【文章內容簡介】 除塵器的壓力損失，下列說法中正確的是（ A ）。（ p169） A、減小進口面積，除塵器的壓力損失增大 B、氣體密度越大，除塵器的壓力損失減小 C、減小出口管直徑，除塵器的壓力損失減小 D、減小入口氣速，除塵器的壓力損失 增大 當除塵器結構型式相同時，幾何相似放大或縮小，壓力損失（ C ）。（ p169） A、減小 B、變大 C、基本不變 D、無法確定 在電除塵器除塵時，下列哪種方法不可以降低比電阻值（ ）。（ p196） A、保持電極表面清潔 B、改進供電系統(tǒng) C、升高煙氣溫度在 423K 以上 D、增加煙氣濕度 三、名詞解釋 二次效應 （ p171）：在較大粒徑區(qū)間，實際效率低于理論效率，這是因為理應沉降人灰斗的塵粒卻隨凈化后氣流一起排 走，其起因主要為粒子被反彈回氣流或沉積的塵粒被重新吹起。即被捕集粒子的重新進入氣流。 分割直徑（ p170）：由于各種隨機因素的影響，處于這種平衡狀態(tài) FC=FD 的塵粒有50％的可能性進入內渦旋，也有 50％的可能性移向外壁，它的除塵效率為 50%。此時的粒徑即為除塵器的分割直徑 dc。 起始點暈電壓（ p170）：開始產(chǎn)生電暈電流時所施加的電壓，也稱臨界電壓。 電暈閉塞（ p186）：當含塵量大到某一數(shù)值時，電暈現(xiàn)象消失，顆粒在電場中根本得不到電荷，電暈電流幾乎減小到零，失去除塵作用，這種現(xiàn)象稱為電暈閉塞。 粉塵初層（ p213）：顆粒因截留、慣性碰撞、靜電和擴散等作用，逐漸在濾袋表面形成粉塵層，常稱為粉塵初層。初層形成后，它成為袋式除塵器的主要過濾層，提高了除大氣污染控制工程 習題集 揚州職業(yè)大學 生化工程系 Department of Biochemical Engineering, Yangzhou Polytechnic College 13 塵效率。 氣布比（ p214）：煙氣實際體積流量與濾布面積之比，稱為氣布比，也叫過濾速度。 濕式除塵器（ 199）：使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞及其他作用捕集顆粒或使粒徑增大的裝置。 8 過濾式除塵器（ p213）：又稱空氣過濾器，是使含塵氣流通過過濾材料將粉塵分離捕集的裝置，采用濾紙或玻璃纖維等填充層做濾料的空氣過 濾器，主要用于通風及空氣調節(jié)方面的氣體凈化。 9 電除塵器（ p178）：含塵氣體在通過高壓電場進行電離的過程中，使塵粒荷電，并在電場力的作用下使塵粒沉淀在積塵板上，將塵粒從含塵氣體中分離出來的一種除塵設備。 機械除塵器（ p161）：指利用質量力（重力、慣性力和離心力）的作用使顆粒物與氣體分離的裝置。 四、簡答題 簡述旋風除塵器的工作原理。（ p167） 【答】旋風除塵器的工作原理是：含塵氣體從除塵器筒體上部切向進入，向上向下作螺旋形旋轉運動，這股向下的氣流形成外渦旋，外渦旋逐漸到達底部，氣流中的塵粒在 離心力的作用下被甩向筒壁，由于重力和氣流的帶動作用，塵粒沿壁面落入底部灰斗，經(jīng)排灰口將塵粒排出，向下的氣流到達錐體底部后，沿除塵器的軸心部位轉而向上，形成上升的內渦旋，最后由上部出口排出凈化后的氣體，向下的外渦旋和上升的內渦旋二者旋轉方向相同，旋風除塵器通常由以下幾部分組成： ① 筒體和錐體； ② 含塵煙氣進口；③ 凈化氣體出口； ④ 排灰口。 簡述電除塵器的工作原理。（ p179） 【答】其原理涉及懸浮粒子荷電，帶電粒子在電場內遷移和捕集，及將捕集物從集塵極表面清楚三個基本過程。 粉塵荷電機理包括哪兩種？（ p182） 【答】含塵氣體中的塵粒，在電除塵器（電場）內的荷電機理，一般分電場荷電和擴散荷電兩種。 (1)電場荷電。它是指由于在電場中沿電力線運動的離子或電子通過對粉塵顆粒的碰撞，使粉塵荷電的現(xiàn)象。 (2)擴散荷電。它是指由于離子或電子的熱運動而導致的粉塵荷電現(xiàn)象。 一般對于粉塵粒徑 dp＜ ，對于粉塵粒徑 dp＞ 1μm的粉塵以電場荷電為主，對于中間的粉塵，則上述兩種荷電機理都需要考慮。 導致電除塵器異常荷電的原因有哪些？ 【答】（ p186）出現(xiàn)異常荷電的情況有三種： 大氣污染控制工程 習題集 揚州職業(yè)大學 生化工程系 Department of Biochemical Engineering, Yangzhou Polytechnic College 14 ① 沉積在集塵極表 面的高比電阻粒子導致在低電壓下發(fā)生火花放電或在集塵極發(fā)生反電暈現(xiàn)象。通常當比電阻高于 21010Ω?cm時，較易發(fā)生火花放電或反電暈，破壞了正常電暈過程； ② 當氣流中微小粒子的濃度高時，雖然荷電塵粒所形成的電暈電流不大，可是所形成的空間電荷卻很大，嚴重地抑制著電暈電流的產(chǎn)生，使塵粒不能獲得足夠的電荷。因此，電除塵器的除塵效率顯著降低，顆粒直徑在 1μm左右的數(shù)量越多，這種現(xiàn)象越嚴重； ③ 當含塵量大到某一數(shù)值時，電暈現(xiàn)象消失，顆粒在電場中根本得不到電荷，電暈電流幾乎減小到零，失去除塵作用，即電暈閉塞。由于氣流分 布不當，氣流速度過高或不適當?shù)恼翊虻仍颍瑢е鲁练e在集塵極表面的粒子重新進人氣流。這些粒子往往帶有正電荷（對于負電暈電極），致使它們不能重新荷電，或僅部分荷電。 在電除塵器的運行中應盡量避免出現(xiàn)這些情況。 在電除塵器除塵時，對于比電阻值偏高的粉塵如何提高其除塵效率？（ p196） 【答】 (1)保持電極表面盡可能清潔。 (2)改進供電系統(tǒng)包括采用脈沖供電和有效的自動控制系統(tǒng)。 (3)改變煙氣的溫度或濕度對于比電阻值偏高的粉塵，往往可以通過改變煙氣的溫度或濕度來加以調節(jié)，以使其達到電除塵器的捕集范圍。 (4)煙氣調質。煙氣調質是指在煙氣中混入適量 SO3（一般為 2030 mg/m3 ) 、三乙胺或NH3等化學試劑，以增強粉塵顆粒表面的導電能力來加以調節(jié)其比電阻值。 袋式除塵器的除塵機理主要有哪些？（ p213） 【答】通常認為袋式除塵器對塵粒的捕集分離包括以下兩個過程。 (1)過濾材料對塵粒的捕集。當含塵氣體通過過濾材料時，濾料層對塵粒的捕集是多種效應綜合作用的結果。這些效應主要包括慣性碰撞、截留、擴散、靜電和篩濾等效應。 ① 慣性碰撞效應。一般粒徑較大的粉塵主要依靠碰撞效應捕集。當含塵氣流接近濾料的纖維時，氣 流流線圍繞捕集纖維迅速拐彎，其中較大的粒子由于慣性力的作用，偏離了流線，繼續(xù)沿著原來的運動方向前進，同捕集纖維發(fā)生碰撞而被捕集。 ② 截留效應。截留效應也稱作直接截留。對于具有一定尺寸 d且質量較輕的塵粒，如果它們所依循的流線把它們帶到距捕集纖維表面 d/2以內的距離就會被捕集。 ③ 擴散效應。在氣流中對于粒徑小于 1μm的塵粒由于氣體分子的運動撞擊，使其產(chǎn)生布朗運動。這種塵粒無規(guī)則的運動，除了可能產(chǎn)生塵粒之間的凝集外，還有向低濃度區(qū)擴散的趨勢。由于捕集纖維表面的濃度較低，所以小塵粒向著纖維表面擴散，并與纖維碰撞而被 捕集。當過濾速度較高時，擴散效應就會顯著下降。 ④ 靜電效應。有許多人造纖維編織的濾料，當氣流穿過時，由于摩擦產(chǎn)生靜電現(xiàn)象，同時有許多粉塵在輸送過程中也會由于摩擦或其他機制使其帶有荷電，這樣就可能在濾料和塵粒之間形成一個電位差，當塵粒隨著氣流趨向濾料時，由于庫侖力作用，促使粉大氣污染控制工程 習題集 揚州職業(yè)大學 生化工程系 Department of Biochemical Engineering, Yangzhou Polytechnic College 15 塵和濾料纖維碰撞并增強濾料對粉塵的吸附力而被捕集，從而提高過濾效率。 ⑤ 篩濾效應。當塵粒的粒徑大于濾料孔隙時，塵粒即被濾料孔隙篩濾下來，因此篩濾效應能捕集粒徑大于孔隙的粉塵。 (2)粉塵層對塵粒的捕集。在過濾操作一定時間后，由于黏附等作用 ，塵粒在濾料網(wǎng)孔間產(chǎn)生架橋現(xiàn)象，使氣流通過濾料的孔徑變得很小，從而使濾料網(wǎng)孔及其表面迅速截留粉塵形成粉塵層。在清灰后依然殘留一定厚度的粉塵，稱為粉塵初層。由于粉塵初層中粉塵粒徑通常都比纖維小，因此篩濾、慣性、截留和擴散等作用都有所增加，使除塵效率顯著提高。由此可見，袋式除塵器的高效率，粉塵初層起著比濾料本身更為重要的作用。 影響旋風除塵器的因素有哪些？（ p171） 【答】 1）二次效應：在較小粒徑區(qū)間內，實際效率高于理論效率（理應逸出的粒子由于聚集或被較大塵粒撞向壁面而脫離氣流獲得捕集）；在較大粒徑區(qū)間， 實際效率低于理論效率（理應沉降入灰斗的塵粒卻隨凈化后氣流一起排走，其起因主要為粒子被反彈回氣流或沉積的塵粒被重新吹起）。通過環(huán)狀霧化器將水噴淋在旋風除塵器內壁上，能有效控制二次效應。 2）除塵器的結構尺寸：筒體直徑 D愈小，粒子受到的慣性離心力愈大，除塵效率愈高，但若筒體直徑過小，粒子容易逃逸，使效率下降。筒體和錐體長度適當加長（筒體和椎體長度以不大于 5倍筒體直徑為宜，否則會是阻力增加），即增加氣流在除塵器內的旋轉圈數(shù)，對提高除塵效率有利。排出管直徑愈小則分割直徑愈小，即除塵效率愈高。但直徑過小，會導致壓力降 的增加，一般取排出管直徑 de＝ (～ )D。 3）煙塵的物理性質： dp增大則效率增大（塵粒所受離心力與粒徑的三次方成正比，而所受徑向氣體阻力僅與粒徑的一次方成正比）； ρp小，難分離，影響捕集效率；除塵效率還隨著塵粒真密度的增大而提高；分割直徑 dcp 增大，效率減??；對于氣體而言， μ增大對除塵不利；溫度增大，則 μ增大，而分割粒徑又與粘度的平方根成正比，溫度高或 μ增大都會使效率減小。 4）工作條件：提高煙氣入口流速，旋風除塵器分割直徑變小，使除塵器性能改善。若入口流速過大，已沉積的粒子有可能再次被吹起， 重新卷入氣流中，導致除塵效率的下降。 5）分離器的氣密性 第八章 硫氧化物的污染控制 一、填空題 煤炭轉化主要是 _____________，即對煤進行脫碳或加氫改變其原有的碳氫比，把煤大氣污染控制工程 習題集 揚州職業(yè)大學 生化工程系 Department of Biochemical Engineering, Yangzhou Polytechnic College 16 轉化為清潔的二次燃料。 【答】氣化和 液化 （ p307） 二、選擇題 流化床脫硫的床層溫度一般控制在（ C ）。（ p310） A、 750~850℃ B、 750~950℃ C、 850~950℃ D、 550~750℃ 三、名詞解釋 鈣硫比（ p312）：脫硫劑所含鈣與煤中硫之摩爾比稱為鈣硫比，它是表示脫硫劑用 量的一個指標。 四、簡答題 簡述流化床脫硫的工作原理。 【答】（ p310）。 當氣流速度達到使升力和煤粒的重力相當?shù)呐R界速度時，煤粒將開始浮動流化。流化床為固體燃料的燃燒創(chuàng)造了良好的條件。 首先，流化床內物料顆粒在氣流中進行強烈的湍動和混合，強化了氣固兩相的熱量和質量交換；其次，燃料顆粒在料層內上下翻滾，延長了它在爐內的停留時間。燃燒過程中，處于沸騰狀的煤粒和灰渣粒子相互碰撞，使煤粒不斷更新表面，再加上能與空氣充分混合并在床內停留較長時間，促進了它的燃盡過程。 廣泛采用的脫硫劑主要有石灰石（ CaCO3）和白云石（ CaCO3?MgCO3），它們大量存在于自然界中，而且易于采掘。 當石灰石或白云石脫硫劑進入鍋爐的灼熱環(huán)境時，其有效成分 CaCO3 遇熱發(fā)生鍛燒分解，鍛燒時 CO2 的析出會產(chǎn)生并擴大石灰石中的孔隙，從而形成多孔狀、富孔隙的 CaO，隨后， CaO 通過以下方式與 SO2作用形成 CaSO4，從而達到脫硫的目的。 流化床脫硫的主要影響因素有哪些？ 【答】（ p312） 1）硫鈣比： 鈣硫比（脫硫劑所含鈣與煤中硫之摩爾比）是表示脫硫劑用量的一個指標。 2）鍛燒溫度： 最佳的脫硫溫度范圍，約在 800～ 850℃ 。 溫度較低時，脫硫劑鍛燒產(chǎn)生的孔隙量少、孔徑小，反應幾乎完全被限制在顆粒外表面。當床溫超過 CaCO3 緞燒的平衡溫度約 850℃ 以上時，燒結作用變得越來越嚴重，其結果是使緞燒獲得的大量孔隙消失，從而造成脫硫活性降低。 3）脫硫劑的顆粒尺寸和孔隙結構： 由于脫硫劑顆粒形狀、孔徑分布不一，又存在床內顆粒磨損、爆裂和揚析等影響。 4）脫硫劑種類： 目前普遍采用天然石灰石和白云石作脫硫劑。與石灰石相比，白云石的孔徑分布和低溫鍛燒性能好，即使在增壓運行條件下，部分鍛燒也能順利進行。但運行壓力低時，更易于爆裂成細粉末，在吸收更多 的硫之前遭到揚析。 大氣污染控制工程 習題集 揚州職業(yè)大學 生化工程系 Department of Biochemical Engineering, Yangzhou Polytechnic College 17 石灰石 /石灰法洗滌脫硫的原理及影響因素是什么 ？ 【答】（ p321）原理： 石灰石 /石灰法洗滌是應用最廣泛的脫硫技術。在現(xiàn)代的煙氣脫硫工藝中，煙氣用含亞硫酸鈣和硫酸鈣的石灰石 /石灰漿液洗滌 SO2 與漿液中的堿性物質發(fā)生化學反應生成亞硫酸鹽和硫酸鹽，新鮮石灰石或石灰漿液不斷加入脫硫液的循環(huán)回路。漿液中的固體（包括燃煤飛灰）連續(xù)地從漿液中分離出來并排往沉淀池。 總的化學反應式分別為： 石灰石： SO2+CaCO3