1、第一章 概论1.2 根据我国的 环境空气质量标准 求 SO2、NO 2、CO 三种污染物二级标准日平均质量浓度限值的体积分数。解：由表 16 查得三种污染物二级标准（日平均质量浓度）为：SO2 NO2 COCm(mg/m3) 0.15 0.08 4.00以 SO2 为例计算体积分数Cv= 3104.2SOmM33.65.=0.05310-6=0.05310-4%同理得：SO2 NO2 CO体积百分数（%） 0.05310-4% 0.03910-4% 3.2010-4%1.3 CCl4 气体和空气混合成体积百分数为 1.510-2%的混合气体，在管道中流量为 10m3/s，试确定。（1）CCl
2、4 在混合气体中的质量浓度 Cm（单位 g/m3）和浓度C （单位 mg/mol） 。m（2）每天流经管道的 CCl4 质量是多少 kg解：已知 1.510-2%=1.510-4154ClM（1）C m= 33/0.20mgCm=1.510-415410-3=2.3110-5kg/mol（2）已知：1d=86400s每天流经管道的 CCl4 质量：1.031010-386400=889.92kg/d1.4 成人每次吸入的空气量平均为 500cm3，假如每分钟呼吸 15 次，空气颗粒物的质量浓度为 200g/m 3。试计算每小时沉积于肺泡上的颗粒物质量。已知颗粒物在肺泡上的沉积系数为 0.12。
3、解：成人每次吸入空气量：500cm 3=5.010-4m3每小时吸入空气量：5.010 -4m31560=0.45m3/h每小时吸入颗粒物量：0.45200=90g/h沉积在肺泡上颗粒物量：900.12=10.8g/h第二章 燃烧与大气污染2.1 已知重油元素分析结果为：C：85.5% H：11.3% O：2.0% N：0.2% S：1.0% 试计算： 燃烧 1kg 重油所需的理论空气量和产生的理论烟气量；干烟气中 SO2的质量浓度和 CO2的最大质量浓度；当空气的过剩量为 10%时，所需的空气量及产生的烟气量。解： 已知 1kg 重油中各成分的含量如下：质量/g 摩尔数/mol（按原子数计）
4、 需氧数/molC 855 71.25 71.25H 113 112.10 28.25N 2 0.143 0S 10 0.3125 0.3125O 20 1.25 -0.625所需理论氧气量为：71.25+28.25+0.3125-0.625=99.188mol/kg 重油需要的理论空气量为：99.188（1 + 3.7）=472.13mol/kg 重油即： 472.1322.4/1000=10.58m3/kg 重油（标态）理论空气量条件下的烟气组成（mol）为：CO2：71.25 H2O：56.5SOx：0.3125 N2：99.1883.76理论烟气量为：71.25+56.5+0.3125
5、+99.1883.76=501.01mol/kg 重油501.0122.4 10-3=11.22m3/kg 重油 干烟气量为：501.01-56.5=444.51mol/kg 重油即： 444.5122.410-3=9.96m3/kg 重油。SO2 量为：0.31250.97=0.3031mol/kg 重油（认为 S 的生成物中 SO2 占 97%）干烟气中 SO2 的质量浓度为：0.303110-6/444.51=681.87 =1948mg/m34.26假设 C 全部生成 CO2，则 CO2 的量为 71.25mol/kg 重油。CO2 的最大质量浓度为：4.105.473/8mg当空气过
6、剩 10%时，空气过剩系数 =1.1则实际的空气量为：10.581.1=11.64m3/kg 重油实际烟气量为：0)1(aofgf VV58.2.13/kg 重油m82.5 某燃油锅炉尾气，NO 排放标准为 287.5mg/m3，若燃油的分子式为C10H20Nx，在 50%过剩空气条件下完全燃烧，燃料中的氮 50%转化为NO，不计大气中 N2 转变生成的 NO。计算在不超过排放标准情况下，燃料油中氮的最高质量分数。解：以 1molC10H20Nx 燃烧为基础，则需氧量（mol）：10+ 41540x理论空气量（mol）：4.76 实际空气量（mol）:1.54.76 415x在理论空气量下产生
7、的理论烟气体积为：CO2：10mol，H 2O：10mol、NO： ，N 2：3.76x415x理论烟气量（mol）为：10+10+ xxx69.1471576.32实际烟气量（mol）为：（76.4+1.69x）+0.5 41576.x=112.1+2.285xNO 的浓度： 61034.25872.1xx0.048即燃料油中 N 的最大允许含量为：048.1210.4%78.2.6 某燃油锅炉每小时耗油 4.8t，油的低位发热量Q1=40614kJ/kg，=1.3 ，安装有省油器=0.15，求该锅炉每小时排放的烟气量。解：（1）由式 2.14 计算理论空气量 21087.4650.31QV
8、a标 态)/(21kgm（2）由式 2.24 求每 kg 油燃烧产生的烟气量oafg VQV)1(487.1=1.11 25.0.06=15.38（m 3/kg） （标态）（3）每小时产生的烟气量15.384800=73824m3/h（标态）第三章 污染气象学基础知识3.1 在高塔下测得下列气温资料，试计算各层大气的气温直减率：r 1.5-10、r 10-30、r 30-50、r 30-50、r 1.5-50，并判断各层大气稳定度。高度 Z/m 1.5 10 30 50气温 T/K 298 297.8 297.5 297.3解：已知 r=-T/Z rd=0.98K/100m以 r1.5-10为
9、例计算r1.5-10=-(297.8-298)/(10-1.5)=0.0235K/m=2.35K/100m因为 r1.5-10rd ，所以大气不稳定总的计算结果及判断列于下表。r1.5-10 r10-30 r30-50 r1.5-30 r1.5-502.35 1.5 1.0 1.75 1.44不稳定 不稳定 中性 不稳定 不稳定3.2 某石油精炼厂自平均有效源高 60m 处排放的 SO2 质量为 80g/s，有效源高处的平均风速为 6m/s，试估算冬季阴天正下风方向距烟囱 500m处地面上的 SO2 浓度。解：根据题设条件，由表 3-8 查得稳定度级别为 D，由表 3-9 查得 y=35.3m
10、 z=18.1mC（x,0,0,H）= 2expzzyHuq= 21.8601.835614.0=2.7310-5g/m3=2.7310-2mg/m33.3 据估计，某燃烧着的垃圾堆以 3g/s 的速率排放氮氧化物。在风速为 7m/s 的阴天夜里，源的正下风方向 3km 处的平均浓度是多少？假设这个垃圾堆是一个无有效源高的地面点源。解：根据题设条件， 由表 38 查得，稳定度级别为 D，由表 39查得 y=173m z=79.1mC（3000,0,0,0）= zyuQ1.79314.=9.9710 mg/m33.6 某厂烟囱有源高为 150m，SO 2 排放量为 151g/s。夜间及上午地面风
11、速为 4m/s，夜间云量 3/10，若清晨烟流全部发生熏烟现象，试估算下风向 16km 处的地面轴线浓度。解：夜间 =4m/s，云量 =3/10 时，由表 38 查得稳定度级别为E 级，由 E 级和 X=16km 查表 39 得 y=544m z=100m 则求得：Lf=H+2 z=150+2100=350m yf= y+H/8=544+150/8=563msmum/6.1075422.1035/106.46.2mgLQCyf=0.046mg/m33.7 某城市火电厂的烟囱高 100m，出口内径 5m。出口烟气流速12.7m/s，温度 100，流量 250m3/s。烟囱出口处的平均风速 4m/
12、s，大气温度 20，试确定烟气抬升高度及有效高度。解： （取 Pa=1013.3hPa）TsQPah35.0=0.351013.325080/373.15=19008.7kJ/s由表 36 取城市远郊区 n0=0.332，n 1=3/5，n 2=2/5/210nHQ=0.33219008.73/51002/5/4=193.3m H=Hs+H=100+193.3=293.3m第四章 除尘技术基础4.3 已知某粉尘粒径分布数据（见下表）（1）判断该粉尘的粒径分布是否符合对数正态分布；（2）如果符合，求其几何标准差、质量中位径、粒数中位径、算术平均直径及体积表面积平均直径。粒径间隔/ m02 24
13、46 610 1020 2040 40质量m/g0.8 12.2 25 56 76 27 3解：（1）以 02m 为例计算：mo=m=200gg0-2=m/m 0100%=0.8/200100%=0.4%f0-2/d p=0.4%/2=0.2%m -1ln 2/)0ln(pd=0计算结果列表如下：粒径间隔/m 组中点/m g(%) f%m -1 lndp G(%) R(%)02 1 0.4 0.2 0 0.4 99.624 3 6.1 3.1 1.10 6.5 93.546 5 12.5 6.3 1.61 19.0 81.0610 8 28 7.0 2.08 47.0 53.01020 15
14、38 3.8 2.71 85.0 15.02040 30 13.5 0.68 3.40 98.5 1.540 1.5 100（2）根据数据作图得出符合对数正态分布由图知：d p(R=84.1%)=3.7m, d 50=8.6mdp(R=15.9%)=20.1m0204060801001 3 5 8 15 30 40g(%)f(%vm )G(%)R(%)几何标准差 50dpg6.8123d50=d50exp(31n 2 g)，所以 d 50=3.9md1=d50exp(0.5ln 2 g)=3.9exp(0.5ln22.36)=5.6mdvs=d exp(2.51n 2) 50= 3.9exp(2.5ln22.36)=7.2m4.4 对于题 4.3 中的粉尘，已知真密度为 1900kg/m3，粒子卡门形状系数为 0.65，填充空隙率为 0.7。试确定其比表面积（分别以质量、净体积和堆积体积表示） 。解：真实体积：= vsed6= 4102.753/8cm
