1、1.2 根据我国的环境空气质量标准的二级标准，求出 SO2、 NO2、 CO 三种污染物日平均浓度限值的体积分数。 解： 由我国环境空气质量标准二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下： SO2： 0.15mg/m3， NO2： 0.12mg/m3， CO： 4.00mg/m3。按标准状态下 1m3 干空气计算，其摩尔数为m o l6 4 3.444.22 101 3 。故三种污染物体积百分数分别为： SO2： p p m052.0643.4464 1015.0 3 ， NO2： p p m058.0643.4446 1012.0 3 CO： ppm20.36 4 3.4428 1000.4
2、3 。 环境空气质量标准 GB3095-2012 二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下： SO2： 0.15mg/m3， NO2： 0.08mg/m3， CO： 4.00mg/m3。 NO2： 30 . 0 8 1 0 0 . 0 3 94 6 4 4 . 6 4 3 ppm 1.3 CCl4气体与空气混合成体积分数为 1.50 10 4的混合气体，在管道中流动的流量为 10m3N/s，试确定：1） CCl4 在混合气体中的质量浓度 （ g/m3N）和摩尔浓度 c（ mol/m3N）； 2）每天流经管道的 CCl4质量是多少千克？ 解： 1） （ g/m3N） 334 /0 3 1.110
3、4.221 5 41050.1Nmg c（ mol/m3N） 3334 /1070.6104.221050.1Nmm o l 。 2）每天流经管道的 CCl4质量为 1.031 10 3600 24 10 3kg=891kg 1.5 设人体肺中的气体含 CO 为 2.2 10 4，平均含氧量为 19.5%。如果这种浓度保持不变，求 COHb 浓度最终将达到饱和水平的百分率。 解： 由大气污染控制工程 P14 （ 1 1），取 M=210 24222 .2 1 02 1 0 0 .2 3 6 91 9 .5 1 0COOpCO H b MO H b p ， COHb 饱和度 %15.192 3
4、6 9.01 2 3 6 9.0/1 /222 HbOC O H b HbOC O H bHbOC O H bC O H bCO1.6 设人体内有 4800mL 血液，每 100mL 血液中含20mL 氧。从事重体力劳动的人的呼吸量为 4.2L/min，受污染空气中所含 CO 的浓度为 10 4。如果血液中 CO水平最初为： 1） 0%； 2） 2%，计算血液达到 7%的CO 饱和度需要多少分钟。设吸入肺中的 CO 全被血液吸收。 解： 含氧总量为 mL9 6 01 0 0 204 8 0 0 。不同 CO 百分含量对应 CO 的量为 ： 2%： mL59.19%2%98960 ， 7%： m
5、L26.72%7%939 6 0 1） 最初 CO 水平为 0%时 m i n0.17210102.4 26.72 34 t ； 2） 最初 CO 水平为 2%时 m i n4.12510102.4 59.1926.72 34 t 2.1 已知重油元素分析结果如下： C： 85.5% H： 11.3% O： 2.0% N： 0.2% S： 1.0%，试计算： 1）燃油 1kg所需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； 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： 1kg燃油含： 重量（ g） 摩尔数（ mol） 需 O2数（ mol
6、） C 855 71.25 71.25 H 113 113 28.25 S 10 0.3125 0.3125 O 20 1.25 -0.625 N 元素忽略。 1）理论需氧量 71.25+28.25+0.3125-0.625=99.1875mol/kg 设干空气 O2： N2 体积比为 1： 3.78，则理论空气量99.1875 4.78=474.12mol/kg 重油。 即 474.12 22.4/1000=10.62m3N/kg重油。 烟 气 组 成 为 CO271.25mol ， H2O 56.50mol ，SO20.1325mol， N23.78 99.1875=374.93mol。
7、理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg 重油。即502.99 22.4/1000=11.27 m3N/kg重油。 2）干烟气量为 502.99 56.50=446.49mol/kg 重油。 SO2百分比浓度为 %07.0%1 0 049.4 4 63 1 2 5.0 ， 空气燃烧时 CO2存在最大浓度 %96.15%10049.446 25.71 。 3）过剩空气为 10%时，所需空气量为 1.110.62=11.68m3N/kg重油， 产生烟气量为 11.267+0.1 10.62=12.33 m3N/kg 重油。 2.2 普通煤的元素分析如
8、下： C65.7%；灰分 18.1%；S1.7%； H3.2%；水分 9.0%； O2.3%。（ 含 N 量不计） 1）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）； 2）假定烟尘的排放因子为 80%，计算烟气中灰分的浓度（以 mg/m3表示）； 3）假定用硫化床燃烧技术加石灰石脱硫。石灰石中含Ca35%。当 Ca/S为 1.7（摩尔比）时，计算燃煤 1t 需加石灰石的量。 解： 相对于碳元素作如下计算： %（质量） mol/100g煤 mol/mol 碳 C 65.7 5.475 1 H 3.2 3.2 0.584 S 1.7 0.053 0.010 O 2.3
9、 0.144 0.026 灰分 18.1 3.306g/mol碳 水分 9.0 1.644g/mol碳 故煤的组成为 CH0.584S0.010O0.026， 燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为mo l Cg /26.184 7 5.51 0 0 。燃烧方程式为 222222026.0010.0584.0 78.3010.0292.0)78.3( nNSOOHCONOnOSCH n=1+0.584/4+0.010 0.026/2=1.143 1） 理论空气量 kgmkgm /70.6/104.221 0 0 026.18 )78.31(143.1 333 ； SO2 在 湿 烟 气 中 的 浓
10、 度 为%1 7 5.0%1 0 0186 4 4.11 4 3.178.30 1 0.02 9 2.010 1 0.0 2） 产生灰分的量为 kgg /8.144%801001 0 0 01.18 烟气量（ 1+0.292+0.010+3.78 1.143+1.644/18）1000/18.26 22.4 10 3=7.01m3/kg 灰分浓度 为 31001.7 8.144 mg/m3=2.07 104mg/m3 3） 需石灰石 100 0 1.7% 1.7 4032.00 103 .21 / 103 .2135% g k g k g /t 煤 2.4 某锅炉燃用煤气的成分如下： H2S0
11、.2%； CO25%；O20.2%； CO28.5%； H213.0%； CH40.7%； N252.4%；空气含湿量为 12g/m3N， 2.1 ，试求实际需要的空气量和燃烧时产生的实际烟气量。 解： 取 1mol 煤气计算 H2S 0.002mol 耗氧气量 0.003mol CO2 0.05mol 0 CO 0.285mol 0.143mol H2 0.13mol 0.065mol CH4 0.007mol 0.014mol O2 0.002mol -0.002mol 共需 O2 0.003+0.143+0.065+0.014-0.002=0.223mol。设干空气中 N2： O2体积比
12、为 3.78： 1，则理论干空气量为0.223（ 3.78+1） =1.066mol。取 2.1 ，则实际干空气 1.2 1.066mol=1.279mol。 空气含湿量为 12g/m3N，即含 H2O12/18=0.67mol/ m3N， 0.67 22.4=14.93L/ m3N。故 H2O 体积分数为1.493%。故实际空气量为 mo l2 9 8.1%4 9 3.11 2 7 9.1 。 即实际空气量为 1.298m3/m3煤气 烟气量 SO2： 0.002mol， CO2： 0.285+0.007+0.05=0.342mol， N2： 0.223 3.78+0.524=1.367mo
13、l， H2O: 0.002+0.13+0.014+1.298 1.493%=0.165mol 故实际烟气量 0.002+0.342+1.367+0.165+0.2 1.066=2.089mol 实际烟气量为 2.089 m3/m3煤气 2.4 解： 取 100g煤气计算 质量（ g） mol 数 耗氧量（ mol） H2S 0.2 0.006 0.009 CO2 5 0.114 0 CO 28.5 1.018 0.509 H2 13 6.5 3.25 CH4 0.7 0.044 0.088 O2 0.2 0.00625 -0.00625 N2 52.4 1.871 0 共需 O2 0.009+
14、0.509+3.25+0.088-0.00625=3.850mol。设干空气中 N2： O2体积比为 3.78： 1，则理论干空气量为 3.850（ 3.78+1） =18.402mol。取 2.1 ，则实际干空气 1.2 18.402mol=22.082mol。 空气含湿量为 12g/m3N，即含 H2O12/18=0.67mol/ m3N， 0.67 22.4=14.93L/ m3N。故 H2O 体积分数为1.493%。故实际空气量为 mo l4 1 7.22%4 9 3.11 0 8 2.22 。 烟气量 SO2： 0.006mol， CO2： 0.114+1.018+0.044=1.1
15、76mol， N2： 3.850 3.78+1.871=16.424mol， H2O: 0.006+6.5+0.044 2+22.417 1.493%=6.929mol 故 实 际 烟 气量 0.006+1.176+16.424+6.929+0.2 18.402=28.215mol 实际空气量 32 2 . 4 1 7 2 2 . 4 1 0 0 0 5 0 2 1 . 4 0 8 / 5 . 0 2 1 /100 L k g m k g 实际烟气量 32 8 . 2 1 5 2 2 . 4 1 0 0 0 6 3 2 0 / 6 . 3 2 0 /100 L k g m k g 2.5 干烟道气 的组成为： CO211%， O28%， CO2%，SO2120 10 6（体积分数），颗粒物 30.0g/m3（在测定状态下），烟道气流流量在 700mmHg 和 443K 条件下为 5663.37m3/min，水 汽 含量 8%（体积）。 试计算： 1）过量空气百分比； 2） SO2 的排放浓度（ 3/mg ）； 3）在标准状态下（ 1atm 和 273K），干烟气体积； 4）在标准状态下颗粒物的浓度。 解： 1） N2%=1 11% 8% 2% 0.012%=78.99% 由大气污染控制工程 P47 （ 2 12） 空气过剩
