大气课后习题 联系客服

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气温度为293K,烟囱出口处风速4m/s,SO2排放量为10mg/s。试计算中性大气条件下SO2的地面最大浓度和出现的位置。

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4.6 地面源正下风方向一点上,测得3分钟平均浓度为3.4×10g/m,试估计该点两小时的平均浓度是多少?假设大气稳定度为B级。

4.7 一条燃烧着的农业荒地可看作有限长线源,其长为150m,据估计有机物的总排放量为90g/s。当时风速为3m/s,风向垂直于该线源。试确定线源中心的下风距离400m处,风吹3到15分钟时有机物的浓度。假设当时是晴朗的秋天下午4:00。试问正对该线源的一个端点的下风浓度是多少?

4.8 某市在环境质量评价中,划分面源单元为1000m×1000m,其中一个单元的SO2排放量为10g/s,当时的风速为3m/s,风向为南风。平均有效源高为15m。试用虚拟点源的面源扩散模式计算这一单元北面的邻近单元中心处SO2的地面浓度。

4.9某烧结厂烧结机的SO2的排放量为180g/s,在冬季下午出现下沉逆温,逆温层底高度为360m,地面平均风速为3m/s,混和层内的平均风速为3.5m/s。烟囱有效高度为200m。试计算正下风方向2km和6km处SO2的地面浓度。

4.10 某硫酸厂尾气烟囱高50m,SO2排放量为100g/s。夜间和上午地面风速为3m/s,夜间云量为3/10。当烟流全部发生熏烟现象时,确定下风方向12km处SO2的地面浓度。

4.11 某污染源SO2排放量为80g/s,烟气流量为265m3/s,烟气温度为418K,大气温度为293K。这一地区的SO2本底浓度为0.05mg/m3,设?z/?y?0.5,u10?3m/s,m=0.25,试按《环

境空气质量标准》的二级标准来设计烟囱的高度和出口直径。

4.12 试证明高架连续点源在出现地面最大浓度的距离上,烟流中心线上的浓度与地面浓度之比值等于1.38。

第五章 颗粒污染物控制技术基础

5.1 根据以往的分析知道,由破碎过程产生的粉尘的粒径分布符合对数正态分布,为此在对该粉尘进行粒径分布测定时只取了四组数据(见下表),试确定:1)几何平均直径和几何标准差;2)绘制频率密度分布曲线。 粉尘粒径dp/?m 0~10 10~20 20~40 >40 质量频率g/% 36.9 19.1 18.0 26.0

5.2 根据下列四种污染源排放的烟尘的对数正态分布数据,在对数概率坐标纸上绘出它们的筛下累积频率曲线。

污染源 平炉 飞灰 水泥窑 化铁炉

质量中位直径

0.36 6.8 16.5 60.0

集合标准差

2.14 4.54 2.35 17.65

5.3 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、质量中位直径、个数中位直径、算数平均直径及表面积-体积平均直径。 粉尘粒径/?m 浓度/?g?m3 0~2 0.8 2~4 12.2 4~6 25 6~10 56 10~20 76 20~40 27 >40 3

5.4 对于题5.3中的粉尘,已知真密度为1900kg/m3,填充空隙率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)。

5.5 根据对某旋风除尘器的现场测试得到:除尘器进口的气体流量为10000m3N/h,含尘浓度

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为4.2g/ mN。除尘器出口的气体流量为12000 mN/h,含尘浓度为340mg/ mN。试计算该除尘器的处理气体流量、漏风率和除尘效率(分别按考虑漏风和不考虑漏风两种情况计算)。

5.6 对于题5.5中给出的条件,已知旋风除尘器进口面积为0.24m2,除尘器阻力系数为9.8,进口气流温度为423K,气体静压为-490Pa,试确定该处尘器运行时的压力损失(假定气体成分接近空气)。

5.7 有一两级除尘系统,已知系统的流量为2.22m3/s,工艺设备产生粉尘量为22.2g/s,各级除尘效率分别为80%和95%。试计算该处尘系统的总除尘效率、粉尘排放浓度和排放量。

5.8 某燃煤电厂除尘器的进口和出口的烟尘粒径分布数据如下,若除尘器总除尘效率为98%,试绘出分级效率曲线。 粉尘间隔/?m <0.6 0.6~0.7 0.7~0.8 0.8~1.0 1~2 2~3 3~4 质量频率 /% 进口g1 出口g2 2.0 7.0 4~5 13.0 6.0 0.4 1.0 5~6 2.0 2.0 0.4 2.0 6~8 2.0 2.0 0.7 3.0 8~10 3.0 2.5 3.5 14.0 10~12 11.0 8.5 6.0 16.0 20~30 8.0 7.0 24.0 29.0 粉尘间隔/?m 质量频率 /%

进口g1 出口g2 5.9 某种粉尘的粒径分布和分级除尘效率数据如下,试确定总除尘效率。 平均粒径/?m 0.25 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 10.0 14.0 20.0 >23.5 质量频率/% 分级效率/%

5.10 计算粒径不同的三种飞灰颗粒在空气中的重力沉降速度,以及每种颗粒在30秒钟内的

0.1 8 0.4 30 9.5 20.0 20.0 15.0 11.0 8.5 68.5 75 81 86 5.5 5.5 4.0 98 0.8 99 0.2 100 47.5 60 89.5 95

沉降高度。假定飞灰颗粒为球形,颗粒直径分别为为0.4、40、4000?m,空气温度为387.5K,压力为101325Pa,飞灰真密度为2310kg/m。

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5.11 欲通过在空气中的自由沉降来分离石英(真密度为2.6g/cm)和角闪石(真密度为3.5g/cm3)的混合物,混合物在空气中的自由沉降运动处于牛顿区。试确定完全分离时所允许的最大石英粒径与最小角闪石粒径的最大比值。

5.12 直径为200?m、真密度为1850kg/m3的球形颗粒置于水平的筛子上,用温度293K和压力101325Pa的空气由筛子下部垂直向上吹筛上的颗粒,试确定:1)恰好能吹起颗粒时的气速;2)在此条件下的颗粒雷诺数;3)作用在颗粒上的阻力和阻力系数。

5.13 欲使空气泡通过浓盐酸溶液(密度为1.64g/m3,粘度1×10-4Pa.s),以达到干燥的目的。盐酸装在直径为10cm、高12m的圆管内,其深度为22cm,盐酸上方的空气处于298K和101325Pa状态下。若空气的体积流量为127L/min,试计算气流能够夹带的盐酸雾滴的最大直径。

5.14 试确定某水泥粉尘排放源下风向无水泥沉降的最大距离。水泥粉尘是从离地面4.5m高处的旋风除尘器出口垂直排出的,水泥粒径范围为25~500?m,真密度为1960kg/m3,风速为1.4m/s,气温293K,气压为101325Pa。

5.15 某种粉尘真密度为2700kg/ m,气体介质(近于空气)温度为433K,压力为101325Pa,试计算粒径为10和500?m的尘粒在离心力作用下的末端沉降速度。已知离心力场中颗粒的旋转半径为200mm,该处的气流切向速度为16m/s。

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第六章 除尘装置

6.1 在298K的空气中NaOH飞沫用重力沉降室收集。沉降至大小为宽914cm,高457cm,长1219cm。空气的体积流速为1.2m3/s。计算能被100%捕集的最小雾滴直径。假设雾滴的比重为1.21。

6.2 直径为1.09?m的单分散相气溶胶通过一重力沉降室,该沉降室宽20cm,长50cm,共18层,层间距0.124cm,气体流速是8.61L/min,并观测到其操作效率为64.9%。问需要设置多少层可能得到80%的操作效率。

6.3 有一沉降室长7.0m,高12m,气速30cm/s,空气温度300K,尘粒密度2.5g/cm3,空气粘度0.067kg/(kg.h),求该沉降室能100%捕集的最小粒径。

6.4 气溶胶含有粒径为0.63和0.83?m的粒子(质量分数相等),以3.61L/min的流量通过多层沉降室。给出下列数据,运用斯托克斯定律和坎宁汉校正系数计算沉降效率。L=50cm,??1.05g/cm,W=20cm,h=0.129cm,??0.000182g/(cm.s),n=19层。

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6.5 试确定旋风除尘器的分割直径和总效率,给定粉尘的粒径分如下: 平均粒径范围/?m 0~1 1~5 5~10 10~20 20~30 30~40 40~50 50~60 质量百分数/% 3 20 15 20 16 10 6 3 除尘器内的有效旋转圈数为5次;旋风除尘器直径为3m,入口宽度76cm。

6.6 某旋风除尘器处理含有4.58g/m灰尘的气流(??2.5?10?5Pa?s),其除尘总效率为90%。粉尘分析试验得到下列结果。 粒径范围/?m 0~5 5~10 10~15 15~20 20~25 25~30 30~35 35~40 40~45 >45 捕集粉尘的质量百分数/% 0.5 1.4 1.9 2.1 2.1 2.0 2.0 2.0 2.0 84.0 逸出粉尘的质量百分数/% 76.0 12.9 4.5 2.1 1.5 0.7 0.5 0.4 0.3 1.1 3

>60 7 已知气体粘度为2×10-5,颗粒比重为2.9,旋风除尘器气体入口速度为15m/s,气体在旋风1)作出分级效率曲线;2)确定分割粒径。

6.7 某旋风除尘器的阻力系数为9.9,进口速度15m/s,试计算标准状态下的压力损失。

6.8 欲设计一个用于取样的旋风分离器,希望在入口气速为20m/s时,其空气动力学分割直径为1?m。

1)估算该旋风分离器的筒体外径;2)估算通过该旋风分离器的气体流量。

6.9 含尘气流用旋风除尘器净化,含尘粒子的粒径分布可用对数正态分布函数表示,且Dm=20?m,??1.25。在实际操作条件下该旋风除尘器的分割直径为5?m,试基于颗粒质量浓度计算该除尘器的总除尘效率。

6.10 在气体压力下为1atm,温度为293K下运行的管式电除尘器。圆筒形集尘管直径为0.3m,

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L=2.0m,气体流量0.075m/s。若集尘板附近的平均场强E=100kV/m,粒径为1.0?m的粉尘荷电量q=0.3×10

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C,计算该粉尘的驱进速度w和电除尘效率。

6.11 利用一高压电除尘器捕集烟气中的粉尘,已知该电除尘器由四块集尘板组成,板高和板长均为366cm,板间距24.4cm,烟气体积流量2m3/s;操作压力为1atm,设粉尘粒子的驱进速度为12.2cm/s。试确定:

1)当烟气的流速均匀分布时的除尘效率;

2)当供入某一通道的烟气为烟气总量的50%,而其他两个各供入25%时的除尘效率(参考