大气污染控制工程 课后答案Word格式文档下载.docx
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0.1=0.222g/s。
5.8解:
按《大气污染控制工程》P144(5-52)(P=0.02)计算,如下表所示:
粉尘间隔/
<
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
2.0
0.4
0.7
3.5
6.0
24.0
出口g2
7.0
1.0
3.0
14.0
16.0
29.0
93
95
90
91.4
92
94.7
97.6
4~5
5~6
6~8
8~10
10~12
20~30
其他
13.0
11.0
8.0
2.5
8.5
99.1
98
98.3
98.5
98.2
100
据此可作出分级效率曲线。
5.9解:
按《大气污染控制工程》P144(5-54)。
5.10解:
当空气温度为387.5K时。
当dp=0.4时,应处在Stokes区域。
首先进行坎宁汉修正:
,
,。
则
当dp=4000时,应处于牛顿区,。
,假设成立。
当dp=0.4时,忽略坎宁汉修正,。
经验证Rep<
1,符合Stokes公式。
考虑到颗粒在下降过程中速度在很短时间内就十分接近us,因此计算沉降高度时可近似按us计算。
dp=0.4h=1.41×
10-5×
30=4.23×
10-4m;
dp=40h=0.088×
30=2.64m;
dp=4000h=17.35×
30=520.5m。
5.11解:
设最大石英粒径dp1,最小角闪石粒径dp2。
由题意,
故。
5.12解:
在所给的空气压强和温度下,。
dp=200时,
考虑采用过渡区公式,按《大气污染控制工程》P150(5-82):
,符合过渡区公式。
阻力系数按P147(5-62)。
阻力按P146(5-59)
5.13解:
圆管面积。
据此可求出空气与盐酸雾滴相对速度
考虑利用过渡区公式:
代入相关参数及us=0.27m/s
可解得dp=66。
,符合过渡区条件。
故能被空气夹带的雾滴最大直径为66。
5.14解:
粒径为25,应处于Stokes区域,考虑忽略坎宁汉修正:
竖直方向上颗粒物运动近似按匀速考虑,则下落时间,因此L=v.t=1.4×
122m=171m。
5.15解:
在给定条件下。
当dp=10,粉尘颗粒处于Stokes区域:
dp=500,粉尘颗粒处于牛顿区:
因此
经验证,Rep=1307>
500,假设成立。
作业习题解答
第六章除尘装置
6.1解:
计算气流水平速度。
设粒子处于Stokes区域,取。
按《大气污染控制工程》P162(6-4)
即为能被100%捕集的最小雾滴直径。
6.2解:
按层流考虑,根据《大气污染控制工程》P163(6-5)
,因此需要设置23层。
6.3解:
,符合层流区假设。
6.4解:
设空气温度为298K,首先进行坎宁汉修正:
,
故
用同样方法计算可得0.83粒子的分级效率为0.864。
因此总效率
6.5解:
按《AirPollutionControlEngineering》公式。
令=50%,N=5,Vc=15m/s,=2.9×
103kg/m3,W=0.76m,,代入上式得dc=11.78。
利用《大气污染控制工程》P170(6-18)计算各粒径粉尘分级效率,由此得总效率
6.6解:
根据《大气污染控制工程》P144(5-53)(P=0.1)计算分级效率,结果如下表所示:
0~5
5~10
10~15
15~20
20~25
25~30
30~35
35~40
40~45
>
45
质量
频率/%
捕集g3
0.5
1.4
1.9
2.1
84.0
76.0
12.9
4.5
1.5
0.3
1.1
5.59
49.41
79.17
90.00
92.65
96.26
97.30
97.83
98.36
99.85
由上表可见,5~10去除效率为49.41。
因此在工程误差允许范围内,dc=7.5。
6.7解:
据《大气污染控制工程》P169(6-13)。
6.8解:
根据《AirPollutionControlEngineering》P258公式。
因,故=1000;
由题意,当。
取,N=10,代入上式
,解得Wi=5.5。
根据一般旋风除尘器的尺寸要求,D0=4Wi=2.2cm;
H=2Wi=1.1cm。
气体流量Q=A.V=H.W.Vc=1.21×
10-3m3/s
6.9解:
按《大气污染控制工程》P170(6-18)
;
dg=20,,
代入上式,利用Matlab积分可得。
6.10解:
驱进速度按《大气污染控制工程》P187(6-33)
,Q=0.075m3/s,代入P188(6-34)
6.11解:
1)Q’=2/3=0.667m3/s,S=3.662=13.4m2,。
2),查图6-27得Fv=1.75
6.12解:
1)由题意
dp=3.5,
dp=8.0,
dp=13.0,
2),则=0.42g/m3>
0.1g/m3。
不满足环保规定和使用者需要。
6.13解:
1)由《大气污染控制工程》P183(6-31)电场荷电为
扩散荷电按P184(6-32)计算,与电场荷电相比很小,可忽略。
因此饱和电荷值3.04×
10-16C。
2)电场荷电为
扩散荷电与电场荷电相比很小,可忽略,故粉尘荷电量4.86×
10-19C。
3)取
dp=5时,;
dp=0.2时,。
6.14解:
查图得集气板面积约1000m3.(1000m3/min)-1。
根据,
0.995=1-exp(-wi)解得wi=5.30m/min。
6.15解:
,故,
因此。
6.16解:
设3种粒子的分级效率分别为、、,则
因此,,。
6.17解:
1)粉尘粒径dp=10
当液滴直径为50时,R=0.2;
碰撞数,。
由给出计算公式可得
同理可得液滴直径为100、500时捕集效率为42.6%、10.1%。
2)dp=50
用同样方法计算可得颗粒在直径为50、100、500的液滴上捕集效率分别为
0、10.2%、25.0%。
6.18解:
按《大气污染控制工程》P211(6-53)
由(6-55)
粒径小于0.1所占质量百分比太小,可忽略;
粒径大于20.0,除尘效率约为1;
6.19解:
坎宁汉修正
6.20解:
设气液比1L/m3,dp=1.2,,f=0.25。
在1atm与510.K下查得
由可解得
v=121.6m/s。
故喉管面积,DT=272mm。
取喉管长度300mm,通气管直径D1=544mm。
,,则
(取D2=600mm)。
6.21解:
由《AirPollutionControlEngineering》P3009.48式。
通过P293Figure9.18读取。
取,雨滴Db=2mm,处于牛顿区,利用《大气污染控制工程》P150(5-83)。
因此,
从Figure9.18读出=0.11(Cylinder)。
故M=。
而液滴本身。
故质量增加了1.98×
10-4%。
6.22解:
由《AirPollutionControlEngineering》公式。
代入已知数据
,即需持续半天左右的时间。
6.23解:
设破裂2个布袋后气体流量分配不变,近似求得出口浓度如下:
6.24解:
设恒定速度v1,则,。
若在400Pa压降下继续,则
解此微分方程得Q2=90.1m3。
6.25解:
当T=300K时,,v=1.8m/min=0.03m/s。
利用所给数据进行线性拟和,
,即,Kp=3.53×
10-12m2。
6.26解:
1)过滤气速估计为vF=1.0m/min。
2)除尘效率为99%,则粉尘负荷。
3)除尘器压力损失可考虑为
为清洁滤料损失,考虑为120Pa;
4)因除尘器压降小于1200Pa,故即最大清灰周期。
5)。
6)取滤袋d=0.8m,l=2m。
,,取48条布袋。
6.27解:
1)将已知数据代入所给公式即有
2)由可得z>
=3.23m。
3)由《AirPollutionControlEngineering》公式,穿透率
取Wi=0.25Dc,而N=0.5Z/Dc,Vc=Vs/,,代入上式
(近似取)
6.28解:
1)过滤气速为3.35m/min效率
过滤气速为1.52m/min效率
过滤气速为0.61m/min效率
过滤气速为0.39m/min效率
2)由2.0×
(1-0.3)xp=140×
10-4,xp=0.01cm;
3)由(0.8-0.0006)×
0.39t=140,t=449min=7.5h。
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