大气污染控制工程试卷整理.doc

1、大气污染：系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。
2、二次污染物：是指一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新的污染物质。
3、空气过剩系数：实际空气量V0与理论空气量之比V0a.
4、集气罩：用以收集污染气体的装置。
5、大气稳定度：是指垂直方向上大气稳定的程度。
6、挥发性有机污染物：是一类有机化合物的统称，在常温下它们的蒸发速率大，易挥发。
7、温室效应：大气中的二氧化碳和其他微量气体如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯碳、水蒸气等，可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象。
8、理论空气量：单位量燃料按燃烧反映方程式完全燃烧所需要的空气量称为理论空气量。（3分）
9、大气稳定度：指在垂直方向上大气稳定的程度，即是否易于发生对流。（3分）
10.、气体吸收：气体吸收是溶质从气相传递到液相的相际间传质过程。
11、气溶胶：.系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质中的悬浮体系。
12、环境空气：.指人类、植物、动物和建筑物报露于其中的室外空气。
13、空燃比：单位质量燃料燃烧所需要的空气质量，它可以由燃烧方程式直接求得。
14、能见度：能见度是指视力正常的人在当时的天气条件下，能够从天空背景中看到或辨认出的目标物的最大水平距离，单位用m或km
15、 气体吸附：气体吸附是用多孔固体吸附剂将气体混合物中一种或数祖分被浓集于固体表面，而与其他组分分离的过程。
16、气溶胶：系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或固液混合体在气体介质中的悬浮体系。
17、有效躯进速度：在实际中常常根据除尘器结构型式和运行条件下测得除尘效率，代入德意希方程反算出相应的躯进速度。
18、城市热岛效应：是指城市中的气温明显高于外围郊区气温的现象。
19、烟气脱销：除通过改进燃烧技术控制NOx排放外，有些情况还要对冷却后的烟气进行处理，以降低NOx排放量。
20、控制流速法：系指在罩口前污染物扩散方向的任意点上均能使污染物随吸入气流流入并将其捕集所必须的最小吸气速度。
二、填空题
1、煤中的可燃组分有 C、H、O、N、S ，有害成分主要是 灰分、挥发分
2、气态污染物控制技术基础是 气体扩散 、 气体吸收 气体吸附 气体催化转化
3、根据燃料的性质和大气污染物的组成，把大气污染分 煤烟型 石油型 混合型 特殊型 四大类。
4、旋风除尘器的分割粒径是指 除尘效率为50%时的粒径 若除尘器的分割粒径越小，除尘效率 越高
5、单位量燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量称为 理论空气量 单位质量燃料燃烧所需要的空气质量称为 空燃比
1.化石燃料分为 煤炭 、 石油 、 天然气
2.大气污染侵入人体主要途径有 .表面接触、 食入含污染物的食物、 吸入被污染的空气
3.煤的工业分析包括测定煤中 .水分（1分） 灰分（1分） 挥发分（1分） 固定碳
4.近地面层中风速廓线模有 对数律风速廓线模式 、 指数律风速廓线模式 两种
5.烟囱高度计算的方法有 按地面最大浓度的计算方法（1分） 按地面绝对最大浓度的计算方法（1分） 按一定保证率的计算法（1分） P值法四种。
6.在除尘技术中应用最多的两种直径分别为 斯托克斯直径 （1分） 空气动力学当量直径
7.目前，常用的除尘器分为 机械除尘器（1分）电除尘器（1分）袋式除尘器（1分）湿式除尘器 （1分） 四种。
8.吸附设备中要有 .固定床吸附器 （1分） 移动床吸附器（1分） 流化床吸附器 （1分） 三种类型。
9.VOCs来源于 大型固定源（如化工厂）的排放（1分） 交通工具、电镀、喷漆、有机溶剂使用过程中所排的废气
10.大气中臭氧减少 . 1% 地面收紫外线辐射增 2% 到 —3%
1.燃料按物理状态分为 固体燃料 液体燃料 分气体燃料
2.全球大气污染问题包括 温室效应 臭氧层破坏 酸雨 三大问题。
3.适当控制 空气与燃料之比 、温度、 时间、 湍流 四个因素，使大气污染物排放量最低。
4.从大气污染扩散的观点看，最关心的是云高 、 云量
5.高斯模式的四点假设是 污染物浓度在y、z轴上的分布符合高斯分布 （1分） 在全部空间中风速是均匀的、稳定的（1分） 源强是连续均匀的 （1分） 在扩散过程中污染物质的质量是守恒的 （1分）
6.大气污染物的粒径分布主要有 个数分布（1分） 质量分布两种表示方法。
7.国内外除成设备的发展，着重在以下 几方面 除尘设备趋向高效率（1分） 发展处理大烟气量的除尘设备 （1分） 着重研究提高现有高效除尘器的性能（1分） 发展新型除尘设备 （1分） 重视除尘机理与理论方面的研究。
8.吸附设备中要有 只有固定相界面的吸收设备 、 在气液两相流动过程中形成向界面的吸收设备 、由外部能量引入的吸收设备、 三种类型。
9.生物法处理VOCs工艺分成 .悬浮生产 、 附着生长 系统。
三、判断题
1、酸雨是指PH小于7的降雨。（× ）
2、汽车使用无铅汽油后，就不会对大气造成污染。 （× ）
3、如果适当地增加空气过剩系数，能够降低碳粒子的生成。 （× ）
4、煤中的可燃硫在燃烧过程中均能被氧化生成二氧化硫。 （ × ）
5、粉尘属于气溶胶状态污染物而雾则属于气态污染物。 （ × ）
6、存在逆温层时不容易发生严重的大气污染。 （ × ）
1、钙硫比是煤中钙硫之摩尔比。 （× ）
2、电除尘过程与其他除尘没有根本的区别。 （× ）
3、对数律风速廓线模式与指数律风速廓线模式适用大气层结一样。 （ ×）
4、汽油车排放的污染物主要是CO、HC、NOX、SO2、碳烟。 （ ×）
5、单位体积粉尘的质量称为粉尘的真实密度。 （× ）
6、。理论空气量与实际空气量之比称为空气过剩系数 （ ×）
四、选择题
1、影响燃烧过程的“三T”因素是指（a ）。
a 温度、时间和湍流b.理论空气量、过剩空气系数和空燃比c. 温度、时间和空燃比；d.温度、时间和过剩空气系数。
2、型煤固硫和循环流化床燃烧脱硫所使用的固硫剂分别为（ b）
a.石灰石，石灰； b.石灰，石灰； c. 石灰石,石灰石； d.石灰，石灰石。
3、容易造成极其严重地面污染的烟流的扩散形式是（ c）。
a. 扇形； b.锥形； c. 漫烟形； d.屋脊形。
4、在选用静电除尘器来净化含尘废气时，首先必须考虑粉尘的（d ）。
a.粒径； b.密度； c.粘附性； d.荷电性。
5、洗涤式除尘器中效率最高的一种除尘器是（ d）。
a. 泡沫板式洗涤器； b.旋风水膜除尘器； c.填料床式洗涤器； d.文丘里除尘器。
6、在污染物控制技术中常用于VOCs废气净化的吸附剂是（a）。
a.活性炭； b.活性氧化铝； c.硅胶； d.分子筛 。
7 、 用石灰石/石灰法净化烟气中SO2的工艺流程中，一般控制料浆PH值为（b ）。
a.8--9； b.6左右； c.<4； d.>9。
8、在汽车尾气净化中三元催化剂是指（d ）。
a. Pt -Pd-Rh 等三种金属元素组成的催化剂； b.由活性组分、助催化剂和载体构成的催化剂;
c.能同时促进 CO、NOx 和 HC 转化的催化剂； d.由贵金属、助催化剂（CeO2）和载体γ-Al2O3组成的催化剂。
1、环境空气是指（b ）。
a 室内外空气； b. 室外空气； c. 室内空气； d. 环绕地球的全部空气的总和。
2、臭氧层一般在离地面（ c）KM的平流层中。
a.10-15； b. 15--20 c. 20-25； d. 25--30。
3、哪一种属于粒子的数量分布（b）。
a.以粒子的质量表示 b. 以粒子的个数所占的比例表示 c.以粒子的表面积表示 d. 以分割粒径表示
4. 湿式除尘器的主要除尘机制是（a）。
a.惯性碰撞、拦截 b. 拦截、凝并 c.惯性碰撞、扩散 d. 拦截、扩散
5. 以氨还原剂，在一定湿度和催化剂作用下将NOX还原为无害的N2和H2O，通称为（b）。
a.非选择性催化还原法 b.选择性催化还原法 c.催化还原法 d.气相反应法
6.汽油车排放尾气的主要成分主要是（a）。
a.CO、 HC、NOX b.CO、 HC 、PM10 c.HC、 NOX 、Pb d.CO、 Pb 、PM10
7. 一个串联除尘系统第一级η1=80%，第二级η1=80%，总除尘效率为（d）。
a.90% b.92% c.94% d.96%
8. 要使沉降ux的尘粒在重力沉降室全部沉降下来，必须保证（d）。
a.t＜ts b.t＞ts c.t=ts d. t≥ts
五、简答题（每题4分，共20分）
1.如何改善电除尘器对高比电阻粉尘的捕集效率？
答：克服高比电阻的方法：保持电极表面尽可能清洁（1）；采用较好的供电系统（1）；烟气调质（1）；发展新型电除尘器（1）。
2.如何控制燃烧过程引起的NOX污染？与控制燃烧过程引起的二氧化硫污染有哪些重大差别？
答：通过两段燃烧、烟气再循环等技术措施（1），控制燃烧过程的最高温度及其持续时间、O2的浓度，减少热力NOx的生成（1）。与SO2相比，NOx的控制更注重燃烧条件的控制（1），而SO2主要针对燃料本身的S含量和燃烧后的SO2去除（1）。
3.简要分析旋风除尘器结构对其除尘效率的影响？
答：a）排放管直径越小，dc越小，除尘效率越高（1）；b）筒体直径D越小，粒子所受的离心力越大，其效率越高；但D过小，粒子容易出现二次逃逸，效率反而下降（2）；c）锥体适当加长，可以提高效率（1）；d）除尘器下部的严密性不好，会引起除尘效率的下降（1）。
4.简要分析机动车可能造成的大气污染， 包括一次污染物和二次污染物？
答：一次污染物：CO、HC、NOx、颗粒物、SO2、铅、CO2等（1）；二次污染物：HC和NOx反应形成光化学烟雾（1），SO2和NOx形成酸雨和二次颗粒物（1）；HC形成二次有机颗粒物（1）。
5.湿法钙质吸收剂脱硫过程中，pH值是重要的操作参数，试分析它对吸收洗涤塔操作造成的可能影响？
答：湿法钙质吸收剂脱硫中一般使用CaCO3和Ca(OH)2（1），如果PH值过高，即溶液中Ca(OH)2含量过高（1），易产生Ca(OH)2沉淀，造成阻塞（1）；PH过低，不利于SO2的吸收，还可能引起设备的腐蚀（1）。
1.汽油机排气中有毒物质有哪些污染物，采用处理装置有那几类？（6分）
答：主要有CO（1分）、NOx（1分）和HC（包括方香烃、烯烃、烷烃、醛类等），以及少量的铅、硫、磷等（1分）。处理装置有氧化型催化转化器（1分）、还原型催化器（1分）、三效催化转化器（1分）。
2.烟气脱硝技术有哪些方面？（4分）
答：选择性催化反应法（SCR）脱硝（1分）选择性非催化还原法（SNCR）脱硝（1分）吸收法净化烟气中的NOx（1分）吸附法净化烟气中的NOx。（1分）。
3.石灰石系统和石灰系统的重要区别？（5分）
答：石灰石系统中，Ca2+的产生与H+浓度和CaCO3的存在有关（1分），石灰系统Ca2+的产生仅与氧化钙的存在有关（1分），石灰石系统最佳操作PH为5.8—6.2（1分），石灰系统约为8（1分），石灰石系统在运行时其PH较石灰系统的低（1分）。
4.电除尘器的选择和设计?(5分)
答：对于给定的设计，这些参数取决于粒子和烟气性，需处理烟气量和要求的除尘效率（1分）；（1）比集尘表面积的确定（1分）（2）长高比地确定
（1分）（3）气流速度的确定（1分）（4）气体的含尘浓度（1分）。
1.空气/燃料比对燃烧过程形成的污染物种类和总量有什么影响？
答：低空燃比时，燃料燃烧不完全，易形成CO和HC，NOx排放很少；高空燃比时，燃料燃烧充分，火焰温度高，CO和HC排放很少，NOx生成量较高；存在一个最佳点，CO、HC和NOx的排放总量最低。
2.与汽油车相比，柴油车排放的污染物有哪些特征？
答：与汽油车相比，CO、HC和NOx的排放曲线有向稀燃区平移的趋势，一般来说，CO和HC的排放很低，NOx的产生量也低于汽油车，但是碳烟的排放浓度很高。
3.简要分析NOx的排放对环境可能产生的影响。
答：NOx对环境的主要影响：1.酸沉降；2.形成O3；3.形成二次颗粒物。
4.简要分析石灰石/石灰系统的重要区别？
答：石灰石系统中，钙离子的产生与H+浓度和CaCO3的存在有关；而石灰系统中，钙离子的产生仅与CaO的存在有关。因此，石灰石系统的最佳PH为5.8—6.2，，石灰石系统PH为8。
5.电除尘器的选择和设计?
答：对于给定的设计，这些参数取决于粒子和烟气特性，需处理烟气量和要求的除尘效率；（1）比集尘表面积的确定，（2）长高比的确定，（3）气流速度的确定，（4）气体的含尘浓度（1分）。
1、柴油机排气中有毒物质有哪些污染物，采用处理装置有那几类？（6分）
答：.柴油机排出中有毒物质主要有HC（1分）、CO（1分）、NOx（1分）和微粒（黑烟）（1分）。氧化催化剂控制H、CO、NOx（1分），颗粒辅集器净化微粒(1分)。
2.传统的低NOX燃烧技术有哪些？（4分）
答：低空气过剩系数运行技术（1分）；降低助燃空气预热温度（1分）；烟气循环燃烧（1分）；两段燃烧技术（1分）
3.石灰石和石灰法烟气SO2含量相同时，主要操作有哪些?（5分）
答：.浆液固体含量/%；（1分） 浆液PH；（1分） 钙/硫比；（1分） 液/气比/L˙mN-3;(1分) 气流速度/m˙s-1(1分)。
4.文丘里洗涤器的组成以及假定条件？(5分)
答：文丘里洗涤器是一种高效湿式洗涤器(1分)，有收缩管(1分)、喉管和扩散管组成(1分)。假定：（1）微细颗粒以与气流相同的速度进入喉管(1分)（2）洗涤液滴的轴向初速度为零，由于气流曳力在喉管部分被逐渐加速(1分)。
六、计算题（每题7分，共14分）
1、某电除尘器的除尘效率为90%，欲将其除尘效率提高至99%。 有人建议使用一种添加剂可以改变滤饼的比电阻，从而使电除尘器的效驱进速度提高一倍。 若此建议可行，电除尘器的效率能满足要求吗？也有人建议，通过提高电除尘器的电压即可满足将除尘效率提高至99% 的要求。若按此建议，电除尘器的电压应增加多少？
1、解:由下列公式：

可知有效驱进速度提高一倍后能满足99％的除尘效率的要求。
因为
驱进速度正比于dPE0，因此将dPE0提高到原来的两倍即可满足要求。
2、某电厂采用石灰石湿法进行烟气脱硫，脱硫效率为90%。电厂燃煤含硫为3.6%，含灰为7.7%。试计算：
1）如果按化学剂量比反应，脱除每kgSO2需要多少kg的CaCO3；
2）如果实际应用时CaCO3过量30%，每燃烧一吨煤需要消耗多少CaCO3；
3）脱硫污泥中含有60%的水分和40%CaSO4.2H2O，如果灰渣与脱硫污泥一起排放，每吨燃煤会排放多少污泥？
2.解：
1）
m=1.5625kg
2）每燃烧1t煤产生SO2约，约去除72×0.9=64.8kg。
因此消耗CaCO3 。
3）CaSO4.2H2O生成量 ；
则燃烧1t煤脱硫污泥排放量为，同时排放灰渣77kg。
五、综合分析题（15分）
1、当前我国城市大气污染日趋严重，主要化石燃料燃烧、工业生产过程、交通运输造成的，控制大气污染应采取哪些措施？
答：1.化石燃料燃烧，对于煤炭来说，一是煤炭的固态加工（1分）。二是煤炭的转化（包括煤气化、煤的液化）（1分）；对于石油来说，可采用直接脱硫和间接脱硫（1分）。
2.工业生产过程中的尘（1分）、二氧化硫（1分）、氮氧化物（1分）可分别采用除尘设备除尘（1分），干法脱硫和湿法脱硫方法消除二氧化硫（1分），选择性催化还原法和选择性非催化还原法消除氮氧化物（1分）；
3.交通运输污染可采用三效催化转化器净化汽油机排气中的CO、HC、NOX（2分），采用过滤捕集法和催化转化法净化柴油机排气中的NOX和碳烟 （2分）。
4.实行循环经济的方法和绿化造林的措施来净化大气污染（2分）。
2、通过碱液吸收气体中的SO2实验写出采用NaOH或Na2CO3溶液作吸收剂，吸收过程发生的主要化学反应式？
1.2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
2.Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2
3.2Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3