22大氣污染控制工程（第三版）目錄第一章概論第二章燃燒與大氣污染第三章大氣污染氣象學第四章大氣擴散濃度估算模式第五章顆粒污染物控制技術基礎第六章除塵裝置第七章氣態污染物控制技術基礎第八章硫氧化物的污染控制第九章固定源氮氧化物污染控制第十章揮發性有機物污染控制第十一章城市機動車污染控制

第一章概論1.1干結空氣中板。2、Ar和CO2氣體所占的質量百分數是多少？解：按lmol干空氣計算，空氣中各組分摩爾比即體積比，故n、2=0.781mol,nO2=0.209mol,nA>=0.00934mol,nco2=0.00033molo質量百分數為at2%=0.781x28.0128.97x1x100%=75.51%,0.209x32.0028.97x1xat2%=0.781x28.0128.97x1x100%=75.51%,0.209x32.0028.97x1x100%=23.08%Ar%=().00934x39.9428.97x1x100%=1.29%CO2%=0.00033x44.0128.97x1x100%=0.05%o1.2根據我國的《環境空氣質量標準》的二級標準，求出SO2、NO?、co三種污染物日平均濃度限值的體積分數。解：由我國《環境空氣質量標準》二級標準查得三種污染物日平均濃度限值如下：S02：0.15mg/m3,N02：0.12mg/m3,CO：4.OOmg/m%按標準狀態下1蛆干空氣計算，其摩爾數為器故三種污染物體積百分數分別為:

so2：0.15x10-3=0.052ppm,N02：Q12x1°-3=0.058/y/n64x44.64346x44.6434.00x10-3co：=3.20ppmo28x44.6431.3CCL氣體與空氣混合成體積分數為1.50X10-的混合氣體，在管道中流動的流量為10k、、/s,試確定：DCCL,在混合氣體中的質量濃度P(g/mt)和摩爾濃度c(molM)；2)每天流經管道的CCL質量是多少千克？解：1)P(g/此)=蟻平糾=1.。31&/您ZZX1UC(mo1/nA)= =6.70X103mol/o22.4x10-3 '2)每天流經管道的CCL質量為1.031X10X3600X24X10_3kg=891kg1.4成人每次吸入的空氣量平均為500cm3,假若每分鐘呼吸15次，空氣中顆粒物的濃度為200塚/虻，試計算每小時沉積于肺泡內的顆粒物質量。己知該顆粒物在肺泡中的沉降系數為0.12。解：每小時沉積量200X(500X15X60X10")X0.12徊二10.8徊1.5設人體肺中的氣體含C0為2.2X10—4,平均含氧量為19.5%。如果這種濃度保持不變，求COIIb濃度最終將達到飽和水平的百分率。解：由《大氣污染控制工程》P14(1-1),取M=210COHbO2Hb=M-^=210xPo22,2xlQ"COHbO2Hb=M-^=210xPo22,2xlQ"419.5x10-2=0.2369,COHb飽和度/VoCOHbCOHb/O2Hb_0.2369COHb+O2Hb\+COHh/O2Hb1+0.2369=l915%1.6設人體內有4800mL血液，每lOOmL血液中含20mL氧。從事重體力勞動的人的呼吸量為4.2L/min,受污染空氣中所含CO的濃度為10"o如果血液中CO水平最初為：1)0%；2)2%,計算血液達到7%的C0飽和度需要多少分鐘。設吸入肺中的C0全被血液吸收。2%:—x2%=19.59wL,

98%1)最初CO水平為0%時2)最初C0水平為2%時解：含氧總量為48：*2%:—x2%=19.59wL,

98%1)最初CO水平為0%時2)最初C0水平為2%時7%: x7%=72.26mL93%7226I= 4 r=172.0min;4.2x104x1()372.26-19.59 .t= : 7=125.4min4.2x10_4x1031.7粉塵密度1400kg/n?,平均粒徑1.4/”，在大氣中的濃度為0.2mg/m3,對光的折射率為2.2,計算大氣的最大能見度。解：由《大氣污染控制工程》P18(1-2),最大能見度為.空込=2.6x140)x1.4=喻枷。Kp2.2x0.2#=191.5kg/*。PVM1.01x105x60x78x10=191.5kg/*。m= = RT8.314x298根據去除要求，實際去除量為m'=191.5X99.5%=190.5kg/h則一個周期所需活性炭量為蟻答=8468.1施，體積卩=崩=14.6次0.18 58010.6利用冷凝一生物過濾法處理含丁酮和甲苯混合廢氣。廢氣排放條件為388K、latm.廢氣量20000m7h,廢氣中甲苯和丁酮體積分數分別為0.001和0.003,要求丁酮回收率大于80%,甲苯和丁酮出口體積分數分別小于3X10-5和1X10S出口氣體中的相對濕度為80%,出口溫度低于40C,冷凝介質為工業用水，入口溫度為25C出口為32'C,濾料丁酮和甲苯的降解速率分別為0.3和1.2kg/m3.d,阻力為150mmH20/nioLL選設計直接冷凝一生物過濾工藝和間接冷凝一生物過濾工藝，要求投資和運行費用最少。10.7丙烷充分燃燒時，要供入的空氣量為理論量的125%,反應式為:C.H.+5O2->3CO2+4W2O。問燃燒lOOmol丙烷需要多少摩爾空氣？解：實際需。21.25X5X100=625eo1,空氣量625/0.21=2976molo第十一章城市機動車污染控制11.1設某汽車行駛速度為80km/h時，4缸發動機的轉速為2000r/min,已知該條件下汽車的油耗為8L/100km,請計算每次燃燒過程噴入發動機氣缸的汽油量。解：汽車行駛100km耗時t=-=—=\.25hv80若發動機轉速為2000r/min,則lmin內噴油1000次，1.25h內噴油7500次。故每次噴入氣缸油量卩?=—L-L=1.067x10"75000單缸噴入V=-V'=2.67xIO'5Lo411.2在冬季C0超標地區，要求汽油中有一定的含氧量，假設全部添加MTBE(CH3OC4H9)；要達到汽油中(C8H17)重量比2.7%的含氧要求,需要添加多少百分比的MTBE?假設兩者密度均為0.75g/cn?；含氧汽油的理論空燃比是多少？解：設MTBE添加質量x,CgH仃含量為y,則X—=(x+y)2.7%解得P=二^x100%=14.85%O88 x+y設燃料100g,則含C8HI785.15g,C5H12014.85g由。5吊2。+7.5。2t5CQ+6H2O C8H17+12.25O2->SCO2+8.5/。-^-=—解得n,=1.27mol _H3_=1225解得14.85 85.15n2n2=9.23mol則需02l.27+9.23=10.5mol,則含N23.76X10.5=39.5molo空氣質量10.5X32+39.5X39.5=1442g,則空燃比AF=14.42。11.3發動機燃燒過程如圖11-29所示，請計算汽缸內燃燒前，燃燒剛開始時，以及燃燒全部完成后的氣體溫度。已知：汽油發動機的壓縮比為7,在理論空燃比下工作，轉速為2000r/min,燃燒過程為上止點前后各15"C區間。解：燃燒前取溫度為293K,由&=7；啓和=293.7^=638Ky2開始燃燒時，按?AirPollutionControlEngineering^P48613.11式：AT='"奶渤5=?19°2°=3629F=2016KmCpygg15.88x0.33通常取85%的升高溫度，則T3=T2+2016X0.85=2352K燃燒完成△『=!:鷲￡=4607F=2559K15.88x0.26同樣取85%,則T4=T2+2559X0.85=2813KO11.4試解釋污染物形成與空燃比關系圖（圖11-5）中NOx為何成圓拱狀？解：NOx在高溫時易生成，而理論空燃比附近燃燒充分，溫度較高，因此NOx產生量最大。11.51）用與11.3相似的方法估算發動機的排氣溫度（大約在上止點TDC之后90度）；2）實際排氣溫度比上述計算值要低，在怠速情況下，雖然其空燃比與滿負荷時基本相同，但排氣溫度卻低很多，為什么？解：T2=7；（*）帀=2352（1）志頊=1080K嶺 7怠速時可燃混合氣處于空氣過剩系數小于1的狀態，殘余廢氣系數較大；發動機轉速低，氣缸壓縮比小，燃燒很不充分，易形成失火;壁面淬熄效應對火焰迅速冷卻，因此造成溫度下降。11.6由燃油蒸發控制裝置控制的兩個HC排放源是：1）燃油泵和化油器；2）化油器和空氣濾清器；