洛阳理工学院 /2011-2012 学年 第一学期 大气污染控制工程 期末考试试题卷(A)
一、名词解释(3×5) 1、可吸入颗粒物(PM10):指能悬浮在空气中,空气动力学当量直径10um的颗粒物。
大气污染:由于人类生活与生产活动或自然过程引起某些物质介入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人类的舒适、健康和福利或危害了环境
2、理论空气量:单位燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量。 3、空气过剩系数:实际空气量Va与理论空气量V°之比。
4、空燃比:单位质量燃料燃烧所需要的空气质量,有燃烧方程式求得。
5、驱进速度:当静电力和气流阻力达到平衡时,颗粒便达到一个静电沉降的末速度,习惯称为颗粒的驱进速度。 6、分割直径:除尘效率为50%时的粒径为除尘器的分割直径。
7、城市热岛效应:指城市中的气温明显高于外围郊区气温的现象。 8、再燃燃料:
9、控制速度:指在罩口前污染物扩散方向的任意点上均能使污染物随吸入气流流入罩内并将其捕集所必须的最小吸气速度。 10、光化学烟雾:在阳光照射下,大气中的氮氧化合物、碳氢化合物和氧化剂之间发生的一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾。 一、填空(1×30)
1、常见的全球性污染问题包括:温室效应、臭氧层破坏、酸雨
2、目前计入空气污染指数的项目定为:可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧 3、煤的工业评价分析:水分、灰分、挥发分、固定碳以及估测硫含量和热值 4、煤在与空气隔绝条件下加热分解出的可燃气体称为挥发分 5、煤质对排尘浓度有很大影响,其中影响最大是灰分和水分
6、燃料完全燃烧需要控制的四个要素为空气条件、温度条件、时间条件和燃料与空气的混合条件则“三T”因素是指温度、时间和湍流度
7、对于同一种粉尘,粒径越小,安息角越大
8、影响旋风除尘器效率的因素有二次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质和操作变量 9、工业上电除尘器倾向于采用负电晕电极;对于空气调节系统常采用正电晕极
10、电除尘器的工作原理:悬浮粒子荷电、带电粒子在电场中迁移和捕集、将捕集物从积尘板上清除 11、湿式除尘器中效率最高的一种除尘器是文丘里除尘器
12、常用的有机械除尘器有重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器 13、控制NOx排放技术:源头控制、尾部控制
14、型煤固硫和循环流化床燃烧脱硫所使用的固硫剂分别为石灰、石灰
15、用石灰石/石灰法净化烟气中SO2的工艺流程中,一般控制料浆PH值为6左右 14在石灰/石灰石法脱除气体中SO2的关键步骤是生成Ca2+ 15、在特殊环境下,硫与无机组分的反应可将硫固定在固相中 16、柴油机车主要控制的目标污染物为NOX和黑烟 17、氨法脱硫的质量传递主要受气相阻力控制
18、选择性催化还原法烟气脱硝工艺操作的两个关键因素是空间气速和烟气中残留的氨 19、局部排气净化系统基本组成:集气罩、风管、净化设备、通风机、排气管 三、选择(2×5)
1对纤维状粉尘采用袋式除尘器,滤料应选用(C )
A. 棉绒布 B. 涤纶布 C. 平绸 D. 玻璃纤维滤料
2当气块的干绝热递减率γd小于气温直减率γ时,则大气为( A) A. 不稳定 B. 稳定 C. 中性 D. 不能确定 四、简答(2×5+1×10)
1、旋风除尘器主要构造及工作原理:
答:旋风除尘器是利用旋转气流产生的离心力使尘粒从气流中分离的装置,主要由进气管、筒体、锥体和排气管组成;原理:含尘气流进入除尘器之后,沿外壁由上向下旋转运动,同时有少量气体沿径向运动到中心区域,当旋转气流的大部分到达锥体底部后,转而向上沿轴心旋转,最后经排出管排出。 2、文丘里洗涤器的构成及工作原理
答:文丘里洗涤器由收缩管、喉管和扩散管等组成; 工作原理:含尘气体由进气管进入收缩管后,流速逐渐增大,气流的压力能逐渐转变为动能;在喉管入口处,气速达到最大,一般为50~180m/s;洗涤液 (一般为水)通过沿喉管周边均匀分布的喷嘴进入,液滴被高速气流雾化和加速 3、高比电阻粉尘对电除尘器性能的影响及克服方法
1010
答:高比电阻粉尘会干扰电场条件,导致除尘效率下降,因此常取10Ω/cm为电阻率临界值。低于10Ω/cm时,比电阻几乎对除尘器
101111
操作和性能没有影响;比电阻介于10-10Ω/cm之间时,火花率增加,操作电压降低;高于10Ω/cm时,产生明显反电晕,反电晕的
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产生导致电晕电流密度大大降低,进而严重影响干扰粒子荷电和捕集。
克服方法:保持电极表面尽可能清洁;采用较好的供电系统、烟气调质以及发展新型电除尘器 4、袋式除尘器的工作原理及效率影响因素
答:原理:含尘气流从下部进入圆筒形滤袋,在通过滤料的孔隙时,粉尘被捕集于滤料上,透过滤料的清洁气体由排出口排出,沉积在滤料上的粉尘,可在机械振动的作用下从滤料表面脱落,落人灰斗中。 效率影响因子:粉尘负荷、滤料类型、过滤速度、清灰方式、初次粘附层 5、除尘设备的发展方面
答:除尘效率趋向高效率;发展处理大烟气量的除尘设备;着重研究提高现有高效除尘器的性能;发展新型除尘设备;重视除尘机理及理论方面研究
6、低NOx燃烧技术
答:低氧燃烧技术、降低助燃空气预热温度、烟气循环燃烧、分段燃烧技术、再燃技术、浓淡燃烧技术 7、烟气脱硝技术
答:选择性催化还原法、选择性非催化还原法、吸收法、吸附法 8、汽油机、柴油机产生污染物的机理及不同点
答:汽油机排气中的有害物质是燃烧过程产生的主要有CO、NO和HC以及少量的铅、硫、磷的污染。汽油机发动机为火花点火的四冲程汽油机,包括进气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程。
由于柴油的黏度比汽油大,不易蒸发且自燃温度比汽油低,故四冲程柴油发动机的混合气体形成和燃烧方式都和汽油机有所不同,柴油机的燃烧可分为着火落后期,速燃期,缓燃期和后燃期。汽油机以降低CO、NOx和HC为主要控制目标;柴油机主要是以控制微粒(黑烟)和NOx排放目标。 五、计算 1、蒸发量为20t/h 的燃煤锅炉,已知锅炉热效率=75%,空气过剩系数为1.2,燃煤的低位发热量为20939KJ/Kg,水的蒸发热为2570.8KJ/Kg,烟尘的排放因子为30%,燃煤的组成(质量比)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),原子量分别为:C=12,S=32,H=1.008,O=16,空气中N2 的比例为79%,O2 的比例为21%,试计算该锅炉的燃煤量、理论烟气量、实际烟气量、烟气中二氧化硫与烟尘的浓度。
2、已知某燃料的元素分析如下:C: 86.5%, H:10.2%, N: 0.3%, S: 1.2%, O: 1.8% 试计算(氮在燃烧时以N2 为主):
(1)1kg 该燃料完全燃烧所需的理论空气量和产生的理论烟气量(m3); (2)干烟气中SO2 的浓度和CO2 的最大浓度(mg/m3); (3)当空气过剩10%时,所需的空气量和产生的烟气量(m3)。
3、根据现场测定,已知某外部集气罩连接管直径D=200mm,连接管中的静压Ps=-55Pa,并已知该罩的流量系数ψ=0.82,罩口尺寸
3
A*B=500mm*600mm,假定气体密度ρ=1.2kg/m,试确定(1)该集气罩的排风量;(2)集气罩罩口吸气速度;(3)集气罩的压力损失
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洛阳理工学院 学年 第一学期 大气污染控制技术 期末考试试题卷(A)01
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一、 名词术语解释(每小题3分,共18分) 1. 大气污染 2. 二次污染物 3. 空气过剩系数 4. 集气罩 5. 理论空气量
6. 挥发性有机污染物
二、 填空题(每空1.5分,共21分)
1、在废气生物处理过程中,根据系统的运转情况和微生物的存在形式,可将生物处理工艺分成 、 。
2、气态污染物控制技术基础是 、 、 、 。
3、根据燃料的性质和大气污染物的组成,把大气污染分 、 、 、和 四大类。
4、旋风除尘器的分割粒径是指 。若除尘器的分割粒径越小,除尘效率 。 5、燃烧净化方法有 、 和催化燃烧。 三、 选择题(每小题1.5分,共12分) 1、影响燃烧过程的“三T”因素是指( )。
a 温度、时间和湍流; b.理论空气量、过剩空气系数和空燃比; c.温度、时间和空燃比; d.温度、时间和过剩空气系数。 2、型煤固硫和循环流化床燃烧脱硫所使用的固硫剂分别为( )
a.石灰石,石灰; b.石灰,石灰;
c. 石灰石,石灰石; d.石灰,石灰石。 3、不能用来脱除H2S臭味的物质是( )。
a.活性炭 B.氢氧化铝 C.盐酸 D.次氯酸钠 4、在选用静电除尘器来净化含尘废气时,首先必须考虑粉尘的( )。
a.粒径; b.密度; c.粘附性; d.荷电性。 5、洗涤式除尘器中效率最高的一种除尘器是( )。
a.泡沫板式洗涤器; b.旋风水膜除尘器; c.填料床式洗涤器; d.文丘里除尘器。 6、在污染物控制技术中常用于VOCs废气净化的吸附剂是( )。
a.活性炭; b.活性氧化铝; c.硅胶; d.分子筛 。
7 、 用石灰石/石灰法净化烟气中SO2的工艺流程中,一般控制料浆pH值为( )。
a.8-9; b.6左右; c. <4; d.>9。 8、在汽车尾气净化中三元催化剂是指( )。
a.Pt -Pd-Rh 等三种金属元素组成的催化剂; b.由活性组分、助催化剂和载体构成的催化剂; c.能同时促进 CO、NOx 和 HC 转化的催化剂;
d.由贵金属、助催化剂(CeO2)和载体γ-Al2O3组成的催化剂。 四、 判断题(每小题1.5分,共9分) 1、酸雨是指pH小于7的降雨。( )
2、汽车使用无铅汽油后,就不会对大气造成污染。 ( )
3、如果适当地增加空气过剩系数,能够降低碳粒子的生成。 ( ) 4、煤中的可燃硫在燃烧过程中均能被氧化生成二氧化硫。 ( ) 5、粉尘属于气溶胶状态污染物而雾则属于气态污染物。 ( ) 6、天然气中不含有硫化物,因此燃烧后不排放有害气体。 ( ) 五、 简答题(每小题4分,共20分)
1. 如何改善电除尘器对高比电阻粉尘的捕集效率?
2. 如何控制燃烧过程引起的NOX污染?与控制燃烧过程引起的二氧化硫污染有哪些重大差别? 3. 简要分析旋风除尘器结构对其除尘效率的影响。
4. 简要分析机动车可能造成的大气污染,包括一次污染物和二次污染物。
5. 湿法钙质吸收剂脱硫过程中,pH值是重要的操作参数,试分析它对吸收洗涤塔操作造成的可能影响。 六、 计算题(包括两个小题,共20分)
1.某电除尘器的除尘效率为90%,欲将其除尘效率提高至99%。有人建议使用一种添加剂可以改变滤饼的比电阻,从而使电除尘器的效驱进速度提高一倍。若此建议可行,电除尘器的效率能满足要求吗?也有人建议,通过提高电
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除尘器的电压即可满足将除尘效率提高至99% 的要求。若按此建议,电除尘器的电压应增加多少?(8分) 2.某电厂采用石灰石湿法进行烟气脱硫,脱硫效率为90%。电厂燃煤含硫为3.6%,含灰为7.7%。试计算: 1)如果按化学剂量比反应,每去除1kgSO2需要多少kg的CaCO3;
2)如果实际应用时CaCO3过量30%,每燃烧一吨煤需要消耗多少CaCO3;
3)脱硫污泥中含有60%的水分和40êSO4〃2H2O,如果灰渣与脱硫污泥一起排放,每吨燃煤会排放多少污泥?(12分)
洛阳理工学院 学年 第一学期 大气污染控制技术 期末考试试题卷(A)02
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七、 名词术语解释(每小题3分,共15分) 1. 大气污染 2. 温室效应 3. 理论空气量 4. 有效驱进速度 5. 气体吸收
八、 填空题(每空1分,共30分)
1.化石燃料分为 、 、 。
2.大气污染侵入人体主要途径有 、 、 。
3.煤的工业分析包括测定煤中 、 、 、 。
4.旋风除尘器的分割粒径是指 。若除尘器的分割粒径越小,除尘效率 。
5.局部排气净化系统的基本组成主要由 、 、 、 、排气管等部分组成。 6.在除尘技术中应用最多的两种直径分别为 、 。
7.目前,常用的除尘器分为 、 、 、 四种。 8.吸附设备中要有 、 和 三种类型。 9.VOCs来源于 、 。
10.大气中臭氧减少 ,地面收紫外线辐射增至 到 。 九、 简答题(共20分)
1.汽油机排气中有毒物质有哪些污染物,采用处理装臵有那几类?(6分) 2.烟气脱硝技术有哪些方面?(4分)
3.石灰石系统和石灰系统的重要区别?(5分) 4.电除尘器如何进行选择和设计的?(5分) 一〇、 计算题(共20分)
1.除尘系统的处理烟气量10000m3/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,除尘器压力损失不超过1200Pa,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)滤袋的尺寸(直径和长度)和滤袋条数。(12分)
2.某锅炉燃用煤气成分体积比为:H2S 0.2%、CO2 5%、O2 0.2%、CO 28.5%、H2 13.0%、CH4 0.7%、N2 52.4%。空气含湿量为12g/m3(标态),α=1.2时,试求实际所需空气量和燃烧时产生的实际烟气量。(8分) 一一、 综合分析题(15分)
当前我国城市大气污染日趋严重,主要化石燃料燃烧、工业生产过程、交通运输造成的,控制大气污染应采取哪些措施?
洛阳理工学院 学年 第一学期 大气污染控制技术 期末考试试题卷(A)03
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一二、 名词术语解释(每小题3分,共15分) 1. 控制速度 2. 钙硫比 3. 空燃比 4. 能见度 5. 气体吸附
一三、 填空题(每空1分,共30分)
1.燃料按物理状态分为 、 、 。
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2.全球大气污染问题包括 、 、 三大问题。
3.适当控制 、 、 、 四个因素,使大气污染物排放量最低。 4.旋风除尘器的分割粒径是指 。若除尘器的分割粒径越小,除尘效率 。
5.根据主要除尘机理,目前常用的除尘器可分为: 、 、 、 。 6.大气污染物的粒径分布主要有 、 两种表示方法。
7.国内外除尘设备的发展,着重在以下几方面 、 、 、 及重视除尘机理与理论方面的研究。
8.电除尘器的工作原理涉及 、 和 三个基本过程。 9.目前在实际中使用的燃烧净化方法有 、 和 。 10.按罩口气流流动方式可将集气罩分为 和 两大类。 一四、 简答题(共20分)
1.柴油机排气中有毒物质有哪些污染物,采用处理装臵有哪几类?(6分) 2.传统的低NOX燃烧技术有哪些?(4分)
3.石灰石和石灰法烟气SO2含量相同时,主要操作有哪些?(5分) 4.文丘里洗涤器的组成以及假定条件?(5分) 一五、 计算题(共35分)
1.电除尘器的集尘效率为95%,某工程师推荐使用一种添加剂以降低集尘板上粉尘层的比电阻,预期可使电除尘器的有效驱进速度提高一倍。若工程师的推荐成立,试求使用该添加剂后电除尘器的集尘效率。(10分)
2.石灰石(CaCO3)法洗涤脱硫采用喷雾塔设计,如果喷嘴产生雾滴的平均直径为3mm,假定操作按表8-5的典型工况进行,试计算:
(1)液滴相对与塔壁的沉降速度是多少?
(2)如果气体进口温度为180℃,离开塔顶时下降到55℃,计算雾滴的水分蒸发率?假定雾滴可近似视为水滴。 (3)脱硫液没经过一次喷雾塔,有多少分率的CaCO3发生了反应?(13分)
3. 某燃煤锅炉用煤煤质组成如下:C=65.7%;S=1.7%;H=3.2%;水分=9.0;O=2.3%(含N量不计),灰分18.1%。试计算空气过剩系数为1.2时的实际所需空气量和燃烧时产生的实际烟气量。(12分)
洛阳理工学院 学年 第一学期 大气污染控制技术 期末考试试题卷(A)04
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一六、 名词术语解释(每小题2分,共18分) 1. 气溶胶 2. 理论空气量 3. 有效趋进速度 4. 城市热岛效应 5. 烟气脱硝 6. 控制速度法
一七、 填空题(每空1.5分,共21分)
1、柴油机燃烧过程中 和 的产生机理与汽油机基本相同。
2、电除尘器原理涉及 、 以及 等三个基本过程。
3、根据大气污染的范围,把大气污染分为 、 、 和 四大类。 4、管道系统设计时采取的防爆措施有 、 、 、 。 5、选择性催化还原法(SCR)脱硝所使用的催化剂是 。 一八、 判断题(每小题1.5分,共9分) 1、钙硫比是煤中钙硫之摩尔比。 ( )
2、电除尘过程与其他除尘没有根本的区别。 ( )
3、对数律风速廓线模式与指数律风速廓线模式适用大气层结一样。 ( ) 4、汽油车排放的污染物主要是CO、HC、NOX、SO2、碳烟。 ( ) 5、单位体积粉尘的质量称为粉尘的真实密度。 ( ) 6、理论空气量与实际空气量之比称为空气过剩系数 ( ) 一九、 选择题(每题 1.5 分,共 12 分) 1、环境空气是指( )。
a.室内外空气; b. 室外空气;
c. 室内空气; d. 环绕地球的全部空气的总和。 2、臭氧层一般在离地面( )KM的平流层中。
a.10-15; b. 15--20 c. 20-25; d. 25--30。 3、哪一种属于粒子的数量分布()。
a.以粒子的质量表示 b. 以粒子的个数所占的比例表示 c.以粒子的表面积表示 d. 以分割粒径表示
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4. 湿式除尘器的主要除尘机制是()。
a.惯性碰撞、拦截 b. 拦截、凝聚 c.惯性碰撞、扩散 d. 拦截、扩散
5. 以氨还原剂,在一定湿度和催化剂作用下将NOX还原为无害的N2和H2O, 通称为()。
a.非选择性催化还原法 b.选择性催化还原法 c.催化还原法 d.气相反应法 6.汽油车排放尾气的主要成分主要是()。
a. CO、 HC、NOX b.CO、 HC 、PM10 c. HC、 NOX 、Pb d.CO、 Pb 、PM10
7. 一个串联除尘系统第一级η1=80%,第二级η1=80%,总除尘效率为()。 a.90% b.92% c.94% d.96% 8. 要使沉降ux的尘粒在重力沉降室全部沉降下来,必须保证()。 a.t<ts b.t>ts c.t=ts d. t≥ts 二〇、 简答题(每题4分,共20分)
1.空气/燃料比对燃烧过程形成的污染物种类和总量有什么影响? 2.与汽油车相比,柴油车排放的污染物有哪些特征? 3.简要分析NOx的排放对环境可能产生的影响。 4.简要分析石灰石/石灰系统的重要区别? 5.电除尘如何进行选择和设计的? 二一、 计算题(共20分)
1.电除尘器的集尘效率为95%,某工程师推荐使用一种添加剂以降低集尘板上粉尘层的比电阻,预期可使电除尘器的有效驱进速度提高一倍。若工程师的推荐成立,试求使用该添加剂后电除尘器的集尘效率。
2. 假定煤的元素组成以重量百分比计为:氢3.7,碳75.9,硫0.9,氮0.9,氧4.7,其余的为灰分。当空气过剩系数20%条件下燃烧时,假定燃烧为完全燃烧。如果不考虑热力型NOx的生成,若燃料中氮1)20%,2)50%,转化为NO,试求烟气中NO的浓度。 五、实验简述题(6分)
通过碱液吸收气体中的SO2实验写出采用NaOH或Na2CO3溶液作吸收剂,吸收过程发生的主要化学反应式?
洛阳理工学院 学年第一 学期 大气污染控制技术 期末考试试题卷(A)05
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二二、 名词术语解释(每小题3分,共15分) 1. 温室效应 2. 烟气脱硝 3. 空燃比 4. 能见度 5. 控制流速法
二三、 填空题(每空1分,共30分)
1.燃料按物理状态分为 、 、 。
2.电除尘器本体的结构组成为: 、 、 和气流分布板等。
3.适当控制 、 、 、 四个因素,使大气污染物排放量最低。 4.柴油机燃烧过程中 和 的产生机理与汽油机基本相同。
5.局部排气净化系统主要有 、 、 、 及烟囱几部分组成。 6.大气污染物的粒径分布主要有 、 两种表示方法。
7.国内外除成设备的发展,着重在以下几方面 、 、 、 及重视除尘机理与理论方面的研究。
8.三效催化转化器是在NOx还原催化转化器的基础上发展起来的,它能同时使 、 、 三种成分都能得到高度净化。
9.旋风除尘器的分割粒径是指 。若除尘器的分割粒径越小,除尘效率 。 10.全球大气污染问题包括: 、 、 三大问题。 二四、 简答题(共20分)
1.与汽油车相比,柴油车排放的污染物有哪些特征?(6分) 2.烟气脱硝技术有哪些方面?(4分)
3.石灰石和石灰法烟气SO2含量相同时,主要操作有哪些?(5分) 4.文丘里洗涤器的组成以及假定条件?(5分)
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二五、 计算题(共20分)
1.电除尘器的集尘效率为95%,某工程师推荐使用一种添加剂以降低集尘板上粉尘层的比电阻,预期可使电除尘器的有效驱进速度提高一倍。若工程师的推荐成立,试求使用该添加剂后电除尘器的集尘效率。(8分) 2.某工厂用重力沉降室来净化含尘气流,经测定气流中粉尘的粒径分布数据如下表所示:
粉尘粒径范围 (μm) 0-10 10-20 20-40 40-75 75-125 5 15 30 57.5 100 平均粒径dp (μm) 24 19 18 25 14 入口粉尘频率分布△gi (%)
若粉尘密度ρp=909kg/m3,气体密度ρg=1.2kg/m3,气体粘度μ=1.84×10-5Pa·s,重力沉降室长度L=2.4m,高度H=0.4m,室内气流速度v=0.2m/s,试求: ⑴ 能被该沉降室全部捕集的最小尘粒粒径? ⑵ 各组粉尘的分级除尘效率?
⑶ 该重力沉降室的总除尘效率?(12分) 五、综合分析题(15分)
当前我国城市大气污染日趋严重,主要化石燃料燃烧、工业生产过程、交通运输造成的,控制大气污染应采取哪些措施?
洛阳理工学院 学年 第 学期 大气污染控制技术 期末考试试题卷(A)06
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二六、 单项选择题(每小题2分,共30分)
1.GB3095-96《环境空气质量标准》所说的总悬浮颗粒物(TSP)是指悬浮在空气中,空气动力学直径( )的颗粒状污染物。
A ≤10μm B ≤100μm
C >10μm D 介于10μm-100μm 2.标准状态下的温度和压力值分别是( )。 A 273K,1atm B 20℃,1atm C 0K,1atm D 273K,100Pa
3.在石灰/石膏法净化烟气中SO2的工艺流程中,为防止由于CaCO3 和 Ca(OH)2 的沉积造成设备堵塞。下列哪种方法无效?( )。
A 选用内部构件少,阻力小的设备 B 加入已二酸 C 加入硫酸镁 D 提高烟气的温度
4.不论采用何种燃烧方式,要有效地降低NOx生成途径是( ) A 降低燃烧的温度,增加燃料的燃烧时间 B 减低燃烧温度,减少燃料在高温区的停留时间 C 提高燃烧的温度,减少燃料的燃烧时间 D 提高燃烧的温度,增加燃料的燃烧时间
5.粉尘的粒径往往大小不一,但总存在某一个粒径,使得筛上累积质量分布和筛下累积质量分布等于50%,该粒径是( )
A 质量中位粒径 B 个数中位粒径 C 分割粒径 D 平均粒径 6.下列哪种粉尘适合采用湿式除尘器( )。 A 电厂烟尘 B 水泥 C 面粉 D 熟石灰
7.填料塔是工业上常用的净化吸收设备,在空塔气速的设计选择上,应控制在下列哪个范围内( )。 A 液泛速度的2倍以内 B 液泛速度的1.5倍以内 C 液泛速度的75%以内 D 与液泛速度基本相同 8.型煤固硫和循环硫化床燃烧脱硫所使用的固硫剂分别为( )。 A 石灰石、石灰 B 石灰、石灰 C 石灰石、石灰石 D 石灰、石灰石
9.两个除尘效率分别为80%和90%的除尘器串联使用,则总除尘效率为( )。 A 72% B 98%
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C 85% D 96%
10.下面关于袋式除尘器的滤料的说法,不正确的是( ) A.表面光滑的滤料容尘量小、除尘效率低 B.薄滤料的滤料容尘量大、过滤效率高 C.厚滤料的滤料容尘量大、过滤效率高 D.表面起绒的滤料容尘量大、过滤效率高
11.某净化装臵,进口气体流量为5.5 Nm3/s,污染物浓度为750 mg/Nm3,装臵出口气体流量为5.1 Nm3/s,污染物浓度为50 mg/Nm3。则该装臵的净化效率为( )。 A 93.33% B 93.82% C 85% D 92.73%
12.采用活性碳颗粒或活性碳纤维吸附净化甲苯蒸气,饱和以后再生的做法不正确的是( )。 A 通入高温蒸汽 B 加压再生
C 抽真空再生 D 选用再生溶剂进行再生
13.某旋风除尘器的进口气体流速为17m/s,如果该除尘器的阻力系数为8.5,则在标准状态下其压力损失为( )。 (标准状态下气体密度为1.293kg/m3)
A 1588Pa B 1230Pa C 1654Pa D 1856Pa
14.在石灰/石膏法净化烟气中SO2的工艺流程中,为防止由于CaCO3 和 Ca(OH)2 的沉积造成设备堵塞。下列哪种方法无效?( )。
A.选用内部构件少,阻力小的设备 B.加入已二酸 C.加入硫酸镁 D.提高烟气的温度
15.在吸收过程中,关于吸收操作线和平衡线的关系,下列正确的是( )。 A 吸收操作线与平衡线相交 B 吸收操作线与平衡线相切 C 吸收操作线位于平衡线上方 D吸收操作线位于平衡线下方
二七、 多项选择题(每小题2分,共10分) (少选、多选、选错均不得分) 1.下面关于袋式除尘器的滤料的说法,正确的是( )。 A 表面光滑的滤料容尘量小、除尘效率低 B 薄滤料的滤料容尘量大、过滤效率高 C 厚滤料的滤料容尘量大、过滤效率高 D 表面起绒的滤料容尘量大、过滤效率高 2.电除尘器的主要特点是( )。
A 适用各种粉尘,且均具有很高的除尘效率 B 压力损失小
C 适合高温烟气净化 D 处理烟气量大
3.下列关于袋式除尘器除尘效率的影响因素说法错误的是( )。 A 滤袋越新,除尘效率越高 B 清灰越干净,除尘效率越高 C 提高过滤风速可以提高除尘效率 D 降低过滤风速可以提高除尘效率
4.提高重力沉降室的除尘效率,下列哪些途径是正确的( )。 A 降低沉降室高度
B 降低沉降室内的气体流速 C 增加沉降室高度 D 增加沉降室长度
5.两台不同型号的风机并联工作,则下列说法正确的是( )。 A 实际风压与单台风机额定风压一样
B 实际风压较额定风压可能增加,也可能降低 C 实际风量是两台风机额定风量之和
D 实际风量可能增加,也可能比其中的一台额定风量小
二八、 计算题(共48分)
1.某车间拟用活性碳吸附净化含苯废气,共采用计2个固定床组成一连续吸附流程,工况如下:
⑴ 废气:常温常压条件下,废气排放量为4.5 m3/s,进口苯浓度1800 mg/m3,出口苯浓度10 mg/m3; ⑵ 活性碳:吸附容量为0.18 kg(苯)/kg(活性炭),密度580 kg/m3 ⑶ 吸附床:操作周期8 h,吸附4 h,再生3 h,备用1 h 问:该工艺共需要活性碳多少立方米?(12分)
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2.有一串联除尘系统,第一级采用重力沉降除尘器,第二级采用电除尘器。除尘系统设计风量为300000 m3/h,烟气温度为140℃(除尘系统设计中不考虑降温),当地大气压力为84.6 kPa,重力除尘器入口含尘浓度为30g/m3,电除尘粉尘排放浓度为50 mg/Nm3。
⑴ 如果要求除尘系统总效率为99.92%,重力除尘器的除尘效率为80%,计算电除尘器的除尘效率; ⑵ 如果粉尘有效驱进速度为0.12 m/s,电场中气流速度为1.2 m/s,计算该电除尘器的集尘面积。(12分)
3.某工厂用重力沉降室来净化含尘气流,经测定,气流中粉尘的粒径分布数据如下表所示:
粉尘粒径范围 (μm) 0-10 10-20 20-40 40-75 75-125 5 15 30 57.5 100 平均粒径dp (μm) 24 19 18 25 14 入口粉尘频率分布△gi (%)
若粉尘密度ρp=909kg/m3,气体密度ρg=1.2kg/m3,气体粘度μ=1.84×10-5Pa·s,重力沉降室长度L=2.4m,高度H=0.4m,室内气流速度v=0.2m/s,试求: ⑴ 能被该沉降室全部捕集的最小尘粒粒径 ⑵ 各组粉尘的分级除尘效率
⑶ 该重力沉降室的总除尘效率。(12分)
4.某汽车涂装生产线晾干室面积为84 m2,通风采用上送下排方式,断面风速0.20 m/s,涂装所用溶剂主要是甲苯和二甲苯,其产生的废气中有机物浓度为100~200 mg/m3,温度为20~25℃。现采用活性碳纤维吸附浓缩-催化 燃烧法进行处理,即采用活性碳纤维首先吸附废气中的有机物,而后用120℃左右的热空气对纤维进行再生(吸附周期和脱附周期时间相同),再生产生的高温、高浓度有机废气进入催化燃烧装置进行处理。
⑴ 若第一级活性炭纤维吸附有机物的去除效率为95%,第二级催化燃烧法有机物去除效率为98%,计算系统有机物总去除效率;
⑵ 假如第一级活性炭纤维吸附浓缩装置对有机物的浓缩倍数是20,则系统所选用的催化燃烧装置的处理风量按照标准状态计算是多少?(12分) 二九、 综合题(共12分)
一个完整的通风除尘系统及过程主要包括哪几个步骤?请绘出一个最常用的除尘器负压运行的除尘系统示意图,并简要说明负压运行系统的主要特点是什么?(12分)
洛阳理工学院 学年 第一学期 大气污染控制技术 期末考试试题卷(A)07
适用班级: 考试日期时间:
三〇、 单项选择题(每小题2分,共30分)
1.目前我国控制大气污染的主要任务是控制( )的污染。 A.颗粒污染物、SO2; B.SO2、NOx
C.颗粒污染物、NOx D.SO2、重金属铅
2.某系统采用电除尘方式进行除尘,除尘器处理气体流量为300000m3/h,烟气温度为140℃,除尘器净化效率为99.8%,粉尘的有效驱进速度为0.12 m/s,电场中气流速度为1.2 m/s,则该电除尘器的集尘面积为( )。
2 2
A 69 m B 432 m C 4316 m2 D 1874 m2 3.按照存在的状态,大气污染物可分为( )。 A 一次污染物,二次污染物 B 有机污染物,无机污染物 C 固态污染物,气态污染物
D 气溶胶状态污染物,气态污染物
4.影响燃烧过程的“3T”因素是指( )
A.温度、时间、湍流 B.理论空气量、空气过剩系数、空燃比 C.温度、时间、空燃比 D.温度、时间、空气过剩系数 5.我国的《环境空气质量标准》(GB3095-1996)中没有规定下列哪种污染物的( )。 浓度限值
A TSP B NOx
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C SO2 D HCl
6.水泥,熟石灰等粉尘不宜采用湿式除尘器,主要是因为( ) A.水泥和熟石灰属于憎水性粉尘 B.润湿性较差 C.吸水后易结垢 D.没有润湿
7.我国的《环境空气质量标准》GB3095-1996将环境空气质量功能区分为 类,其中一类区执行 级标准( )。 A 三,三 B三,一 C 四,一 D四,四
8.目前,在我国火电厂烟气脱硫中,应用最为广泛且最具有代表性的方法是( )。 A 电子束法 B 石灰石/石灰-石膏法 C 钠碱吸收法 D 海水吸收法
9.两个除尘效率分别为80%和80%的除尘器串联使用,则总除尘效率为( )。 A 72% B 98% C 85% D 96%
10.沸石分子筛具有很高的吸附选择性是因为( ) A.具有许多孔径均一的微孔 B.是强极刑吸附剂 C.化学稳定性高 D.热稳定性高
11.某净化装臵,进口气体流量为5.5 Nm3/s,污染物浓度为750 mg/Nm3,装臵出口气体流量为5.1 Nm3/s,污染物浓度为50 mg/Nm3。则该装臵的净化效率为( )。 A 93.33% B 93.82% C 85% D 92.73%
12.工业上用来衡量催化剂产生能力大小的性能指标是( ) A.催化剂的活性 B.催化剂的比活性 C.催化剂的选择性 D.催化剂的稳定性 13.不能用来脱除H2S臭味的物质是( )
A.活性炭 B.氢氧化铝 C.盐酸 D.次氯酸钠 14.文丘里洗涤器具有很高的除尘效率,主要是因为( )。
A 利用挡板,提高了惯性碰撞作用 B气体低速通过喉部,气液接触良好 C 增大了气体通过喉部的速度,使液体雾化 D 离心力的作用,分离细小尘粒 15.在处理水泥窑含尘气体时,用喷湿方法有利于电除尘器的操作,主要是由于( )。 A 增大了比电阻 B 改进了凝聚性能 C 改进了高比电阻粉尘的表面导电性能 D 增强了电风
三一、 多项选择题(每小题3分,共15分) (少选、多选、选错均不得分) 1.下列哪些措施可以控制酸雨和致酸前体物( )。 A 采用烟气脱硫装臵
B 改进汽车发动机技术,安装尾气净化装臵 C 使用低硫煤,改进燃烧技术 D 寻找氟利昂的替代工质
2.电除尘器的主要特点是( )。
A 适用各种粉尘,且均具有很高的除尘效率 B 压力损失小
C 适合高温烟气净化 D 处理烟气量大
3.压力损失(过滤阻力)是衡量袋式除尘器是否正常运行的重要技术经济指标,以下说法正确的是( )。 A 过滤速度越大,过滤阻力越高,阻力与过滤速度呈线性关系
B 对同一袋式除尘系统,进气粉尘浓度越高,过滤时阻力上升也越快 C 过滤状态时间越长,阻力也越大
D 过滤阻力只与烟气的性质有关,与袋式除尘器清灰方式无关 4.提高重力沉降室的除尘效率,下列哪些途径是正确的( )。 A 降低沉降室高度
B 降低沉降室内的气体流速 C 增加沉降室高度 D 增加沉降室长度
5.硫酸烟雾属于下列哪类污染物( )。 A 气溶胶状态污染物 B 气态污染物 C 一次污染物 D 二次污染物
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三二、 计算题(共40分)
1.烟道气各组分的体积分数为:CO2 11%、O2 8% 、CO 2%、SO20.012%、颗粒物的质量浓度为30.0g/m3(测定状态下),烟道气流量在93310Pa和443K条件下为566.37m3/min,水汽体积分数为8%。试计算: ⑴ 过量空气的百分数
⑵ SO2排放的质量浓度(单位:mg/m3)
⑶ 在标准状态下(1.013×105Pa和273K),干烟气的体积 ⑷ 在标准状态下颗粒物的质量浓度。(15分)
2.某除尘系统共设3个集气吸尘罩,各吸尘罩的风量、位置和计算阻力如下图所示。请回答下列问题: ⑴ 从系统设计角度,计算说明该除尘系统主要存在什么问题,并提出解决办法。 ⑵ 该系统对除尘器而言,属于负压运行还是正压运行?该运行方式有什么优点?
⑶ 系统中存在的问题解决后,该系统中的风机最小风量和最小压头应该是多少?(不考虑漏风,风量和压头的安全余量系数均取15%)(15分)
3.在直径为1.5m 的立式吸附器中,装有1.0m 高堆积密度为200kg/m3 活性炭。含苯蒸汽的空气以14m/s 速度通过吸附层,苯蒸汽的初始浓度为40g/m3 苯蒸汽完全被活性炭吸附。若活性炭对苯的平均静活性值为7% ,解吸后对苯的残留活性是0.8% 。 ⑴ 装入活性炭的量 ⑵ 吸附时间
⑶ 若操作周期之间无间隔,每天(24h)可净化多少废气?(10分) 三三、 综合题(共15分)
下图为某一过滤式除尘设备的结构简图,请结合图中数字标号对该设备的工作过程进行描述,并简要介绍该除尘设备在结构上和工作过程中具有哪些主要特点。(15分)
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洛阳理工学院 学年 第一学期 大气污染控制技术 期末考试试题卷(A)08
适用班级: 考试日期时间:
三四、 名词术语解释(每小题3分,共15分) 1. 燃烧过程“3T” 2. 烟气脱硝 3. 光化学氧化剂 4. 催化剂中毒 5. 有效驱进速度
三五、 单项选择题(每小题2分,共30分)
1.选择性催化还原法烟气脱硝工艺操作的两个关键因素是( )。 A 床层阻力损失和催化剂中毒 B 空间气速和烟气中残留的氨 C 操作压力和温度
D 催化剂失活和烟气中残留的氨 2.以下气体不是温室气体的是( )。
A CO2 B CH4 C N2O5 D HCFC-22 3.在汽车尾气净化中的三元催化剂是( )。 A.Pt-Pd-Rh等三种金属元素组成的催化剂 B.由活性组分、助催化剂和载体构成的催化剂
C.能同时促进CO 、NOX 、和碳氢化合物(HC)转化的催化剂 D.由CeO2 、La2O3 和 y- Al2O3组成的催化剂
4.GB3095-96《环境空气质量标准》所说的总悬浮颗粒物(TSP)是指悬浮在空气中,空气动力学直径( )的颗粒状污染物。 A ≤10μm B ≤100μm C >10μm
D 介于10μm-100μm
5.粉尘的粒径往往大小不一,但总存在某一个粒径,使得小于和等于该粒径的粉尘质量与大于该粒径的粉尘质量相等,该粒径是( )。 A 质量中位粒径 B 个数中位粒径 C 分割粒径 D 平均粒径
6.下列哪种粉尘适合采用湿式除尘器( )。 A 电厂烟尘 B 水泥 C 面粉 D 熟石灰
7.在含有毒有害气体车间设臵局部排风,局部排风系统的基本组成是( )。 A 集气罩、风管、阀门、净化设备、风机 B 集气罩、风管、风机、消声器、排气筒 C 风管、净化设备、风机、测试孔、排气筒 D 集气罩、风管、净化设备、风机、排气筒 8.采用下列哪种措施可提高SO2吸收效果( )。 A 降低操作压力 B 提高操作温度
C 延长气液两相接触时间 D 增大水滴粒径
9.采用石灰石/石膏法净化烟气中SO2的工艺流程,在吸收塔实际操作过程中,一般控制浆液pH为( )。 A 8-9 B 5-6 C <4 D >9
10.对于集气罩的设计,以下哪种观点不正确( )。
A 尽可能将污染物包围起来,将污染物扩散控制在最小范围内,并尽可能减少排风量; B 为方便工人操作和观察,集气罩开口面积越大越好,吸风点宜设在物料集中或飞溅部位; C 集气罩的结构和位臵不应妨碍生产工艺操作和设备检修,必要时可设计成活动罩或拼装罩,罩口宜尽可能靠近污
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染源;
D 集气罩的吸气方向尽可能与污染气流方向一致,采取配套辅助措施消除或减弱横向气流干扰。 11.工业上用来衡量催化剂效能大小的性能指标是( ) A 催化剂的活性 B 催化剂的比活性 C 催化剂的选择性 D 催化剂的稳定性 12.工业上电除尘器倾向于采用( )。
A 正电晕电极 B 负电晕电极
C 直流电极 D 正、负电晕电极均可 13.柴油机车主要控制的目标污染物为( )。
A CO、HC和NO B CO、HC和黑烟 C HC和NOx D NOx和黑烟
14.煤质对排尘浓度有很大影响,其中以下两种影响最大( )。 A 密度和孔隙 B 密度和粒径 C 水分和粒径 D 灰分和水分
15.煤在与空气隔绝条件下加热分解出的可燃气体称为( )。 A 气化分 B 油分 C 挥发分 D 有机分
三六、 多项选择题(每小题3分,共15分) (少选、多选、选错均不得分) 1.关于物理吸附和化学吸附,下列说法正确的是( )。 A 化学吸附为放热反应,物理吸附不放出热量 B 物理吸附是可逆反应,化学吸附不可逆 C 引起吸附剂和吸附质间的吸附力不同
D 物理吸附可在极快瞬间达到平衡,化学吸附达到平衡比较缓慢 2.两台不同型号的风机并联工作,则下列说法正确的是( )。 A 风压与单台风机风压一样 B 风压可能增加,也可能降低 C 风量是两台风机风量之和
D 风量可能增加,也可能比其中的一台小。
3.在石灰石/石灰-石膏法烟气脱硫中,为防止碳酸钙和氢氧化钙沉积而堵塞管道,可采取下列哪些方法( )。 A 采用内部构件少、阻力小的设备 B 降低烟气温度 C 加入己二酸
D 加入硫酸钙和亚硫酸钙
4.工业生产中,为了增加对气态污染物的吸收,提高吸收效率,多采用化学吸收法,下面哪个过程属于化学吸收( )。 A 水吸收SO2 B 碱液吸收SO2 C 酸液吸收NH3 D NaOH吸收HCl
5. 下列可以用来脱除H2S臭味的物质是( )。
A.活性炭 B.氢氧化铝 C.盐酸 D.次氯酸钠 三七、 简答题(每小题5分,共10分)
1.废气生物处理工艺可分为哪两类系统?请叙述两类系统的工特点?
2.湿法钙质吸收剂脱硫过程中,pH值是重要的操作参数,试分析它对吸收洗涤塔操作造成的可能影响? 三八、 计算题(共30分) 1.烟道气各组分的体积分数为:CO2 11%、O2 8% 、CO 2%、SO20.012%、颗粒物的质量浓度为30.0g/m3(测定状态下),烟道气流量在93310Pa和443K条件下为566.37m3/min,水汽体积分数为8%。试计算: ⑴ 过量空气的百分数
⑵ SO2排放的质量浓度(单位:mg/m3) ⑶ 在标准状态下(1.013×105Pa和273K),干烟气的体积 ⑷ 在标准状态下颗粒物的质量浓度。(15分)
2.利用板式电除尘器捕集烟气中的粉尘,该除尘器由四块集尘板组成,板高和板长均为3.66m ,板间距为0.25m ,烟气的体积流量为7200 m3/h ,操作压力为1atm(10325Pa),粉尘粒子的驱进速度为12.2cm/s 。试确定: (1)烟气流速分布均匀时的除尘效率。
(2)由于烟气分布不均匀,某一通道内烟气量占烟气总量的50% ,其他两通道的烟气量各占25%时除尘器的除尘效率。(15分)
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洛阳理工学院 学年 第一学期 大气污染控制技术 期末考试试题卷(A)09
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三九、 填空题(每小题2分,共30分)
1、大气污染物总体可概况为 和 两大类。 2、所谓温室效应是指 。
3、对于国务院批准划定的 控制区和 控制区的污染源,其SO2的排放除执行排放标准外 ,还应执行 。
4、根据除尘机理,目前工业上常用的除尘器可分为 、 、 和 四类。
5、流化床燃烧脱硫过程中 是表示脱硫剂用量的一个指标,在一定条件下也是调节SO2脱硫率 唯一因素。
6、电除尘过程烟气调质是向烟气中加入 等化合物,作用是使粒子的 增加。 7、烟气循环燃烧起到 和 双重作用,从而达到减少NOX生成的目的。 四〇、 选择题(每小题2分,共20分)
1、煤在与空气隔绝条件下加热分解出的可燃气体称为( ) A、气化分 B、油分 C、挥发分 D、有机分 2、在特殊环境下,硫与什么的反应可将硫固定在固相中。( ) A、有机组分 B、无机组分 C、水分 D、微生物 3、水泥、熟石灰等粉尘不宜采用湿式除尘器,主要是因为( ) A.水泥和熟石灰属于憎水性粉尘 B.润湿性较差 C.吸水后易结垢 D.没有润湿
4、煤质对排尘浓度有很大影响,其中以下两种影响最大( ) A、密度和孔隙 B、密度和粒径 C、水分和粒径 D、灰分和水分 5、洗涤式除尘器中效率最高的一种除尘器是( )
A.文丘里除尘器 B.旋风水膜除尘器 C.填料床式洗涤器 D.泡沫板式洗涤器 6、柴油机车主要控制的目标污染物为( )
A、CO、HC和NO B、CO、HC和黑烟 C、HC和NOX D、NOX和黑烟 7、工业上电除尘器倾向于采用( )
A、正电晕电极 B、负电晕电极
C、直流电极 D、正、负电晕电极均可 8、氨法脱硫的质量传递主要受什么控制?( )
A、液相阻力 B、气相阻力 C、反应动力学 D、床层压降 9、在石灰/石灰石法脱除气体中SO2的关键步骤是( )
A、生成HSO3— B、生成 H2SO3 C、生成Ca2+ D、生成H+ 10、选择性催化还原法烟气脱硝工艺操作的两个关键因素是( ) A、床层阻力损失和催化剂中毒 B、空间气速和烟气中残留的氨 C、操作压力和温度 D、催化剂失活和烟气中残留的氨 四一、 简答题(每小题6分,共30分)
1. 烟气脱硫工艺中脱硫剂利用率是什么?其与什么因素有密切关系? 2. 流化床燃烧脱硫过程中,煅烧温度为何有一最佳温度? 3. 什么叫气体吸附?工业吸附剂必须具备哪些条件?
4. 废气生物处理工艺可分为哪两类系统?请叙述两类系统的工艺特点。 5. 煤完全燃烧的必要条件有哪些?其中哪些条件称为“三T”? 四二、 计算题(包括两个小题,共20分)
1. 某企业采用电除尘器除去烟气中的粉尘,已知入口粉尘浓度为ρ1i =3.29g/mN3,出口粉尘浓度为ρ2i=0.09g/mN3。驱进速度为0.12m/s,烟气流量Q=5500m3/h。求所需电除尘器集尘极表面积(m2)。(12分) 2. 某电厂燃煤的烟气中硫含量为0.25%(体积),目前我国SO2要求排放标准为700mg/ m3,求所需脱硫率应该为多少?(已知原子量为O 16;S 32)(8分)
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洛阳理工学院 学年 第一学期 大气污染控制技术 期末考试试题卷(A)10
适用班级: 考试日期时间:
四三、 名词术语解释(每小题5分,共20分) 1. 大气污染 2. 烟气脱硝 3. 电晕闭塞 4. 有效驱进速度
四四、 填空题(每空2分,共20分)
1、我国环境空气功能区划的二类区是 。
2、VOCS催化燃烧法是在 等贵金属为催化剂的作用下使废气中的有害组分完全转化为 和 。 3、烟气钙基洗涤脱硫若采用 作吸收剂时液相传质阻力很小,而采用 时,固、液传质阻力很大。 4、催化剂性能通常指 、 和 。
5、吸附法处理大气污染物时分为物理吸附和化学吸附,物理吸附是由于 引起,而化学吸附则是由于 引起。
四五、 选择题(每小题2分,共20分) 1、流化床燃烧脱硫常用的脱硫剂是( )
A、烧碱或蒙托石 B、纯碱和或高岭土 C、氧化铝或氧化硅 D、石灰石或白云石 2、燃烧过程碳生成的一般顺序为( )
A、炔烃>芳烃 >烯烃>烷烃 B、烯烃>芳烃 >芳烃>烷烃 C、芳烃>烯烃 >烷烃>烯烃 D、芳烃>炔烃 >烯烃>烷烃
3、当含尘气体通过洁净滤袋时,起过滤作用的是滤布,当滤袋表面积聚一层粉尘后,真正起过滤作用的是( ) A.滤布 B.“架桥”现象 C.初层 D.尘粒
4、对纤维状粉尘采用袋式除尘器,滤料应选用( )
A、棉绒布 B、涤纶布 C、平绸 D、玻璃纤维滤料 5、下列关于洗涤式除尘器的说法,不正确的是( )
A.液滴对尘粒捕集作用,并非单纯的液滴与尘粒之间的惯性碰撞和截留 B.既具有除尘作用,又具有烟气降温和吸收有害气体的作用 C.适用欲处理高温、高湿、易燃的有害气体 D.适用于处理粘性大和憎水性的粉尘
6、催化转化法去除大气污染物时,影响床层阻力的关键因素是( ) A、 催化剂密度和孔隙率 B、催化剂的粒径和床层截面积 C、催化剂的比表面和床层高度 D、催化剂的平均直径和密度 7、工业上电除尘器倾向于采用( )
A、正电晕电极 B、负电晕电极
C、直流电极 D、正、负电晕电极均可 8、在汽车尾气净化中三元催化剂是指( )。 a.Pt -Pd-Rh 等三种金属元素组成的催化剂; b.由活性组分、助催化剂和载体构成的催化剂; c.能同时促进 CO、NOx 和 HC 转化的催化剂;
d.由贵金属、助催化剂(CeO2)和载体γ-Al2O3组成的催化剂。 9、不论采用何种燃烧方式,要有效地降低NOx生成地途径是( ) A.降低燃烧的温度,增加燃料的燃烧时间; B.减低燃烧温度,减少燃料在高温区的停留时间 C.提高燃烧的温度,减少燃料的燃烧时间; D.提高燃烧的温度,增加燃料的燃烧时间。 10、以下不是温室气体的是( )
A、CO2 B、CH4 C、N2O5 D、HCFC-22 四六、 简答题(每小题6分,共18分)
1. 与汽油车相比,柴油车排放的污染物有哪些特征? 2. 传统的低NOX燃烧技术有哪几种?
3. 目前袋式除尘器采取哪几种清灰方式?为什么清灰不能过分? 四七、 计算题(每小题11分,共22分)
1.某企业采用电除尘器除去烟气中的粉尘,已知入口粉尘浓度为ρ1i=5.50g/mN3,出口粉尘浓度为ρ2i=0.3g/mN3。集尘极表面积为50m2,烟气流量Q=5500m3/h。求电除尘器所需驱进速度(m/s)。
2. 某燃煤锅炉用煤煤质组成如下:C=65.7%;S=1.7%;H=3.2%;水分=9.0;O=2.3%(含N量不计),灰分18.1%。试计
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算空气过剩系数为1.2时的实际所需空气量和燃烧时产生的实际烟气量
《大气污染控制工程》试题标准答案与评分标准(一)
一、名词术语解释(每小题3分共 18 分)
1、大气污染:系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利,甚至危害了生态环境。
2、二次污染物:是指一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新的污染物质。
3、空气过剩系数:实际空气量V0与理论空气量之比V0.4、集气罩:用以收集污染气体的装置。
5、大气稳定度:是指垂直方向上大气稳定的程度。6、挥发性有机污染物:是一类有机化合物的统称,在常温下它们的蒸发速率大,易挥发。
二、填空题(每空 1.5分共 21 分)
1、C、H、O、N、S (1.5) 灰分、挥发分 (1.5)
2、气体扩散(1.5) 气体吸收(1.5) 气体吸附(1.5) 气体催化转化(1.5) 3、煤烟型(1.5) 石油型(1.5) 混合型(1.5) 特殊型(1.5) 4、除尘效率为50%时的粒径(1.5) 越高(1.5) 5、理论空气量(1.5) 空燃比(1.5) 三、判断题(每题 1.5 分共 9 分)
1、×(1.5) 2、×(1.5) 3、×(1.5) 4、×(1.5) 5、×(1.5) 6、×(1.5) 四、选择题(每题 1.5 分共 12 分)
1、a(1.5) 2、b(1.5) 3、c(1.5) 4、d(1.5) 5、d(1.5) 6、a(1.5) 7、b(1.5) 8、d(1.5) 五、简答题(每题4分,共20分)
1.如何改善电除尘器对高比电阻粉尘的捕集效率? 答:克服高比电阻的方法:保持电极表面尽可能清洁(1);采用较好的供电系统(1);烟气调质(1);发展新型电除尘器(1)。2.如何控制燃烧过程引起的NOX污染?与控制燃烧过程引起的二氧化硫污染有哪些重大差别? 答:通过两段燃烧、烟气再循环等技术措施(1),控制燃烧过程的最高温度及其持续时间、O2的浓度,减少热力NOx的生成(1)。与SO2相比,NOx的控制更注重燃烧条件的控制(1),而SO2主要针对燃料本身的S含量和燃烧后的SO2去除(1)。3.简要分析旋风除尘器结构对其除尘效率的影响?
答:a)排放管直径越小,dc越小,除尘效率越高(1);b)筒体直径D越小,粒子所受的离心力越大,其效率越高;但D过小,粒子容易出现二次逃逸,效率反而下降(2);c)锥体适当加长,可以提高效率(1);d)除尘器下部的严密性不好,会引起除尘效率的下降(1)。4.简要分析机动车可能造成的大气污染, 包括一次污染物和二次污染物?答:一次污染物:CO、HC、NOx、颗粒物、SO2、铅、CO2等(1);二次污染物:HC和NOx反应形成光化学烟雾(1),SO2和NOx形成酸雨和二次颗粒物(1);HC形成二次有机颗粒物(1)。
5.湿法钙质吸收剂脱硫过程中,pH值是重要的操作参数,试分析它对吸收洗涤塔操作造成的可能影响? 答:湿法钙质吸收剂脱硫中一般使用CaCO3和Ca(OH)2(1),如果PH值过高,即溶液中Ca(OH)2含量过高(1),易产生Ca(OH)2沉淀,造成阻塞(1);PH过低,不利于SO2的吸收,还可能引起设备的腐蚀(1)。 六、计算题(每题7分,共14分)、1、解:由下列公式:
a
AQ
A?1?1?exp(?2?e1)?0.99Q?1?1?exp(??e1)?0.9可知有效驱进速度提高一倍后能满足99%的除尘效率的要求。 因为??q?EP/(3??dP);q?3?(???22)?0dPE0
驱进速度正比于dPE0,因此将dPE0提高到原来的两倍即可满足要求。 2.解:1)CaCO3?SO2?2H2O?CaSO3?2H2O?CO2?
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10064 m=1.5625kg ?m1kg3.6?2t?72kg,约去除72×0.9=64.8kg。 100100?64.8?132kg。 因此消耗CaCO3 m?1.3?6464.8?172?174kg; 3)CaSO4.2H2O生成量
64174?435t,同时排放灰渣77kg。 则燃烧1t煤脱硫污泥排放量为0.42)每燃烧1t煤产生SO2约七、实验简述题(6分)
1.除尘器处理风量的测定 2.除尘器阻力的测定 3.除尘效率的测定 4.不同工况下除尘器性能的测定
《大气污染控制工程》试题(二)标准答案与评分标准
一、 名词解释(每小题3分,共15分)
1.由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利,甚至危害了生态环境。(3分)
2.大气中的二氧化碳和其他微量气体如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯碳、水蒸气等,可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过,但却可以吸收地表的长波辐射,由此引起全球气温升高的现象。(3分)
3.单位量燃料按燃烧反映方程式完全燃烧所需要的空气量称为理论空气量。(3分) 4.指在垂直方向上大气稳定的程度,即是否易于发生对流。(3分) 5.气体吸收是溶质从气相传递到液相的相际间传质过程。(3分)
一、
填空题(每空1分,共30分)
(1).煤炭 (1分) 石油(1分) 天然气(1分)
(2).表面接触 (1分) 食入含污染物的食物(1分) 吸入被污染的空气 (1分) (3).水分(1分) 灰分(1分) 挥发分(1分) 固定碳(1分)
(4).对数律风速廓线模式(1分) 指数律风速廓线模式 (1分) (5).按地面最大浓度的计算方法(1分) 按地面绝对最大浓度的计算方法(1分) 按一定保证率的计算法(1分) P值法(1分) (6).斯托克斯直径 (1分) 空气动力学当量直径(1分)
(7).机械除尘器(1分)电除尘器(1分)袋式除尘器(1分)湿式除尘器 (1分) (8).固定床吸附器 (1分) 移动床吸附器(1分) 流化床吸附器 (1分)
(9).大型固定源(如化工厂)的排放(1分) 交通工具、电镀、喷漆、有机溶剂使用过程中所排的废气 (10). 1% (1分) 2% (1分) —3%(1分) 三、简答题(共20分)1.答:主要有CO(1分)、NOx(1分)和HC(包括方香烃、烯烃、烷烃、醛类等),以及少量的铅、硫、磷等(1分)。处理装置有氧化型催化转化器(1分)、还原型催化器(1分)、三效催化转化器(1分)。
2.答:选择性催化反应法(SCR)脱硝(1分)选择性非催化还原法(SNCR)脱硝(1分)吸收法净化烟气中的NOx(1分)吸附法净化烟气中的NOx。(1分)。
3.答:石灰石系统中,Ca2+的产生与H+浓度和CaCO3的存在有关(1分),石灰系统Ca2+的产生仅与氧化钙的存在有关(1分),石灰石系统最佳操作PH为5.8—6.2(1分),石灰系统约为8(1分),石灰石系统在运行时其PH较石灰系统的低(1分)。 4.答:对于给定的设计,这些参数取决于粒子和烟气性,需处理烟气量和要求的除尘效率(1分);(1)比集尘表面积的确定(1分)(2)
长高比地确定
(1分)(3)气流速度的确定(1分)(4)气体的含尘浓度(1分)。
四、计算题(共20分)1.解: (1)过滤气速估计为VF=1.Om/min.(2分)
(2)除尘效率为99%,则粉尘负荷W=VF△Ct=0.99×6t=5.49tg/m2(2分)
(3)除尘器压力损失可考虑为△P=△Pt+△PE+△PP
△Pt为清洁虑料损失,考虑为120Pa; △PE=SE×VF=350Pa;
2
△Pp=RpV△Ct=9.5×12×5.94t=56.43tPa, Rp取9.50N·min/(g·m); 故△P=△Pt+△PE+△PP=350+120+56.43t(Pa)=470+56.43 t(Pa)(2分)
(4)因除尘器压降小于1200Pa,故470+56.43 t(Pa)<1200,t<12.9min即最大清灰周期。(2分)
2(
(5)A=Q/60VF=1000×393/(60×1×273)=240m(2分)
2
(6)取滤液袋d=0.8m,l=2m,a=πdl=5.03m,n=A/a=47.7取48条布袋(2分) 2. .解:火电厂排放标准700mg/m3(2分).
3%硫含量的煤烟气中SO2体积分数取0.3%(2分)。
则每立方米烟气中含SO2 (3/22.4)×64×103=8571mg(2分) 因此脱硫效率为(8571-700)/8571×100%=91.8%(2分) 五、综合分析题(共15分)
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答:1.化石燃料燃烧,对于煤炭来说,一是煤炭的固态加工(1分)。二是煤炭的转化(包括煤气化、煤的液化)(1分);对于石油来说,可采用直接脱硫和间接脱硫(1分)。
2.工业生产过程中的尘(1分)、二氧化硫(1分)、氮氧化物(1分)可分别采用除尘设备除尘(1分),干法脱硫和湿法脱硫方法消除二氧化硫(1分),选择性催化还原法和选择性非催化还原法消除氮氧化物(1分);
3.交通运输污染可采用三效催化转化器净化汽油机排气中的CO、HC、NOX(2分),采用过滤捕集法和催化转化法净化柴油机排气中的NOX和碳烟 (2分)。4.实行循环经济的方法和绿化造林的措施来净化大气污染(2分)。
《大气污染控制工程》试题(三)标准答案与评分标准
一、名词解释(每小题3分,共15分)
1.系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。(2分) 2.指人类、植物、动物和建筑物报露于其中的室外空气。(2分)
3.单位质量燃料燃烧所需要的空气质量,它可以由燃烧方程式直接求得。(2分)
4.能见度是指视力正常的人在当时的天气条件下,能够从天空背景中看到或辨认出的目标物的最大水平距离,单位用m或km。(2分) 5.气体吸附是用多孔固体吸附剂将气体混合物中一种或数祖分被浓集于固体表面,而与其他组分分离的过程。(2分)
二、
填空题(每空1分共30分)
(1).固体燃料(1分) 液体燃料(1分) 气体燃料(1分) (2).温室效应(1分) 臭氧层破坏(1分) 酸雨(1 (3).空气与燃料之比(1分) 温度(1分) 时间(1分) 湍流 (1分) (4).云高 (1分) 云量 (1分)
(5).污染物浓度在y、z轴上的分布符合高斯分布 (1分) 在全部空间中风速是均匀的、稳定的(1分) 源强是连续均匀的 (1分) 在扩散过程中污染物质的质量是守恒的 (1分) (6).个数分布(1分) 质量分布(1分)
(7).除尘设备趋向高效率(1分) 发展处理大烟气量的除尘设备 (1分) 着重研究提高现有高效除尘器的性能(1分) 发展新型除尘设备 (1分) (8).只有固定相界面的吸收设备 (1分) 在气液两相流动过程中形成向界面的吸收设备 (1分)由外部能量引入的吸收设备(1分)
(9).悬浮生产(1分) 附着生长(1分)(10). 1% (1分) 2% (1分) —3%(1分) 三、简答题(共20分)1答:.柴油机排出中有毒物质主要有HC(1分)、CO(1分)、NOx(1分)和微粒(黑烟)(1分)。氧化催化剂控制H、CO、NOx(1分),颗粒辅集器净化微粒(1分)。 2答:低空气过剩系数运行技术(1分);降低助燃空气预热温度(1分);烟气循环燃烧(1分);两段燃烧技术(1分)。
-1
3答:.浆液固体含量/%;(1分) 浆液PH;(1分) 钙/硫比;(1分) 液/气比/L˙mN-3;(1分) 气流速度/m˙s(1分)。4答:文丘里洗涤器是一种高效湿式洗涤器(1分),有收缩管(1分)、喉管和扩散管组成(1分)。假定:(1)微细颗粒以与气流相同的速度进入喉管(1分)(2)洗涤液滴的轴向初速度为零,由于气流曳力在喉管部分被逐渐加速(1分)。 四、 计算题(共20分)
1.解:η=1-exp{-(A/Q)w}=95%(2分),
故exp{-(A/Q)w}=0.05(2分), exp{-(A/Q)2w}=0.0025(2分),
/
因此η=1- exp{-(A/Q)2w}=1-0.0025=99.75%(2分)。 2.解:(1)取平均温度为T=(180+55)/2=117.5℃(1分),
此时气体密度ρ=0.94g/l(分子量取30)(1分)。 显然雾滴处于牛顿区,
us=1.74[3×10-3×9.8×1000/0.94]1/2=9.73m/s(1分), 因气体流速为3m/s(1分),
则液滴相对塔壁的沉降速度为6.73m/s(1分)。 (2)工况条件:液气比9.0L/m3,Ca/S=1.2(1分),
并假设SO2吸收率为90%(1分)。
在117.5℃下,水气比热2212.1kJ/kg(1分), 空气比热1.025kJ(kg·K) (1分),
由(180-55)×1.025×0.94=2212.1m,解得m=0.054kg(1分), 因此水分蒸发率(0.054/9.0)×100%=0.6%(1分), (3)CaCO3反应分率为(0.9/1.2)×100%=75%(1分)。 五、综合分析题(共15分)
答:1.化石燃料燃烧,对于煤炭来说,一是煤炭的固态加工(1分)。二是煤炭的转化(包括煤气化、煤的液化)(1分);对于石油来说,可采用直接脱硫和间接脱硫(1分)。
2.工业生产过程中的尘(1分)、二氧化硫(1分)、氮氧化物(1分)可分别采用除尘设备除尘(1分),干法脱硫和湿法脱硫方法消除二氧化硫(1分),选择性催化还原法和选择性非催化还原法消除氮氧化物(1分);
3.交通运输污染可采用三效催化转化器净化汽油机排气中的CO、HC、NOX(2分),采用过滤捕集法和催化转化法净化柴油机排气中的NOX和碳烟 (2分)。
4.实行循环经济的方法和绿化造林的措施来净化大气污染(2分)。
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《大气污染控制工程》试题(四)标准答案与评分标准
一、名词术语解释(每小题3分共 18 分)
1、气溶胶:系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或固液混合体在气体介质中的悬浮体系。 2、理论空气量:单位量燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量。
3、有效躯进速度:在实际中常常根据除尘器结构型式和运行条件下测得除尘效率,代入德意希方程反算出相应的躯进速度。4、城市热岛效应:是指城市中的气温明显高于外围郊区气温的现象。
5、烟气脱销:除通过改进燃烧技术控制NOx排放外,有些情况还要对冷却后的烟气进行处理,以降低NOx排放量。6、控制流速法:系指在罩口前污染物扩散方向的任意点上均能使污染物随吸入气流流入并将其捕集所必须的最小吸气速度。二、填空题(每空 1.5分共 21 分)
1、CO (1.5) NOx (1.5)
2、悬浮粒子荷电(1.5) 带电粒子在电场内迁移和捕集(1.5) 以及将捕集物从集尘表面上清除(1.5) 3、局部地区污染(1.5) 地区性污染(1.5) 广域污染(1.5) 全球性污染(1.5) 4、按地面最大浓度的计算方法(1.5) 按地面绝对最大浓度的计算方法(1.5) 按一定保证率的计算方法(1.5) P值法(1.5) 5、不同的
三、判断题(每题 1.5 分共 9 分)
1、×(1.5) 2、×(1.5) 3、×(1.5) 4、×(1.5) 5、×(1.5) 6、×(1.5) 四、选择题(每题 1.5 分共 12 分)
1、b(1.5) 2、c(1.5) 3、b(1.5) 4、a(1.5) 5、b(1.5) 6、a(1.5) 7、d(1.5) 8、d(1.5) 五、简答题(每题4分,共20分)
1.空气/燃料比对燃烧过程形成的污染物种类和总量有什么影响?
答:低空燃比时,燃料燃烧不完全,易形成CO和HC,NOx排放很少;高空燃比时,燃料燃烧充分,火焰温度高,CO和HC排放很少,NOx生成量较高;存在一个最佳点,CO、HC和NOx的排放总量最低。 2.与汽油车相比,柴油车排放的污染物有哪些特征?
答:与汽油车相比,CO、HC和NOx的排放曲线有向稀燃区平移的趋势,一般来说,CO和HC的排放很低,NOx的产生量也低于汽油车,但是碳烟的排放浓度很高。
3.简要分析NOx的排放对环境可能产生的影响。
答:NOx对环境的主要影响:1.酸沉降;2.形成O3;3.形成二次颗粒物。 4.简要分析石灰石/石灰系统的重要区别?
答:石灰石系统中,钙离子的产生与H+浓度和CaCO3的存在有关;而石灰系统中,钙离子的产生仅与CaO的存在有关。因此,石灰石系统的最佳PH为5.8—6.2,,石灰石系统PH为8。 5.电除尘器的选择和设计?
答:对于给定的设计,这些参数取决于粒子和烟气特性,需处理烟气量和要求的除尘效率;(1)比集尘表面积的确定,(2)长高比的确定,(3)气流速度的确定,(4)气体的含尘浓度(1分)。 六、计算题(每题7分,共14分)、 1、解:??1?exp(?Aw)?95%, Q故exp(?AAw)?0.05, exp(?2w)?0.0025 QQA2w)?1?0.0025?99.75% Q第 19 页 共 24 页
因此?'?1?exp(?
驱进速度正比于dPE0,因此将dPE0提高到原来的两倍即可满足要求。
2.解:考虑1kg燃煤含氢37g,碳759g,硫9g,氮9g,氧47g。
烟气中含CO263.25mol,含H2O 18.5mol,含SO20.28mol。 因此需O2 2392-47=2281g 约71.3mol,则引入N2268.2mol。
若空气过剩20%,则烟气中O2为0.2×71.3=14.26mol,N2 268.2+53.6+9/28=322.1mol。 即若不考虑N转化,则烟气中含CO263.25mol,H2O18.5mol, SO20.28mol,O214.26mol,N2322.1mol。
0.2?9/14?3.1?10?4(体积分数)
418.40.5?9/14?7.7?10?4(体积分数) 2)N2转化率50%,则NO浓度为
418.41)N2转化率20%,则NO浓度为七、实验简述题(6分) 1.2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O 2.Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2 3.2Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
试卷六答案 一.单选题(30分) BADCAACBBABBACC 二.多选题(10分) ABC BCD ABC ABD BD 三..某车间拟用活性碳吸附净化含苯废气,共采用计2个固定床组成一连续吸附流程,工况如下:
333
? 废气:常温常压条件下,废气排放量为4.5 m/s,进口苯浓度1800 mg/m,出口苯浓度10 mg/m; ? 活性碳:吸附容量为0.18 kg(苯)/kg(活性炭),密度580 kg/m3 ? 吸附床:操作周期8 h,吸附4 h,再生3 h,备用1 h 问:该工艺共需要活性碳多少立方米?(12分) 解:每个吸附周期吸附苯的质量
4.5×4×3600×(1800-10)×10-6=115.992 kg 每个吸附固定床需要活性炭质量 115.992÷0.18=644.4 kg 共需要活性炭体积
644.4÷580×2=2.22 m3
四.有一串联除尘系统,第一级采用重力沉降除尘器,第二级采用电除尘器。除尘系统设计风量为300000 m3/h,烟气温度为140℃(除尘系统设计中不考虑降温),当地大气压力为84.6 kPa,重力除尘器入口含尘浓度为30 g/m3,电除尘粉尘排放浓度为50 mg/Nm3。 (1)如果要求除尘系统总效率为99.92%,重力除尘器的除尘效率为80%,计算电除尘器的除尘效率;
(2)如果粉尘有效驱进速度为0.12 m/s,电场中气流速度为1.2 m/s,计算该电除尘器的集尘面积。(12分) 解:
(1)由 99.92%=1-(1-80%)(1-η电) 可得 η电=99.6%
(2)将ω=0.12m/s,Q=300000 m3/h带入德意希方程式
η电=1-exp(-Aω/Q)=99.6% A=3834.35 m2
如果由原题干计算电除尘效率为99.55% 则A=3752.55 m2(两个答案均正确)
五.一个完整的通风除尘系统及过程主要包括哪几个步骤?请绘出一个最常用的除尘器负压运行的除尘系统示意图,并简要说明负压运行系统的主要特点是什么?(12分)
(1) 用排气罩(包括密闭罩)将尘源散发地含尘气体捕集; (2) 借助风机通过通风管道输送含尘气体; (3) 在除尘设备中将粉尘分离;
(4) 将已净化地气体通过烟囱排入大气;
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输尘管道排气筒除尘器粉尘源排气罩除尘管道系统布置图风机(5) 将在除尘设备中分离下来地粉尘输送出去。 这种方式的特点是
? 最常用的通风除尘系统是将风机臵于除尘器的后面,使除尘器处于负压,含尘气流被吸入除尘器,净化后经烟囱排入大气,
如图所示。
? 进入风机的气流是已经净化的气流,可以防止风机被磨损。 ? 防止含尘气体从管道和除尘器向外泄漏,污染环境。
六.某工厂用重力沉降室来净化含尘气流,经测定,气流中粉尘的粒径分布数据如下表所示: 粉尘粒径范围 平均粒径dp 入口粉尘频率分布△gi (μm) (μm) (%) 0-10 10-20 20-40 40-75 75-125 5 15 30 57.5 100 24 19 18 25 14 若粉尘密度ρp=909kg/m3,气体密度ρg=1.2kg/m3,气体粘度μ=1.84×10-5Pa·s,重力沉降室长度L=2.4m,高度H=0.4m,室内气
流速度v=0.2m/s,试求
(1) 能被该沉降室全部捕集的最小尘粒粒径; (2) 各组粉尘的分级除尘效率; (3) 该重力沉降室的总除尘效率。(12分) 解:(1)dmin18?1.84?10?5?0.2?0.4?(18??u?H/(?p??g)?g?L??35.2?m
(909?1.2)?9.8?2.4因此,能够被该沉降室100%捕集到地最小颗粒粒径为35.2μm。 (2)分级除尘效率?d?(h/H)?100%
设粉尘颗粒的沉降速度为vs???p??g?g?dp?/?18??
2?????d?h/H?(vs30?t)/(vs?dmin???t)???2???g?d?pgp30?t/(18?)p??g??g?dmin?t/(18?)2
22?d??d/d?????p30min???100%
各组粉尘的分级除尘效率分别为。 5 2.02% 15 18.16 30 72.6% 57.5 100% 100 100%
(3) 重力沉降室的总除尘效率
????igi=2.02%×0.24+18.16%×0.19+72.6%×0.18+100%×0.25+100%×0.14=56%
七.某汽车涂装生产线晾干室面积为84 m2,通风采用上送下排方式,断面风速0.20 m/s,涂装所用溶剂主要是甲苯和二甲苯,其产生的废气中有机物浓度为100~200 mg/m3,温度为20~25℃。现采用活性碳纤维吸附浓缩-催化燃烧法进行处理,即采用活性碳纤维首先吸附废气中的有机物,而后用120℃左右的热空气对纤维进行再生(吸附周期和脱附周期时间相同),再生产生的高温、高浓度有机废气进入催化燃烧装置进行处理。
(1)若第一级活性炭纤维吸附有机物的去除效率为95%,第二级催化燃烧法有机物去除效率为98%,计算系统有机物总去除效率; (2)假如第一级活性炭纤维吸附浓缩装置对有机物的浓缩倍数是20,则系统所选用的催化燃烧装置的处理风量按照标准状态计算是多少?(12分)
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解:
(1) 95%×98%=93.1% (2) 污染气体体积流量 84×0.2=16.8 m3/s
脱附再生浓缩倍数为20,且t吸=t脱,在脱附后污染气体体积流量为 16.8/20×95%=0.798 m3/s 折算为标准状态
0.798×273/(273+120)=0.554 m3/s
试卷七答案
三.单选题(30分)
1~5 ACDAD 6~10 ABBBA 11~15 BBDCC 四.多选题(10分)
1 ABC 2 BCD 3 BC 4 ABD 5 AD
三.某车间拟用活性碳吸附净化含苯废气,采用由3个固定床组成的一个连续吸附流程,工况如下:
333
? 废气:常温常压条件下,废气排放量为4.5 m/s,进口苯浓度1800 mg/m,出口苯浓度10 mg/m; ? 活性碳:吸附容量为0.18 kg(苯)/kg(活性炭),密度580 kg/m3 ? 吸附床:操作周期12 h,吸附4 h,再生6 h,备用2 h 问:
(1)该工艺共需要活性碳多少立方米?
(2)如果选择空床流速为15m/min,试计算固定床中吸附剂层的几何尺寸。 解:(1)每个吸附周期吸附苯的质量
4.5×4×3600×(1800-10)×10-6=115.992 kg 每个吸附固定床需要活性炭质量 115.992÷0.18=644.4 kg 共需要活性炭体积
644.4÷580×3=3.33 m3
(2)吸附床为圆柱型,断面面积为 4.5/15X60=18 m2 吸附床直径为
18?4??=4.79 m
吸附床高度为 1.11/18=0.062 m
四.某除尘系统共设3个集气吸尘罩,各吸尘罩的风量、位置和计算阻力如下图所示。请回答下列问题: 1. 从系统设计角度,计算说明该除尘系统主要存在什么问题,并提出解决办法。 2. 该系统对除尘器而言,属于负压运行还是正压运行?该运行方式有什么优点?
3. 系统中存在的问题解决后,该系统中的风机最小风量和最小压头应该是多少?(不考虑漏风,风量和压头的安全余量系数均取15%)
解:
1. 管段AD和管段BD的压力损失分别为200Pa和150Pa,相差超过10%。因此该除尘系统存在压力不平衡的问题,将导致集气罩风
量难以满足设计要求。解决办法是增加AD管段的管径,以降低AD管段压力损失,使其和BD管段压力平衡。 2. 该系统对除尘器而言属于负压运行方式,该方式所具有的特点是:(1)进入风机的气流是已经净化的气流,可以防止风机被磨损;
(2)防止含尘气体从管道和除尘器向外泄漏,污染环境。 3. 该系统经调整压力平衡后,风机最小总压头为
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(150+50+100+1500+50+100)X(1+0.15)=2242.5 Pa 最小所需风量为
(5000+6000+4000)X(1+0.15)=17250 m3/h
五.下图为某一过滤式除尘设备的结构简图,请结合图中数字标号对该设备的工作过程进行描述,并简要介绍该除尘设备在结构上和工作过程中具有哪些主要特点。 解:
(1)如图所示,该除尘器为脉冲袋式除尘器,除尘过程如下:含尘气体经进气口从除尘器下部进入,经滤袋3过滤后,粉尘被阻挡在滤袋外侧,清洁气体经滤袋出口处的文丘里管进入除尘器顶部的净气室9,然后经排出管10排出;清灰时则由电磁阀7打开后,气包5中的压缩空气经由7进入喷吹管8,在有8上面的小孔吹出,在压缩空气进入滤袋口处的文丘里管11时,由于引射作用将混入多倍与自身体积的清洁气体一起进入滤袋3中,将滤袋外侧的粉尘层吹落,完成清灰过程。吹落的粉尘落入底部灰斗15中,定期由锁气器16排出。
(2)该除尘器属于下进气、外滤方式,滤袋内部有袋笼支撑,清灰为脉冲方式,由于清灰时间很短,可以认为属于在线清灰过程,具有过滤负荷高、清灰能力强、结构紧凑等优点,但也具有操作复杂等问题。
六.某工厂用重力沉降室来净化含尘气流,经测定,气流中粉尘的粒径分布数据如下表所示:
粉尘粒径范围 (μm) 0-10 10-20 20-40 40-75 75-125 流速度v=0.2m/s,试求
(4) 能被该沉降室全部捕集的最小尘粒粒径; (5) 各组粉尘的分级除尘效率 (6) 该重力沉降室的总除尘效率。 解: (1)dmin5 15 30 57.5 100 平均粒径dp (μm) 24 19 18 25 14 入口粉尘频率分布△gi (%) 若粉尘密度ρp=909kg/m3,气体密度ρg=1.2kg/m3,气体粘度μ=1.84×10-5Pa·s,重力沉降室长度L=2.4m,高度H=0.4m,室内气
18?1.84?10?5?0.2?0.4?(18??u?H/(?p??g)?g?L??35.2?m
(909?1.2)?9.8?2.4因此,能够被该沉降室100%捕集到地最小颗粒粒径为35.2μm。 (2)分级除尘效率?d?(h/H)?100%
设粉尘颗粒的沉降速度为vs???p??g?g?dp?/?18??
2?????d?h/H?(vs30?t)/(vs?dmin???t)???p2???g?d?pgmin?t/(18?)??g??g?dp302?t/(18?)
22?d??d/d?????p30min???100%
各组粉尘的分级除尘效率分别为。 5 2.02% 15 18.16 30 72.6% 57.5 100% 101 100%
(3) 重力沉降室的总除尘效率
????igi=2.02%×0.24+18.16%×0.19+72.6%×0.18+100%×0.25+100%×0.14=56%
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七.某汽车涂装生产线晾干室面积为84 m2,通风采用上送下排方式,断面风速0.20 m/s,涂装所用溶剂主要是甲苯和二甲苯,其产生的废气中有机物浓度为100~200 mg/m3,温度为20~25℃。现采用活性碳纤维吸附浓缩-催化燃烧法进行处理,即采用活性碳纤维首先吸附废气中的有机物,而后用120℃左右的热空气对纤维进行再生,再生产生的高温、高浓度有机废气进入催化燃烧装置进行处理。吸附床操作周期8 h,其中吸附4 h,脱附再生3 h,备用1 h。
(1) 若第一级活性炭纤维吸附有机物的去除效率为95%,第二级催化燃烧法有机物去除效率为98%,计算系统有机物总去除效率; (2) 假如第一级活性炭纤维吸附浓缩装置对有机物的浓缩倍数是20,则系统所选用的催化燃烧装置的处理风量按照标准状态计算是
多少?
解:
(3) 95%×98%=93.1% (4) 污染气体体积流量 84×0.2=16.8 m3/s
脱附再生浓缩倍数为20,且t吸=4h,t脱=3 h,在脱附后污染气体体积流量为 16.8/20×4/3×95%=1.064 m3/s 折算为标准状态
1.064×273/(273+120)=0.739 m3/s
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