《环境工程学》课程作业及答案Word格式文档下载.docx
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CCl4质量为1.031X10X3600X24X10「3kg=891kg
3.已知重油元素分析结果如下:
C:
85.5%H:
11.3%Q:
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SQ的浓度和CQ的最大浓度;
3)当空气的过剩量为
1kg燃油含:
重量(g)
C855
H113-2.5
S100.3125
HQ22.51.25
10%寸,所需的空气量及产生的烟气量。
摩尔数(g)需氧数(g)
71.2571.25
55.2527.625
0.3125
N元素忽略。
1)理论需氧量设干空气O:
71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg
N2体积比为1:
3.78,则理论空气量99.1875X4.78=474.12mol/kg重油。
即474.12X
22.4/1000=10.62m3N/kg重油
烟气组成为CQ71.25mol,HQ55.25+11.25=56.50mol
理论烟气量71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg
,SQ0.1325mol,N23.78X99.1875=374.93mol。
重油。
即502.99X22.4/1000=11.27m「/kg重油
第一次作业
1.根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准,求出SQ、NQ、CO三种污染物日平均浓度限值的体积分
数。
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:
SQ2:
0.15mg/m3,NQ2:
0.12mg/m3,CO:
4.00mg/m3。
按标准状态下1ni干空气计算,其摩尔数为
44.643mol。
故三种污染物体积百分数分别为:
446.49
2)干烟气量为502.99-56.50=446.49mol/kg重油
03125
SQ百分比浓度为100%0.07%,
7125空气燃烧时co存在最大浓度100%15.96%。
3)过剩空气为10%寸,所需空气量为1.1x10.62=11.68m3Jkg重油,
产生烟气量为11.267+0.1x10.62=12.33mSkg重油。
4.普通煤的元素分析如下:
C65.7%灰分18.1%;
S1.7%;
H3.2%;
水分9.0%;
02.3%(含N量不计)
1)计算燃煤1kg所需要的理论空气量和SQ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/m5表示);
18.26g/molC。
燃烧方程式为
5.475
CH0.584S0.010Q0.013n(02
3.78N2)
CO20.292H2Q0.010SQ23.78nN2
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。
C
65.7
5.4751
H
3.2
0.584
S
1.7
0.053
0.010
Q
2.3
0.072
0.013
灰分
18.1
3.306g/mol
碳
水分
9.0
1.644g/mol
故煤的组成为
CH.584S).
010O0.013,
相对于碳元素作如下计算:
%(质量)mol/100g煤mol/mol碳
燃料的摩尔质量(包括灰分和水分)为
n=1+0.584/4+0.010-0.013/2=1.1495
6.74m3/kg;
1)理论空气量1.1495(1色7?
100022.4103m3/kg
18.26
sq在湿烟气中的浓度为
100%0.174%
1.644
10.2920.0103.781.1495
18
2)产生灰分的量为18.1100080%144.8g/kg
100
烟气量(1+0.292+0.010+3.78x1.1495+1.644/18)x1000/18.26x22.4x10-3=6.826m3/kg
1448°
灰分浓度为10‘mg/m=2.12x104mg/ni
6.826
10001.7%,门
1.740
3)需石灰石一3200103.21kg/t煤
35%
5.干烟道气的组成为:
CQ11%(体积),028%CQ2%SQ120x10-6(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,水气含量8%(体积)。
试计算:
1)过量空气百分比;
2)SQ的排放浓度(g/m3);
3)在标准状态下(1atm和273K),干烟道体积;
4)在标准状态下颗粒物的浓度。
1)N2%=1-11%-8%-2%-0.012%=78.99%
由《大气污染控制工程》P46(2-11)
空气过剩
80.52
0.26478.99(80.52)
100%
50.5%
12010
39.4610
(18%)640.179g/m3。
2)在测定状态下,气体的摩尔体积为
V2时
T1
T210132522・444339.46L/mol;
P2273700133.322
取1m3烟气进行计算,则SQ120X10「6用,排放浓度为
2243
3)5663.37(18%)2957mN/min
39.46
39.463
4)30.052.85g/mN。
22.4aN
=10.3m、d84.1=19.1
m、d15。
9=5.6m
d84.1
1.85。
按《大气污染控制工程》
P129(5—24)lnMMD
InNMD
3ln2g
NMD
3.31
m;
P129(5—26)lndL
lnNMD
1.2
2lng
dL4.00
P129(5—29)|ndSv
52
:
lng
dsv8.53
m。
2.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
10000ni/h,
含尘浓度为
4.2g/
nV除
g
d50
尘器出口的气体流量为12000m3N/h,含尘浓度为340mg/mh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)。
13
解:
气体流量按P141(5-43)Qn(Q1NQ2N)11000mN/s;
2
漏风率P141(5—44)
Q1NQ2N
2000
Q1N
10000
20%;
第二次作业
1.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
0〜2
2〜4
4~6
6〜10
10〜20
20〜40
>
40
浓度/gm3
0.8
12.2
25
56
76
27
在对数概率坐标纸上作岀对数正态分布的质量累积频率分布曲线,读岀质量中位直径d50(MMD
除尘效率:
考虑漏风,按P142(5—47)
2NQ2N
1NQ1N
不考虑漏风,按P143(5—48)
12N
1N
0.34091.9%
4.2
10.3401200090.3%
4.210000
3.对于题2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)。
由气体方程pv—RT得
MV
PM
5
(1.0110490)29
RT
8.31423
0.832g/L
42310000-
27317.9m/s
0.243600
按《大气污染控制工程》P142(5—45)
9.8
4.有一两级除尘系统,已知系统的流量为
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。
解:
按《大气污染控制工程》P145(5—58)
2.22m3/s,
083217.921311Pa。
工艺设备产生粉尘量为22.2g/s
,各级除尘效率分别
T1(11)(12)1(195%)(180%)99%
222
粉尘浓度为g/m310g/m3,排放浓度10(1—99%=0.1g/m3;
2.22
排放量2.22X0.1=0.222g/s。
5.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
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
4~5
5~6
6~8
8~10
10~12
20~30
13.0
11.0
8.0
2.5
8.5
按《大气污染控制工程》P144(5—52)i1P电(P=0.02)计算,如下表所示:
g1i
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