優(yōu)質(zhì)作業(yè)習(xí)題解答8910章

1、作業(yè)習(xí)題解答第八章硫氧化物的污染控制第8章1, 2, 38.1某新建電廠的設(shè)計(jì)用煤為：硫含量 3%，熱值26535kJ/kg。為達(dá)到目前中國火電廠的排放標(biāo)準(zhǔn)，采用的 SO2排放控制措施至少要達(dá)到多少的脫硫效率？8.1 解:要達(dá)到火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB13223-2011中廣東新建電廠鍋爐二氧化硫的排放標(biāo)準(zhǔn)100mg/m3。3%硫含量的煤煙氣中 S02體積分?jǐn)?shù)取0.3%。則每立方米煙氣中含 SO?364 103 =8571mg/m3 ；22.4因此脫硫效率為8571 一100100% =98.8%。85718.4 冶煉廠尾氣采用二級(jí)催化轉(zhuǎn)化制酸工藝回收SO2。尾氣中含SO2為7.8%、。2

2、為10.8%、N2為81.4% （體積）。如果第一級(jí)的 SO2回收效率為98%，總的回收效率為 99.7%。計(jì)算：1）第二級(jí)工藝的回收效率為多少？2） 如果第二級(jí)催化床操作溫度為420C，催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)的平衡常數(shù) K=300,反應(yīng)平衡時(shí)SO2的轉(zhuǎn)化率為多少？其中，K =注Yso2 4N26H2O8NH36NO2 7N212H2O4 _4 308 _6 4633x 0.9 96.310y 0.9 10.710解得 x=2889kmol , y=279kmol生成 2（2889 - 279） = 3133kmol , H2OC6 2889 12279） = 4752kmol848因此殘留氨量為（31

3、33+4752）X 5 X 10-6=0.04kmol，可忽略。故每天消耗氨的量為（2889+279 ）X 17/103=53.9t。2） 以熱值為10000kcal/kg的重油為燃料，每日排放NOx量約85t，其中NO28.5t, NO76.5t。 反應(yīng)方程式為：4NH34NO O2 4N26H2O8NH36NO2 7N2 12H2O44 3086 46_3_3x 0.9 76.5 10y 0.9 8.5 10解得 x=2295kmol , y=222kmol生成 2(2295 - 222) = 2489kmol ,出0(衛(wèi) 2295 12 222) = 3776kmol848因此殘留氨量為

4、(2489+3776)X 5 X6=0.03kmol，可忽略。故每天消耗氨的量為(2295+222 )X 17/103=42.8t。3)以熱值為8900kcal/m3的天然氣為燃料，每日排放NOx量約38.2t，其中N23.8t, NO34.4t。 反應(yīng)方程式為：4NH34NO O2 4N2 6H2O8NH36NO2 7N2 12H2O4 _4 308 _6 46x 一 0.9 34.4 103y 0.9 3.8 103解得 x=1032kmol，y=99kmol生成 2(1032 - 99) =1119kmol，出。(6 103212 99) = 1696kmol848因此殘留氨量為(111

5、9+1696)x 5X 106=0.01kmol，可忽略。故每天消耗氨的量為(1032+99 )X 17/103=19.2t。9.13第十章?lián)]發(fā)性有機(jī)物污染控制10.2 解：B由Antoine方程lg P = A可分別計(jì)算得到 40 C時(shí)t +C苯的蒸汽壓P1=0.241atm ;甲苯的蒸汽壓 P2=0.078atm。因此 y苯=x苯1 = 0.3 0.241 = 0.0723 , y甲苯=x甲苯2 = 0.0546。P1P10.3計(jì)算20。C時(shí)，置于一金屬平板上1mm厚的潤滑油蒸發(fā)完畢所需要的時(shí)間。已知潤滑油的密度為1g/cm3，分子量為400g/mol，蒸汽壓約為 1.333 X 10 4

6、Pa，蒸發(fā)速率為(0.5宇疋。m s P10.3 解：列式A 0.5 t，故P M=2Ms = 12CYPc 1.0 103 1.0 10-1.01 105 = 2 ；： :p _400 10“1.333 1010.4利用溶劑吸收法處理甲苯廢氣。已知甲苯濃度為10000mg/m3，氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量為20000m3/h，處理后甲苯濃度為 150mg/m3,試選擇合適的吸收劑，計(jì)算吸收劑的用量、 吸收塔的高度和塔徑。10.4 解：取溫度為100oF=310.8K進(jìn)口甲苯濃度：1m3氣體中含1000mg，則體積為10000 10310.83 30.02242.772 10 m ,即濃度為 27

7、72ppm。92273同理可計(jì)算出口甲苯濃度為 41.6ppm。Air Pollution Control EngineeringP366 Example10.14 選擇 C14h30作吸收劑，但本題出口甲苯濃度過低，分壓 41.6X 10-6atm，小于C14H30 100oF時(shí)分壓47x 106ppm，因此不能選 擇C14H30，而應(yīng)該選擇蒸汽壓更低的吸收劑，此處選擇C16H34，在100 oF下蒸汽壓約10X 10 6atm，分子量 M=226。*=Pyxtolue ne Ptolue ne1atm *0.07atm y二 14.3y*，取 Xi bottom=0.8x=0.8 x 14

8、.3X 0.002772=0.032,2772 -41.60.032-0=0.085。3又 G=20000m /h=784.3kmol/h=13.93lb/s=28.8lbmol/min 。故 L=0.085G=0.085 x 28.8=2.45lbmol/min，即吸收劑用量 251.2kg/min。L由 CRC Handbook of Chemistry 查得 100 oF 下，C16H34=48lbm/ ft2 , J = 2.4cp ,“75。一 存)0.5七腫嚴(yán)0.085 詈(詈宀 0.008 ；代入 log： = -1.6798-1.0662log 1 -0.27098(log J

9、2 中解得：=0.23。G2 F 0.2L -G g。得G=l Lg。0.2023竺吸警S0.7b/ft250 0.75 2.4取 75%,則 G 0.56lb/ft 2.s,故 AmgasG屠 24.9ft2 ,D4Ay.72m。傳質(zhì)單元數(shù)T Yt(1 一 HG / PL) (H / P) Xb + (HG / PL) yB (1 -HG/PL)門驚(1 -HG/PL)-(H /P)Xb (HG/PL)yBH/P=0.07/仁0.07, HG/PL=0.07/0.085=0.824 , 1- HG/PL=0.176。代入上式解得 N=13.3。NL 13.3 漢 2.45h60 二 19.6 ft 二 6mKaPA 4x1 x 24.910.5采用活性碳吸附法處理含苯廢氣。廢氣排放條件為298K、1atm,廢氣量20000m /h,廢氣中含有苯的體積分?jǐn)?shù)為3.0X 10 一3，要求回收率為99.5%。已知活性炭的吸附容量為0.18kg （苯）/kg （活性炭），活性炭的密度為 580kg/m3,操作周期為吸附 4小時(shí)，再生3小 時(shí)，備用1小時(shí)。試計(jì)算活性炭的用量。10.5解：廢氣中苯的含量 y1=20000 x 3.0X 103