第一章 概论 习题P18

1.5 废气流量为1000 m3N/s，SO2的体积分数为1.6×10-4，试确定：①SO2在混合气体中的质量浓度；②每天的SO2排放量（kg/d）。 解：① SO2的浓度=1.6×102×64/22.4=457 mg/m3 ②457 mg/ m3×1000 m3N/s ×3600×24=39484.8 kg/d

1.6成人每次吸入的空气量约为500cm3，假定每分钟呼吸15次，空气中颗粒物的浓度为200 ug/m3，试计算每小时沉积于肺泡的颗粒物质量。已知该颗粒物在肺泡中的沉降系数为0.12。

解：500cm3×15×60=450000 cm3=0.45 m3 0.45 m3×200 ug/m3×0.12=10.8 ug

1.7 根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准，求出SO2、NO2、CO三种污染物的日均浓度限值的体积分数。

解：SO2、NO2、CO《环境空气质量标准》的日均浓度二级标准分别为0.15、0.12、4.0 mg/m3 0.15 mg/m3=0.15×22.4/64=0.0525ppm=5.25×10-8 0.12 mg/m3=0.12×22.4/46=0.0584ppm=5.84×10-8 4.0 mg/m3=4.0×22.4/28=3.20ppm=3.2×10-6

1.8在某市中心区的道路两侧监测点测定的大气污染物浓度分别为： CO 5.2×10-6（1小时值的日平均值） NO2 0.03×10-6（1小时值的日平均值） SO2 2.3×10-6（1小时值的日平均值） TSP 0.15 mg/m3（1小时值的日平均值） PM10 0.035 mg/m3（1小时值的日平均值） O3 0.03×10-6（1小时值的日平均值）

试问哪些大气污染物超过我国颁布的《环境空气质量标准》（GB3095-96）中规定的二级标准。

解：

指标 CO NO2 SO2 TSP PM10 O3

第二章 燃烧与大气污染 习题P48

2.1 已知重油元素质量分数分析结果为：C：82.3%，H：10.3%，O：2.2%，N：0.4%，S：4.8%，试计算：①燃烧1kg所需的理论空气量和产生的理论烟气量；②干烟气中SO2的浓度和CO2的最大浓度（以体积分数计）；③当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。

解：①理论空气量可由式（2-2）得到：

Va0 =8.881ωc,y+3.329ωs,y+26.457ωH,y-3.333ωo,y

=（8.881×82.3%+3.329×4.8%+26.457×10.3%-3.333×2.2%）m3N/(kg燃料) =10.121 m3N/(kg燃料) 理论烟气量可由式（2-7）得到：

Vf0=1.866ωc,y+11.111ωH,y+0.699ωs,y+0.79 Va0+0.799ωN,y

=（1.866×0.823+11.111×0.103+0.699×0.048+0.79×10.121+0.799×0.004）mN/(kg燃料)

=10.713 m3N/(kg燃料)

Vdf0=10.713－11.111×0.103=9.569 m3N/(kg燃料)

②干烟气中SO2的浓度和CO2的最大浓度： φSO2 =(0.699×0.048/9.569) ×100%=0.36%

重油中碳与理论空气中的氧完全燃烧时，则烟气中的CO2浓度最大，因此：

3

1小时平均值 5.2×10-6 0.03×10-6 2.3×10-6 0.15 mg/m3 0.035 mg/m3 0.03×10-6 换算mg/m3 6.5 0.062 6.57 0.15 0.035 0.064 标准mg/m3 10.0 0.24 0.50 0.3*3=0.9 0.15*3=0.45 0.20 是否达标 达标 达标 未达标 达标 达标 达标 φCO2，max=(1.866×0.823/9.569) ×100%=16.1%

③10%过剩空气下燃烧：α=1.1

Va=1.1×10.121 m3N/(kg燃料)=11.133 m3N/(kg燃料) Vf=（10.713+1.0161×0.1×10.121）=11.741 m3N/(kg燃料)

2.2 普通煤的各成分质量分数分析为：C：65.7%，灰分：18.1%，S：1.7%，H：3.2%，水分：9.0%，O：2.3%，含N量不计。计算燃煤1kg所需要的理论空气量和SO2在烟气中的浓度（以体积分数计）。

解：①理论空气量由式（2-2）得到：

Va0 =8.881ωc,y+3.329ωs,y+26.457ωH,y－3.333ωo,y

=（8.881×0.657+3.329×0.017+26.457×0.032－3.333×0.023）m3N/(kg燃料) =6.662 m3N/(kg燃料)

②SO2在烟气中的浓度：（忽略空气中的湿含量）(含N量不计)

理论湿烟气量为：Vf0=1.866ωc,y+11.111ωH,y+1.24（Va0ρa+ωH,y ）+0.699ωs,y+0.79 Va0+0.799ωN,y =1.866×0.657+11.111×0.032+1.24×0.09+0.699×0.017+0.79×6.662 =6.696 m3N/(kg燃料) m SO2 =1×1.7%×2=0.034kg

V烟气=6.696 m3N/(kg燃料) ×1kg=6.696 m3

SO2在烟气中的浓度（以体积分数计）=0.699×0.0174/6.696=0.00182=0.182%

SO2在烟气中的浓度（不以体积分数计）C= m SO2/ V烟气=0.034/6.696=0.00508 kg/ m3=5080 mg/ m3

第三章 大气污染控制的基础知识 习题P78

3.3某烟气脱硫系统的烟气处理量为100000 m3N/h，烟气中含SO2为4500mg/ m3N。新鲜石灰中CaO含量为96%，系统在钙硫比为1.2的情况下，欲使尾气中SO2下降到650 mg/ m3N，试计算石灰的消耗量。

解：在系统中，SO2与CaO发生化学反应： SO2+CaO+1/2O2=CaSO4

64 56 1.2x G石灰·0.96

设需要石灰为G石灰（kg/h），对SO2作物料衡算：

（1） 进入系统的SO2流率：4500mg/ m3N×10-3×100000 m3N/h=450 kg/h （2） 流出系统的SO2流率：650mg/ m3N×10-3×100000 m3N/h=65 kg/h （3） 系统中无SO2生成

（4） 系统中SO2的消耗等于SO2与CaO的反应量。按钙硫比为1.2计算，SO2的消耗量为：

64×0.96×G石灰(1.2×56) kg/h

（5） 稳态过程，GA=0，则按式（3-8）可得：

[450－64×0.96×G石灰(1.2×56)] kg/h=65 kg/h G石灰=421.1 kg/h

3.9将两台除尘装置串联在一起净化烟气中的粉尘，其第一级除尘效率为η=91.9%，第二级除尘效率为η=82%，问改两级串联除尘系统的总除尘效率为多少？

解：根据（3-63）可得：

ηT=[1－(1－η1)(1－η2)]= [1－(1－91.9%)(1－82%)]=98.542%

第四章 颗粒物污染物的去除 习题 P128

4.15 除尘器系统的处理烟气量为10000 m3/h，初始含尘浓度为6g/m3，拟采用逆气流反吹清灰袋式除尘器，选用涤纶绒布滤料，要求进入除尘器的气体温度不超过393k，除尘器的压力损失不超过1200 pa，烟气性质近似于空气。试确定：

①过滤速度；②粉尘负荷；③除尘器的压力损失；④最大清灰周期；⑤滤袋面积；⑥滤袋尺寸（长度和直径）和滤袋条数。

解：本题为简单的设计题，部分参数需要自己选定：

由p122中，取①过滤速度为 2 m/min，由p119中，取②粉尘负荷为0.2 kg/m2，粉尘层比电阻α=5 ×1010 m/kg，清洁滤料的阻力系数为0.5×107m-1，气体粘度查书本后面表