大气污染控制工程课后计算题答案解析 下载本文

格得:393k时的空气粘度2.33 ·10-6kg·s/m2。 ③除尘器的压力损失

△P=△Pc+△Pf=1200+(0.5×107+5 ×1010×0.2)×2.33 ·10-6×2/60=1200+782=1982 pa ④最大清灰周期 按实际情况确定。

⑤滤袋面积 A=Q/u=10000 m3/h / 2 m/min=83.3 m2 ⑥滤袋尺寸(长度和直径)和滤袋条数。

滤袋长度取4 m,直径取200 mm,则每个滤袋的面积为:A=πdl=π×4×0.2=2.512 m2 滤袋条数 n=83.3/2.512=33.16 最后取n等于34个。

第五章 吸收法净化气态污染物 习题 P162

5.1试求303k,氢气的分压为2×104Pa时氢气在水中的溶解度。yizhi氢气在水中的亨利系数EH2=7.39×107Pa。

解: xA=PA/EA=2×104/7.39×107=2.71×10-4(摩尔分率)

溶解度是指一定温度下,100克溶剂中达到饱和时所能溶解的溶质的克数。

假设100克水中,则水的摩尔数为5.556mol,那么溶质氢气的摩尔数为0.0015 mol,

氢气的溶解度为:0.0015 mol×2g/ mol=0.003 g

5.7 已知某低浓度气体溶质被吸收时,平衡关系服从亨利定律,气膜吸收系数

kG=2.74×10-7 kmol/(m2·s·kPa),液膜吸收系数kL=6.94×10-5 m/s,亨利系数H=1.5kmol/(m3·kPa)。试求吸收总系数KG,并分析该吸收过程的控制因素。 解:1/KG=1/kG+1/(kL·H)=3.66×106

KG=2.73×10-7 kmol/(m2·s·kPa) 气相传质阻力:1/kG=3.6×106

液相传质阻力:1/(kL·H)=9.6×103

液相传质阻力远远大于气相传质阻力,该吸收过程为气膜控制步骤。

第六章 吸附法净化气态污染物 习题 P196

6.6 在直径为D=1.4m的立式吸附器中,装有密度为ρ=220kg/m3的活性炭,炭层厚度z=1.0m,含苯废气以1.4m/min的速率通过活性炭层,废气含苯的初始浓度ρ0=39g/m3,设苯蒸气被活性炭完全吸附,活性炭对苯的平均活性为7%,解吸后苯在活性炭中的残余

吸附量为0.8%,求:①每次间歇操作的时间;②每次吸附所能处理的废气量。 解:① m=ρV=220kg/ m3×π(1.4m/2)2×1.0m=338.492kg

ω2=7% ω1=0.8% ν=14m/min/60=0.233m/s A=π(1.4m/2)=1.5386m2 ρ1=39g/m3 ρ2=0 所

τB=m(ω2

ω1)/[

νA(ρ1

ρ2)]=338.492×(7%

0.8%)×1000/(0.233×1.5386×39) = 1501s=25min

②吸附苯的质量:G= m(ω2-ω1)= 338.492kg×(7%-0.8%)=21kg 废气总量:V=25min×14m/min×π(1.4m/2)2=538.51m3

6.8 某活性炭床被用来净化含CCl4的废气,其操作条件是:废气流量为20 m3/min,温度为25℃,压力为101.33kPa,CCl4的初始含量为900×10-6(体积分数),床深0.6m,空塔气速为0.3m/s。假定活性炭的装填密度为400kg/ m3,操作条件下的吸附容量为饱和吸附容量的40%,实验测得其饱和容量为0.523kg(CCl4)/kg(活性炭)。求:①当吸附床长宽比为2:1时,试确定长的过气截面;②计算吸附床的活性炭用量;③试确定吸附床穿透前能够连续操作的时间。 解:① A=Q/V= 20 m3/min/(60×0.3m/s)=1.11m2 设长宽比2x,则宽为x,

2x2=1.11 求得x=0.74m 2x=1.48m

② m活性炭=400kg/ m3×0.6m×0.74m×1.48m=262.8kg ③假设吸附床穿透的吸附容量等于操作条件下的吸附量,则 0.523kg×40%=0.209 kg(CCl4)/kg(活性炭)

能够吸附CCl4的量为:0.209 kg(CCl4)/kg(活性炭) ×262.8kg=54.93kg M(CCl4)=154 g/mol

C=900×10-6 ×154/(22.4 ×10-3)=6.2g/m3

t=54.93kg ×1000/(6.2 g/m3×20 m3/min)=443min

第七章 催化法净化气态污染物 习题 P222

7.6 用氨催化还原法治理硝酸车间排放含有NOx的尾气。尾气排放量为6500 m3N/h,

尾气中含有NOx为0.28%,N2为95%,H2O为1.6%,使用催化剂为直径5mm球形粒子,反应器入口温度为493K,空速为9000/h,反应温度为533K,空气速度为1.52 m/s,求①催化固定床中气固相的接触时间;②催化剂床层体积;③催化剂床层高度;④催化剂床层阻力。

解:①接触时间=1/9000 h=0.4 s

②VR =t×qv=6500/9000=0.72m3

③ 截面积:6500 m3N/h÷1.52 m/s=1.188 m2 D2=4A/π →D2π=4A 孔隙率ε为0.92

H=4 VR / [(1-ε) π×D]=(4×0.72)/(0.08×4×1.188) = 7.58 m ④ 公式见P214。

第八章 生物法净化气态污染物 习题 P244

8.1生物法净化气态污染物的基本原理是什么?

答:废气生物处理是利用微生物的生命过程把废气中的气态污染物分解转化成少害甚至无害的物质。在适宜的环境条件下,微生物不断吸收营养物质,并按照自己的代方式进行新代活动,把废气中的污染物转化成为简单的无机物CO2和水,以及细胞物质。

8.3温度和pH对微生物生长的影响有哪些?

答:温度可以改变微生物的代速率,影响污染物的物理状态,是的一部分污染物发生固-液-气之间的转换,从而影响生物净化效果。

每种微生物都有不同的pH要求,大多数微生物pH的适应围为4-10,最佳pH为6.5-7.5,一些有机物的降解会产生酸性物质,应采用添加石灰、石等来增加缓冲能力,调节pH。

第十章 大气扩散与污染控制 习题 P300

10.3 电厂烟囱高度为40m,径为0.6m,排烟速度21m/s,烟气温度420k,环境温度293k,源高处的平均风速为4m/s,大气为中性层结,试用不同的抬升公式计算此情

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