3600×24，m=1.98×106t。因此产生CO662量为1.98×10×2.83=5.6×10t（假设1t煤燃烧产生CO22.83t）。12.51212.5.5解：（a）详细性质可参见http://unit.xjtu.edu.cn/unit/epes/webteaching/refrigeration/zlff/wzxbzl/zqyszl/zqys-zlj-1.htm（b）主要替代物含氢氯氟烃HCFC课后答案网。12.61212.6.6解：+2+简化考虑认为CaCO+2H→HO+CO↑+Ca322湖泊H+消耗量（10－4.5－10－6.5）×107×103=3.13×105mol故可求得1年投加CaCO5－63的量为0.5www.hackshp.cn×3.13×10×100×10t=15.65t。28/28若侵犯了您的版权利益，敬请来信告知！www.hackshp.cn'