【正文】 1 大氣污染控制工程題篇 1 一、填空題 （ 120 分） 大氣污染物的種類(lèi)很多，按其存在狀態(tài)可概括為兩大類(lèi)： 和 。 按人們的社會(huì)活動(dòng)功能不同，大氣人為污染源主要有三方面： 、 、 。 環(huán)境空氣質(zhì)量分為 級(jí)；環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)分為 類(lèi)；一類(lèi)區(qū)執(zhí)行 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；二類(lèi)區(qū)執(zhí)行 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；三類(lèi)區(qū)執(zhí)行 級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。 煤的元素分析常用的基準(zhǔn)主要有 、 、 和 四種。 理論空氣量是指單位燃料按 完全燃燒所需要的空氣量，它由 的組成決定。 一般把超過(guò)理論空氣量多供給的空氣量稱(chēng)為 ，過(guò)?？諝庀禂?shù)是指 。 燃料完全 燃燒所必需的條件有 、 、 、 、 。 通常把 、 和 稱(chēng)為燃燒過(guò)程的 “三 T” 空燃比定義為 ，它可以由燃燒方程式直接求得。 燃燒設(shè)備的熱損失主要包括 、 、 。 燃燒 煙氣分為 、 ；燃燒煙氣中的水蒸氣主要來(lái)自三方面 ： 、 、 。 實(shí)際煙氣體積等于 、 之 和。 1 用顯微鏡法 觀測(cè)顆粒時(shí)，得到 、 、 三種粒徑。 1如果某種粉塵的粒徑分布符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布，則無(wú)論是質(zhì)量分布、粒數(shù)分布還是表面積分布，它們的 相同，累積頻率分布曲線在對(duì)數(shù)概率坐標(biāo)圖中為相互 的直線。 1 粉塵的物理性質(zhì)主要包括 、 、 、 等幾種 （任意說(shuō)出四種） 。 2 1 評(píng)價(jià)凈化裝置性能的技術(shù)指標(biāo)主要有 、 、 、等三項(xiàng)。 1馳豫時(shí)間為顆粒 氣體系統(tǒng)的一個(gè)基本特征參數(shù)，它的物理意義為： 由于 使顆粒的速度減小到它的初速度的 時(shí)所需的時(shí)間。 1 目前常用的除塵器主要有 、 、 、 等四大類(lèi)。慣性除塵器在除塵過(guò)程中除借助 力 的作用外，還利 用了 力和 力的作用。 1 機(jī)械式除塵器通常指利用 (重力、慣性力和離心力等 )的作用使顆粒物與氣流分 離的裝置，包括 、 和 等。 1 在旋風(fēng)除塵器內(nèi)，氣流的運(yùn)動(dòng)非常復(fù)雜，為研究方便，通常將氣體在除塵器內(nèi)的運(yùn)動(dòng)分解為 三個(gè)速度分量，即 、 、 速度。 速度 是決定氣流速度大 小的主要速度分量。外渦旋的切向速度 于旋轉(zhuǎn)半徑，內(nèi)渦旋的切向速度 于 旋轉(zhuǎn)半徑，在 處氣流切向速度最大。 1 在旋風(fēng)除塵器內(nèi)，粒子的沉降主要取決于離心力 Fc 和向心運(yùn)動(dòng)氣流作用于塵粒上的阻力 FD。 在內(nèi)、外渦旋界面上：如果 ，粒子在離心力推動(dòng)下移向外壁而被捕集；如果 ， 粒子在向心氣流的帶動(dòng)下進(jìn)入內(nèi)渦旋，最后由排出管排出；如果 ，粒子在交界面上不 停地旋轉(zhuǎn)。 旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)型式按進(jìn)氣 方式可分為 進(jìn)入式和 進(jìn)入式兩類(lèi)， 進(jìn)入式又分為直入式和蝸殼式。 2 流化床燃燒脫硫具有爐內(nèi) 的優(yōu)點(diǎn)，其燃燒本質(zhì)上是一種低溫燃燒過(guò)程，爐內(nèi)存有 局部 氣氛， NOx 的發(fā)生量少。 2燃燒過(guò)程中形成的 NOx 分為兩類(lèi)，一類(lèi)是由燃料中固定氮生成的 NOx，稱(chēng)為 型 NOx，另一類(lèi)是由大氣中氮生成，稱(chēng)為 型 NOx。在 NOx 形成過(guò)程中，低溫有利于 的生成，高溫有利于 的生成。因此，控制燃燒過(guò)程中 NO 的形成主要發(fā)展 了 、 兩項(xiàng)技術(shù)。 2催化還原法除 NOx 分為 、 兩類(lèi)。前者所用還原劑為 ，后者用 作還原劑，選擇性地 將 NOx 還原為 N2。 ，電除塵器可以分為 除塵器和 除塵器。 3 2 電除塵器的工作原理涉及三個(gè)方面： 、 、 三個(gè)基本過(guò)程。 2 濕式除塵器在通常的工作條件下主要是液滴和塵粒之間的 及攔截作用。因此，與 塵粒的 密切相關(guān)。 2 慣性碰撞參數(shù) 定義為 ： 。 2 文丘里洗滌器，常用在高溫?zé)煔饨禍睾统龎m上，由 、 和 組成。 2過(guò)濾式除塵器的 濾袋表面形成的粉塵層稱(chēng)為 ，它是袋式除塵器的主要過(guò)濾層。 一 般用 表示濾布表面粉層的厚度。氣布比是指煙氣實(shí)際 流量與 之比。 在電除塵器中存在兩種截然不同的粒子荷電機(jī)理，一種是 ，另一種是 。 對(duì)前一種荷電過(guò)程主要依賴(lài)于 ，后一種荷電過(guò)程則依賴(lài)于離子的 。粒子的 荷電過(guò)程取決于粒徑大小，對(duì)于粒徑大于 m 的微粒，以 荷電為主，粒徑小于 μ m 的微粒，則以 荷電為主，粒徑 介于 ～ m 的微粒，需同時(shí)考慮這兩種過(guò)程。 3影響旋風(fēng)除塵器效率的因素有： 、 、 和 。 3濕式除塵器是使 與 液體（一般為水）密切接觸 ，利用水滴和顆粒的 及其他作用，捕集顆?；蚴沽皆龃蟮难b置。在工程上使用的濕式除塵器型式很 多，總體上可分為 和 兩類(lèi) 。 3過(guò)濾式除塵器是使含塵氣流通過(guò) 將粉塵分離捕集的裝置，采用 濾紙或玻璃纖 維等填充層作濾料的過(guò)濾器，稱(chēng)為 ，主要用于通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)方面的氣體凈化； 采用廉價(jià)的砂、礫、焦炭等顆粒物作為濾料的過(guò)濾器稱(chēng)為 ， 在高溫?zé)煔獬龎m方面 引人注目；采用纖維織物作濾料的過(guò)濾器稱(chēng)為 ， 在工業(yè)尾氣的除塵方面應(yīng)用較廣。 二、簡(jiǎn)答題 （ 100 分） 電除塵器最適宜的粉塵比電阻為多少？比電阻過(guò)高或過(guò)低，對(duì)電除塵器的除塵效率有哪些影響？ （ 5 分） 石灰／石灰石吸收法煙氣脫硫存在哪些問(wèn)題，如何解決？（ 5 分） 選擇除塵器時(shí)應(yīng)注意哪幾個(gè)方面的問(wèn)題？（ 5 分） 濕式除塵器有何優(yōu)缺點(diǎn) ？（ 10 分） 4 燃燒氣體燃料造成的大氣污染比燃燒固體燃料造成的大氣污染程度輕的原因是什么？（ 5 分） 催化劑用于氣體污染物的治理過(guò)程與吸收、吸附法相比有何優(yōu)點(diǎn)？何為催化劑的主活性物、載體、助催化劑，各自的作用是什么？（ 10 分） 工業(yè)用吸附劑必須具備哪些條件？ （ 5 分） 著名的希洛夫方程式為 0?? ??KL ，請(qǐng)說(shuō)明公 式中各個(gè)符號(hào)代表的意思以及常數(shù) K 代表的物理意義。 （ 5 分） 燃燒設(shè)備的熱損失主要有哪些？（ 5 分） 如何控制燃燒過(guò)程引起的氮氧化物的污染？（ 5 分） 1 凈化氮氧化物的選擇性與非選擇性催化還原的主要區(qū)別是什么？（ 5 分） 1 什么是理論空氣量？燃料完全燃燒必需具備的條件是什么？（ 5 分） 1 影響燃煤煙氣中飛灰排放特征的因素有哪些？（ 5 分） 1 靜電除塵器有何優(yōu)缺點(diǎn)？（ 10 分 ） 1 名詞解釋?zhuān)?15 分） （ 1）斯托克斯直徑 （ 2）空氣動(dòng)力學(xué)直徑 （ 3）馳豫時(shí)間的物理意義 （ 4）顆粒的停止距離 （ 5）慣性碰撞參數(shù) 三、計(jì)算題（ 90 分） 1. 試確定一個(gè)球形顆粒在靜止干空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力。（ 20 分） ①粒徑 dp=1000μ m，沉降速度 u=10m/s， T=373K， P=1atm, μ = 105 Pa s，ρ =； ②粒徑 dp= m，沉降速度 u=， T=293K,P=1atm, 5 μ = 105Pa s，ρ =。 2. 某電廠電除塵器的進(jìn)口和出口的煙塵粒徑分布數(shù)據(jù)如下，若電除塵器總除塵效率為99%，試確定其分級(jí)效率。 (請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算公式及計(jì)算 示例，并將計(jì)算結(jié)果列于表下面 ) (10分 ) 粒徑間隔 (μm) 12 23 34 45 56 68 810 1020 2030 質(zhì)量頻率（ %） 進(jìn)口g1 24 13 11 出口g2 16 29 3. 普通煤的元素分析如下： C:% S:% H:% O:% 灰分 :% 水分 :% (含 N 量不計(jì) ) （ 20 分） ①計(jì)算燃煤 1kg 所需要的理論空氣量、產(chǎn)生的理論煙氣量和 SO2 在煙氣中的 含量（以體積百分比表示 ）； ②假定煙塵的排放因子為 80%，計(jì)算煙氣中灰分的濃度（以 mg/m3 表示）； ③假定用流化床燃燒技術(shù)加石灰石脫硫。石灰石中含 Ca34%。當(dāng) Ca/S 比為 （摩爾比）時(shí)，計(jì)算燃燒 1 噸煤需加石灰石的量。 4. 用硝酸吸收凈化含 NH35%（體積）