32.煤的元素分析结果如下S0.6%;H3.7%;C79.5%;N0.9%;O4.7%;灰分10.6%。在空气过剩20%条件下完全燃烧。计算烟气中SO2的浓度。 解:按燃烧1kg煤计算
重量(g) 摩尔数(mol) 需氧数(mol) 产物(mol) C 795 66.25 66.25 CO2=66.25 H 37 18.5 9.25 H2O=18.5 S 6 0.1875 0.1875 SO2=0.1875 N 9 0.32 0 N2=0.32(可忽略) O 47 1.4785 -1.4785 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+9.25+0.1875+0-1.4785)=354.76mol/kg煤。 理论烟气量CO2 66.25mol,SO2 0.1875mol,H2O 18.50mol N2
3.78?354.764.78?280.54mol
总计66.25+`8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤 实际烟气量365.48+0.2×354.76=436.43mol/kg煤,
SO浓度为0.18752436.43?100%?0.043%。
33.理论水蒸气体积包括 。
燃料中氢燃烧后生成的水蒸气体积,燃料中所含的水蒸气体积和由供给的理论空气量带入的水蒸气体积。
34.下列属于煤中非挥发性硫分的是( )
A.硫化铁s B.有机s C.元素s D.硫酸盐s
D
35.一般来说,燃料可供利用的发热量为( ) A.低位发热量 B.中位发热量 C.高位发热量 D.以上都不对 A
36.燃烧气态、液态和固态燃料时,三者的空气过剩系数关系为( ) A.气态>液态>固态 B.气态<液态<固态 C.气态<液态>固态 D.气态=液态=固态 B
37.某种煤的元素分析结果如下:
C:79.5% 灰分:10.6% S:0.6% N:0.9% H:3.7% O:4.7%
在空气过剩15%的条件下完全燃烧,计算燃烧1kg煤所需要的实际空气量和烟气中SO2的浓度(体积分数)。假定干空气中氮和氧的摩尔比为3.76,煤中氮的最终燃烧产物为N2。 解:1kg煤燃烧 质量(g) 摩尔数(mol) 需氧量(mol) 产物(mol) C 795 66.25 66.25 CO2=66.25 S 6 0.1875 0.1875 SO2=0.1875 H 37 18.5 9.25 H2O=18.5 O 47 1.4875 -1.4875 N 9 0.32 0 N2=0.32 理论需氧量为:66.25+0.0.1875+9.25+(-1.4875)=74.2mol/kg煤
所需理论空气量为:74.2×(1+3.76)=353.192 mol/kg煤=7.91Nm3
/kg煤
产生理论烟气量为:66.25+0.1875+18.5+0.32+74.2×3.76=364.2495 mol/kg煤=8.16Nm3
/kg煤
实际烟气量为:8.16+7.91×15%=9.3465 Nm3
/kg煤 SO3
2的体积:0.1875×22.4/1000=0.0042 Nm/kg煤
SO2在烟气中的浓度(体积分数)为:0.0042/9.3465=449ppm
第三章大气污染气象学
1.大气圈最底层是( )
A.对流层 B.平流层 C.暖层和 D.散逸层 A
2.臭氧层位于大气圈的( )
A.对流层 B.平流层 C.中间层 D. 暖层 B
3.一般来说,近地层大气的直接热源是( ) A. 太阳短波辐射 B.地面长波辐射 C.上层大气导热 D.上层大气辐射 B
4.气块在绝热升降过程中,其( )是不变的 A.位温 B.温度 C.气压 D.以上都是 A
5.云量记录中10/7指( )
A.总云量为7,低云量为10 B. 总云量为10,低云量为10 C.总云量为7,低云量为总云量的7/10 D. 总云量为10,低云量为7
D
6.大气水平运动的直接动力是( )
A.垂直气压梯度力 B.地转偏向力 C.水平气压梯度力 D. 惯性离心力 C
7.根据气温在垂直于下垫面(即地球表面情况)方向上的分布,可将大气圈分为五层,它们分别是 。 对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。 8.主要的天气现象发生在大气圈的( ) A.对流层 B.平流层 C.暖层和 D.散逸层 A
9. 气象要素主要有 。 气温、气压、湿度、风向、风速、云况、能见度等
10.地面温度一般以 观测到的空气温度为代表。
距地面1.5m高处的百叶箱中
11.国际上规定: 为一个标准大气压。 温度0℃,纬度450
的海平面上的气压
12.在空气中水汽含量和气压不变的条件下,当气温降低到使空气达到饱和时的那个温度称为 ,此时空气的相对湿度为 。 露点温度;1
13.若某地区某天的风力等级为7级,则对应的风速大致为 km/h。 55.9
14.一般来说,地球的直接热源是( )
A. 太阳短波辐射 B.地面长波辐射 C.上层大气导热 D.上层大气辐射 A
15.影响大气污染的气象因子包括 。 热力因子和动力因子
。
正常分布层结或递减层结、中性层结、等温层结、逆温
21.国外某监测机构提供的云量记录为4/4,则对应我国的云量记录应为 。 5/5 22.逆温
气温随高度增加而增加,即气温垂直递减率γ<0,称为气温逆转,简称逆温。 16.泊松方程的物理意义为 。 描述了空气块在垂直位移过程中温度的绝热变化。当空气上升时,由于气压下降而膨胀冷却,下沉时则压缩变暖。
17.空气的干绝热递减率数值为 ,它表示 。
1K/100m;气块每上升100m,温度降低1K
18.简述现代大气圈的形成过程。 答:原始大气主要是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨等。地球在分异演化中,不断产生大量气体,经过“脱气”逃逸到地壳之外,也是大气的一个来源。绿色植物出现之后,在光合作用中吸收二氧化碳,放出游离氧,对原始大气缓慢地氧化,使一氧化碳变为二氧化碳,甲烷变为水汽和二氧化碳,氨变为水汽和氮。光合作用不断进行,氧气从二氧化碳中分异出来,最终形成以氮和氧为主要成分的现代大气。现在大气中氮占总体积的78.09%,氧占20.95%,氩占0.93%,二氧化碳占0.03%,以及微量的氖、氦、氙、氪、臭氧、氡、氨、氢等。此外还有水汽和尘埃微粒等。 19.位温
一干空气块绝热升降到标准气压(1000hPa)处所具有的温度称为它的位温。 20.大气中温度层结有四种类型,它们分别是
23.根据逆温生成的过程,可将逆温分为 。 辐射逆温、湍流逆温、下沉逆温、平流逆温、锋面逆温 24.辐射逆温
由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温,称为辐射逆温。 25.下沉逆温
由于空气下沉受到压缩增温而形成的逆温,称为下沉逆温。 26.平流逆温
由于暖空气平流到冷空气上面而形成的逆温,称为平流逆温。 27.湍流逆温
由于低层空气的湍流混合形成的逆温,称为湍流逆温。 28.锋面逆温
在对流层中的冷空气团与暖空气团相遇时,暖空气因其密度小就会爬到冷空气上面去,形成一个倾斜的过渡区,称为锋面。在锋面上,如果冷暖空气的温差很大时,即可出现锋面逆温。
29.典型的烟流形状有五种类型: 。 波浪型、锥型、扇型、爬升型、漫烟型(熏烟型)
30.某排放源的烟流形状为波浪型,则当时的大气稳定度为( ) A.不稳定 B.中性
C.稳定 D.烟流下部大气稳定,上部不稳定 A
31.某排放源的烟流形状为锥型,则当时的大气稳定度为( ) A.不稳定 B.中性
C.稳定 D.烟流下部大气稳定,上部不稳定 B
32.某排放源的烟流形状为扇型,则当时的大气稳定度为( ) A.不稳定 B.中性
C.稳定 D.烟流下部大气稳定,上部不稳定 C
33.某排放源的烟流形状为爬升型,则当时的大气稳定度为( ) A.不稳定 B.中性
C.稳定 D.烟流下部大气稳定,上部不稳定 D
34.简述烟流发生熏烟型污染的过程。
对于辐射逆温,日出后逆温从地面向上逐渐消失。即不稳定大气从地面向上逐渐扩散,当扩展到烟流的下边缘或更高一点时,烟流便发生了向下的强烈扩散,而上边缘仍处于逆温层中,熏烟型便发生了。这时烟流下部γ-γd>0,上部γ-γd<-1。这种烟流多发生在上午8-10点钟,持续时间很短。
35.观测资料如下:当高度为30m时,气温为297.5K;高度为50m时,气温为297.3K,试求气温垂直递减率,并判断当时的大气层结和大气稳定度。 解:气温垂直递减率为:(297.5-297.3)/(50-30)×100=1K/100m
因为气温垂直递减率与干绝热递减率相等,所以大气层结为中性层结。 根据气块法,可求得气块的加速度为0,则大气是中性的。
36.观测资料如下:当高度为763m时,气温为15.6℃,气压为925hPa,试求地面位温,并简述位温和气块温度的不同。 解:θ=T0.288
0(1000/P0)
=(15.6+273.15)(1000/925)
0.288
=295.3K
干空气块作绝热升降运动时,虽然其温度是变化的,但是其位温却是不变的,所以位温比气块温度更能代表气块的热力学状态。
37.作用于大气的力有 。
气压梯度力、重力、地转偏向力、惯性离心力、摩擦力 38.引起大气运动的直接动力是( )
A.水平气压梯度力 B.地转偏向力 C.惯性离心力 D.摩擦力 A
39.大气边界层
对流层的下方,厚度约1-2km,其中气流受地面阻滞和摩擦的影响很大,称为大气边界层(或摩擦层)。
40.简述近地层中风速廓线的两种常用模式及适用场合。 答:对数律风速廓线模式-根据普兰德的混合长理论导出
u?u?ZklnZ 0式中k为卡门常数。利用不同高度观测到的风速资料,可由上式求出当地的Z0
和u*
值。代表性的地面粗糙度见书P80。中性层结时近地层风速廓线的典型形式。 指数律风速廓线模式-根据施密特的半经验理论导出