(完整word版)根據(jù)我國的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)求SO2

1、心之所向，所向披靡第一章概論1.2根據(jù)我國的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)求 S02、N02、CO三種污染物二 級標(biāo)準(zhǔn)日平均質(zhì)量濃度限值的體積分?jǐn)?shù)。解：由表16查得三種污染物二級標(biāo)準(zhǔn)（日平均質(zhì)量濃度）為:S02Cm（mg/m3） 0.15以SO2為例計算體積分?jǐn)?shù)N020.08CO4.00C3Cv=x 22.4x10M SO2646=0.053X 10-4=0.053X 10 %同理得:NO2CO-4-40.039X 10 %3.20X 10 %1.5X 10-2%的混合氣體，在管SO2體積百分?jǐn)?shù)（%）0.053X 10-4%1.3 CCI4氣體和空氣混合成體積百分?jǐn)?shù)為 道中流量為10m3/s，試確定。（1）

2、CCl4在混合氣體中的質(zhì)量濃度 Cm （單位g/m3）和濃度Cm （單 位 mg/mol)。(2) 每天流經(jīng)管道的CCI4質(zhì)量是多少kg-2-4解：已知 Mccl4 =1541.5X 102%=1.5X 10441.10 3 X154 =1.03g/m3 22.4咒10Cm=1.5X 10-4X 154X 10-3=2.31X 10-5kg/mol(2) 已知：1d=86400s每天流經(jīng)管道的CCl4質(zhì)量：1.03X 10X 10-3x 86400=889.92kg/d1.4成人每次吸入的空氣量平均為 500cm3，假如每分鐘呼吸15次, 空氣顆粒物的質(zhì)量濃度為200卩g/m3。試計算每小時沉

3、積于肺泡上的 顆粒物質(zhì)量。已知顆粒物在肺泡上的沉積系數(shù)為 0.12。解：成人每次吸入空氣量：500cm3=5.0X 10-4m3每小時吸入空氣量：5.0X 10-4m3X 15X 60=0.45m3/h每小時吸入顆粒物量：0.45X 200=90卩g/h沉積在肺泡上顆粒物量：90X 0.12=10.8卩g/h第二章燃燒與大氣污染2.1已知重油元素分析結(jié)果為：C:85.5% H :11.3%0:2.0% N :0.2% S： 1.0% 試計算：燃燒1kg重油所需的理論空氣量和產(chǎn) 生的理論煙氣量；干煙氣中SO的質(zhì)量濃度和CO的最大質(zhì)量濃度;當(dāng)空氣的過剩量為10%寸，所需的空氣量及產(chǎn)生的煙氣量。解：

4、已知1kg重油中各成分的含量如下：質(zhì)量/g摩爾數(shù)/mol（按原子數(shù)計）85571.2571.25113112.1028.2520.1430CHN需氧數(shù)/molS 100.31250.3125O 201.25-0.625所需理論氧氣量為：71.25+28.25+0.3125-0.625=99.188mol/kg 重油需要的理論空氣量為：99.188X( 1 + 3.7)=472.13mol/kg 重油即： 472.13X22.4/10003=10.58m3/kg 重油(標(biāo)態(tài))理論空氣量條件下的煙氣組成（mol）為:CO2：7 1 .25H2O: 56.5SOx: 0.3125N2: 99.188

5、X3.76理論煙氣量為:71.25+56.5+0.3125+99.188X 3.76=501.01mol/kg 重油501.01X22.4 X 10-33=11.22m3/kg 重油干煙氣量為: 501.01-56.5=444.51mol/kg 重油即： 444.51X22.4X10-33=9.96m3/kg 重油。SO2 量為：0.3125X 0.97=0.3031mol/kg重油（認(rèn)為S的生成物中SO2占97%）干煙氣中SO2的質(zhì)量濃度為：0.3031X 1 0-6/444 . 5 1643=681.87X 越=1948mg/m假設(shè)C全部生成CO2，貝U CO2的量為71.25mol/kg

6、重油。 CO2的最大質(zhì)量濃度為：71.25344x103x444.5122.4 = 314.8g/m3當(dāng)空氣過剩10%寸，空氣過剩系數(shù)a =1.1則實(shí)際的空氣量為：310.58 X 1.1=11.64m3/kg 重油實(shí)際煙氣量為：Vfg M W -1)Va0= 11.22 + (1.1-1)x10.58=12.28m 3/kg 重油2.5某燃油鍋爐尾氣，NO排放標(biāo)準(zhǔn)為287.5mg/m3，若燃油的分子式為 C10H20Nx，在50%過?？諝鈼l件下完全燃燒，燃料中的氮50%轉(zhuǎn)化為NO, 不計大氣中N2轉(zhuǎn)變生成的NO。計算在不超過排放標(biāo)準(zhǔn)情況下，燃料油 中氮的最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)。解：以1molC10H2

7、0Nx燃燒為基礎(chǔ)，則20 XX需氧量（mol）: 10+一 +- =15 +444理論空氣量(mol): 4.76X15+-V 4丿< X、實(shí)際空氣量（mol） :1.5X4.76X 15+- i< 4丿rX、3.76X 15+ I4丿4在理論空氣量下產(chǎn)生的理論煙氣體積為:XCO2： 10mol，H2O: 10mol、NO: ，N2：2+ =76.4 + 1.69x4理論煙氣量(mol)為：10+10+3 +3.76咒15 +-L4丿實(shí)際煙氣量(mol)為:(曲隔)+0"卜7叫 15+4丿NO的濃度:=112.1+2.285x x < 0.048即燃料油中N的最大允

8、許含量為:14X0.04810x12+20 +14x0.048-0.4 7 %2.6某燃油鍋爐每小時耗油 4.8t,油的低位發(fā)熱量 Q1=40614kJ/kg, a = 1.3，安裝有省油器 a =0.15，求該鍋爐每小時排放的煙氣量。解：(1)由式2.14計算理論空氣量Va0 =0.85%-一 +24.187X1040614=0.85咒+24.187 X103=10.25(m3/kg)(標(biāo)態(tài))(2)由式2.24求每kg油燃燒產(chǎn)生的煙氣量Q1QVfg =1.11X2 +(a -1)VaO g418740614.、=1.11X+(1.45 110.254187=15.38 (m<287.5

9、咒絲4天106 112.1 +2.285X30/kg)(標(biāo)態(tài))(3) 每小時產(chǎn)生的煙氣量15.38X 4800=73824m3/h (標(biāo)態(tài))第三章污染氣象學(xué)基礎(chǔ)知識3.1在高塔下測得下列氣溫資料，試計算各層大氣的氣溫直減率：1.5-10、10-30、30-50、30-50、1.5-50，并判斷各層大氣穩(wěn)定度。咼度Z/m1.5103050氣溫T/K298297.8297.5297.3解：已知 r=- T/ Z r d=0.98K/100m以1.5-10為例計算r1.5-10 =-(297.8-298”(10-1.5)=0.0235K/m=2.35K/100m因?yàn)閞 1.5-10 >rd，所

10、以大氣不穩(wěn)定總的計算結(jié)果及判斷列于下表。1.5-1010-3030-501.5-301.5-502.351.51.01.751.44不穩(wěn)定不穩(wěn)定中性不穩(wěn)定不穩(wěn)定6m/s,試估算冬季陰天正下風(fēng)方向距煙囪500m3.2某石油精煉廠自平均有效源咼 60m處排放的SO2質(zhì)量為80g/s,有 效源高處的平均風(fēng)速為處地面上的SO2濃度。解：根據(jù)題設(shè)條件,由表3-8查得穩(wěn)定度級別為D，由表3-9查得CT y=35.3m(Tz=18.1mC(x,0,0,H)=jpL 芝'V 2時丿兀 ubyCTz803.14x6x35.3x18.1ex 卩1"2咒18.12 丿=2.73 X 10-5g/m

11、3=2.73X 10-2mg/m33.3據(jù)估計，某燃燒著的垃圾堆以3g/s的速率排放氮氧化物。在風(fēng)速為7m/s的陰天夜里，源的正下風(fēng)方向3km處的平均濃度是多少？假設(shè)這個垃圾堆是一個無有效源高的地面點(diǎn)源。解：根據(jù)題設(shè)條件,由表38查得，穩(wěn)定度級別為D，由表39查得(T y=173m(Tz=79.1mC (3000,0,0,0)二 一 兀 gybz=9.973.14 咒 7 咒 173 咒 79.1X 103 mg/m3.6某廠煙囪有源高為150m, SO2排放量為151g/so夜間及上午地面風(fēng)速為4m/s，夜間云量3/10，若清晨煙流全部發(fā)生熏煙現(xiàn)象，試估算下風(fēng)向16km處的地面軸線濃度。解：

12、夜間u=4m/s,云量=3/10時，由表38查得穩(wěn)定度級別為E級，由E級和X=16km查表39得t y=544m t z=100m則求得:Lf=H+2(Tz=150+2X 100=350m(T yf= (T y+H/8=544+150/8=563mU =U10(2 ,I =4110丿F 、0.2575)一 =6.6m/s110丿C =Qf byf1514 X 6.6 X350 X 563=4.6天10 g / m3=0.046mg/m3.7某城市火電廠的煙囪高100m,出口內(nèi)徑5m。出口煙氣流速12.7m/s, 溫度100C,流量250m3/s。煙囪出口處的平均風(fēng)速4m/s,大氣溫度20C,試

13、確定煙氣抬升高度及有效高度。解：Qh =0.35咒 PaxQx 紅（取 P a=1013.3h Pa）Ts=0.35X 1013.3 X 250X 80/373.15=19008.7kJ/s由表 36 取城市遠(yuǎn)郊區(qū) no=0.332 , ni=3/5 , n2=2/5AH = n0 X Q：1 X H n2 / u3/52/5=0.332 X 19008.7 X 100 /4=193.3m H=Hs+A H=100+193.3=293.3m第四章除塵技術(shù)基礎(chǔ)4.3已知某粉塵粒徑分布數(shù)據(jù)(見下表)(1)判斷該粉塵的粒徑分布是否符合對數(shù)正態(tài)分布;(2)如果符合，求其幾何標(biāo)準(zhǔn)差、質(zhì)量中位徑、粒數(shù)中位

14、徑、算術(shù) 平均直徑及體積表面積平均直徑。粒徑間隔/卩m02244661010 2020 40>40質(zhì)量 m/g0.812.2255676273解：(1)以02卩m為例計算:0=2 m=200g0-2= m/m X 100%=0.8/200X 100%=0.4%0-2/ dp=0.4%/2=0.2%Ind p =ln(0 +2)/2=0計算結(jié)果列表如下:粒徑間隔/卩m組中點(diǎn)/卩mg(%)f% 口 m-1lndpG(%)R(%)0210.40.200.499.62436.13.11.106.593.546512.56.31.6119.081.06108287.02.0847.053.0102

15、015383.82.7185.015.020 403013.50.683.4098.51.5>401.5100(2)根據(jù)數(shù)據(jù)作圖得出符合對數(shù)正態(tài)分布由圖知：dp(r=84.i%)=3.7 卩 m, d50=8.6 卩 mp( r=15.9%)=20.1 卩 mY-g(%)- f(%vm ) f-G(%)-R(%)幾何標(biāo)準(zhǔn)差CTgd5020.1-8.6= 2.365o=d5o' exp(31n cg)，所以 cT 50=3.9 卩 mi=d5o' exp(0.5Inc g)=3.9exp(0.51 n2.36)=5.6 卩 m2vs=d50 exp(2.51 n c)=3.

16、9ex p（ 2.5l n=7.2 卩 m4.4 對于題4.3中的粉塵，已知真密度為1900kg/m3,粒子卡門形狀系22.36)數(shù)為0.65，填充空隙率為0.7。試確定其比表面積（分別以質(zhì)量、凈體 積和堆積體積表示）。解：真實(shí)體積:6a =甲 edvs0.657.2咒103= 1.28>M04cm2/cm3堆積體積:36(1 - a =甲 edvs66(1 -0.7)0.65X7.2X10432O=3.8勺0 cm /cm3質(zhì)量體積:_ 6a tm甲 ePfdvs0.65".907.2勺04=6.7X 103cm/g4.5 試計算下列條件下，球形粉塵粒子在靜止空氣中的沉降阻力

17、:(1) dp = 80 卩 m, Pp = 1000kg/m3, t =20oC, P=1.0x105 匕；(2) dp = 40Am, Pp = 1000kg/m3, t = 20oC,P = 1.0咒 105巳；(3) dp = Wm, Pp = 1000kg/m3, t=100oC,P= 1.0燈05巳;解：由題給空氣溫度，查附錄 6,當(dāng)t=20 C時，卩=1.81 X10-5pa.s ,p =1.20kg/m3,t=100 °C時，卩=2g X 10-5pa.s , p =0.947kg/m3(1)若雷諾數(shù)Rep< 1,在斯托克斯區(qū)由式4.26，"箸.9_

18、(810)1009.8118X1.81X10,=0.1X 2.22=0.19m/s由式 4.12 , Rp=dp -p- u/ 卩810x1.20.191.81X10,=1 <1假設(shè)正確。由式4.14Fd出pA=3"1.81咒10%80勺0%0.19-9=2.59 X 10 (N)由 4.26 u s=(2)當(dāng) dp=40 時18卩_6 218咒1.81咒滬_ (40咒10 )2 X1000 咒 9.81-2R ep=dp Pu/P40x10x1.20x4.8x10，/1.81x10*=0.23<1/. Fd "AdpA=3兀 X1.81 X105 X 40x1

19、0咒4.8咒6上=3.27X1O-10(N)(3) 當(dāng) dp =1.0 卩 m時2由式4.27, us=皤"(1.0咒 102 咒1000咒9.81X1.22518X2.18X10,=3.1X 10-5m/srf、其中由式 4.18 計算 C=1+k 1.257 +0.400exp -110IV kn >u= J8RT / jtMJ8X 8.134X 373/兀 X 28.97x10=516.4m/s.MA =0.499 P u2.18X10°0.499x0.947x516.4=8.93 X 10-8m=8.93 X105 k n=2 入 /d p=2 X 8.93/

20、1.0=0.179C=1+0.179k .257 + 0.400exLV 0.179JJ=1.225RepPU/41 咒 100.947 咒3.1 咒 10"/2.1810'-4=1.35二 FdX 10 <13 兀Ad PUs3兀咒2.18天10三咒103.110,=5.21.225X 10-15(N)4.7有一兩級除塵系統(tǒng)，已知系統(tǒng)的流量為 2.22m3/s,工藝設(shè)備產(chǎn)生粉 塵量為22.2g/s,各級除塵效率分別為80%和95%。試計算該除塵系統(tǒng)的 總除塵效率、粉塵排放濃度和排放量。解：n =1- (1- n 1)(1- n 2)=1-(1-80%) (1-95%)

21、=99%已知：Gn=22.2/2.223=10g/m代入式n = 1- I C1N 丿C2100%< C >99%=1- 1X100%I 10丿排放濃度 C2N=0.1g/m3 排放量為：S=Gn Q=0.222g/s第五章機(jī)械式除塵器5.1在298K的空氣中NaOH飛沫用重力沉降室收集。其大小為寬914cm,高457cm,長1219cm?？諝獾捏w積流量為1.2m3/s。計算能被100% 捕集的最小霧滴的直徑。假設(shè)霧滴的比重為1.21。解：在298K和1atm下，干空氣粘度卩=1.81X 10-5Pa s。能被100% 捕集的最小霧滴的直徑為： J 18AQdm i n= I 仁&

22、#39;igPfLW18咒1.81咒10»天1.2円9.81咒1.2仆103"2.19咒9.14=17.19X 10-6m =17.19口5.2 一直徑為10.9即的單分散相氣溶膠通過一重力沉降室，寬20cm,長50cm,共18層，層間距0.124cm,氣體流速是8.61L/min，并觀測到 其操作效率為64.9%。問需要設(shè)置多少層才能得到80%的操作效率。解：多層沉降室的除塵效率公式為:usLW( n +1)n =n則亍5+1即鳴獸0.8 n +1n +1=22.42 n =21.2 取 n =22即需設(shè)置22層隔板才能得到80%的操作效率。5.3 有一沉降室長7.0m,

23、高1.2m，氣速30cm/s,空氣溫度300K，塵粒 密度2.5g/cm3，空氣粘度0.067kg/(m h),求該沉降室能100%捕集的最小粒徑。解：該沉降室能100%捕集的最小粒徑為:d18AuHd min =V gpfL=18x0.067x30x102x1.2=V 9.81 X 2.5 >d03x 7.0x3600=2.65X 10-5m=26.5 卩 m5.5 一氣溶膠含有粒徑為0.63卩m和0.83卩m的粒子（質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等）, 以3.61L/min的流量通過多層沉降室，給出下列數(shù)據(jù)，運(yùn)用斯托克斯定律 和肯寧漢校正系數(shù)計算沉降效率。 L=50cm, Pp=1.05g/cm3, W

24、=20cm,-4hi=0.129cm,卩=1.82X 10 g/cm - s, n=19 層解：卩=1.82X 10-4g/cm s=1.82X 10-4 X 10-3kg/10-2m s=1.82X10-5 Pa s氣溶膠粒徑分別為0.63卩m,0.83卩m,均1.0卩m應(yīng)用肯寧漢修正系數(shù)修正（近似公式）C=1+0.165/dp,則C1=1+0.165/0.63=1.26C2=1+0.165/0.83=1.20粒子的沉降速度公式為:Us1 =63 咒10 巧 “05 咒 103“.81".26181.82105X 10-5m/s卩m/s=1.57=15.7Us2 =（。時計2“時

25、103281“2018 咒 1.82 咒 10,=2.60X 10-5m/s=26.0卩m/s沉降室的分級效率為:UsLW仁葉）21.57X10 上 X0.5X0.2X（19+1）3.61 xl0'/60=52.2%UsLW*2 =Q/（ n +1）2.60x10*x0.5X0.2x（19 +1）3.61咒10°/60=86.4%5.7 某旋風(fēng)除塵器處理含有4.5g/m3灰塵的氣流（卩g=2.5 X 10-5PaS ,其 除塵總效率為90%粉塵分析試驗(yàn)得到下列結(jié)果:粒徑范圍/卩m捕集粉塵的重量百分?jǐn)?shù)逸出粉塵的重量百分?jǐn)?shù)050.576.05101.412.910 151.94.

26、515 202.12.120 252.11.525 302.00.730 352.00.535 402.00.440 452.00.3>4584.014.0(1) 作出分級效率曲線:(2) 確定分割粒徑。解：(1i =VPg；7g30.9計算結(jié)果如下0.9+0.1g2i/g3i粒徑 mb5 570 1015 1520 2025 2530 305 3540 4045 >45 ni(%)0.056 0.490.790.900.930.960.970.980.98 0.98依上圖畫出分級效率曲線如下：分級效率曲線8 6 4 20 0 0 0率效級分0 IJIIL2.57.512.517.

27、522.527.532.537.542.545粒徑(2)由圖得dc=7.6卩m5.8 某旋風(fēng)除塵器的阻力系數(shù)E =9.8，進(jìn)口速度15m/s，試計算標(biāo)準(zhǔn)狀 態(tài)下的壓力損失。3解：由附錄6查得標(biāo)態(tài)下氣體密度P =1.293kg/m2cc 1.293X159.8 X2=1425.5Pa第六章濕式除塵器6.1對于粉塵顆粒在液滴上捕集，一個近似的表達(dá)式為：n =1 expL(0.01 M0.5帕/R0.6R2 9其中M是碰撞數(shù)N1的平方根。R=dp/dD。對于2g/cm3的粉塵，相對于液滴運(yùn)動的初速度為30m/s，流體溫度為297K，試計算粒徑(1) 10卩m； (2)5.0卩m的粉塵在直徑為50,

28、100, 500卩m的液滴上捕集效率。解：以dp=10卩m, dD=50卩m為例計算R= dp/dD=10/50 =0.2因?yàn)轭w粒粒徑大于5卩m,所以C可忽略斯托克斯準(zhǔn)數(shù):(10咒10° 22"03咒30 9"81咒10%50咒10 厘=736.6Ni = St/2=736.6/2=368.3M =( Nt) 1/21/2=(368.3)=19.2n =1 expL(0.01 M0.5標(biāo)/R0.6R2 9解："=-1.01 X 10=49.7%=-1.01X 10-1(11600) 2X 1.2 X 10-3dpdD501005001049.7%57.5

29、%90%5.050.01%64.4%96.8%計算結(jié)果列表如下:6.3 水以液氣比1.2L/m3的速率進(jìn)入文丘里管，喉管氣速 116m/s,氣體 粘度為 1.845 X 10-5Pa- S,顆粒密度 P p=1.78g/cm3,平均粒徑 dF=1.2pm f取0.22。求文丘里管的壓力損失和穿透率。If2 ( QL/Qf )=-1630.9Pa由6-8式得P=exp -0.0622X10PppL yp 計2 叢p J(1.845X103 2=exp一 O.06"10"78".998".22".222"630.9"14】=1.

30、5%第七章袋式除塵器7.1袋式除塵器處理煙氣量為 3600m3/h,過濾面積為1000m2,初始濃度 為8g/m3，捕集效率為99%，已知清潔濾布阻力系數(shù)E =6 X 107/m，煙氣 粘度 尸1.84X10-5Pa - S,要求濾袋壓力損失不超過1300Pa,集塵層的平 均阻力系數(shù)a =8X 108m/kg,試確定清灰周期和清灰后的壓力損失。解：(1)過濾速度：卩f=Q/60A=3600/(60X 1000)=0.06m/min清潔濾袋的壓力損失：=6Po= E。卩 UfX 107X 1.84 X 10-5 X 0.06=66.24Pa Pd=1300-66=1234Pa由式7.11得心Fd

31、a曲2G12348X108x1.84X100.062x8X10'=2910.8min即清灰周期為2910.8mi n,顯然不合理。2(2)取過濾面積為100m，則uf = Q/60A=3600/(60 X 100)=0.6m/min清潔濾袋的壓力損失: Po= E。卩 Uf=6 X 107X 1.84 X 10-5 X 0.6=662.4Pa:. Pd=1300-662.4=637.6Pa由式7.11得t =亠EakUfCi673.68x108 x1.84x10x0.62x8x10=15min7.3 用袋式除塵器凈化含塵濃度為12g/m3的煙氣，已知煙塵的比表面平 均徑dp=0.5卩m

32、煙塵密度Pp=3g/cm3,過濾速度Uf=1m/min,利用短纖維 濾布，當(dāng)過濾時間為23min時，煙塵負(fù)荷增至 m=0.2kg/m2，求此時集塵 層的阻力損失及平均捕集效率。解： PdJSWj；)曲2CitPpdpg3XI03ZX00黑 0.903 "81"宀 占心10"23%60)=2741 Pa通過除塵器23min后的粉塵若全部被捕集，貝m =Guft=12 X 10-3 X 1 X 23=0.276kg/m2 而實(shí)際煙塵負(fù)荷m=0.2kg/m20 2/.0 =72.5%A=2000m處理氣量n =99%已知清潔濾R=100 Pa在過濾0.2767.4 用袋

33、式除塵器處理含塵煙氣。過濾面積Q=3000rT/min，煙氣含塵濃度 G=10g/m3，除塵效率布的阻力系數(shù)E 0=4X 107m，清潔濾布的阻力損失 20min時，集塵層的平均阻力系數(shù)a=2X 109m/kg，求此時帶有煙塵濾布的總阻力損失。解：過濾速度：Uf = Q/A=3000/2000 =1.5m/min =0.025m/sPo= E。卩 Uf= 1004X107 X 0.025=10X 10-5Pa- s由厶Pd= a卩U f Ct=2X 109X 10X 10-5 (0.025) 2 X 10X 10-3 X 99%X 60X 20=1485Pa P=A PO+A Pd=1585P

34、a=1272/（60 X 2）第十章吸附法凈化氣態(tài)污染物10.1常壓和30r下，用活性炭吸附回收某廠廢氣中的丙酮蒸氣，廢氣 中丙酮含量為11.6% （體積計），若其吸附等溫線符合朗格繆爾方程（A=0.80, B=0.25X 10-3）試求：（1）活性炭的飽和吸附量；（2）若廢氣 量為1000m3/h（操作狀態(tài)），要吸附其中丙酮的99%需要多少kg活性炭？（3）用飽和蒸氣脫附，直至離開的氣流中丙酮含量降至0.16%（體積計）,丙酮的回收率是多少?解：由題意，其朗格繆爾方程式為:BPXt =A1 + B P=0護(hù)心叮1+0.219 P則活性灰的飽和吸附量為0.8g丙酮/g活性灰 需要吸附的丙酮量為

35、1000x2731303=4.62X 58=268kg/h咒11.6% XX0.99XM 丙酮22.4活性炭需要量為:268 =334.9kg/h 0.80 丙酮入氣含量為11.6%，出口含量為1.6%,則其回收率為11.6 j.6>c100%11.6=98.6%10.2在308K等溫條件下，總壓Po=1.013X 105Pa,用活性炭吸附含有丙酮蒸氣（空氣中）的吸附平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：對比壓力P/P,0.0150.040.050.100.200.300.400.600.85吸附容量g（丙酮）/g （炭）0.2350.410.470.570.670.710.740.770.80試?yán)L出等溫吸

36、附線，并判斷等溫吸附類型?？捎媚欠N理論解釋？并求 出描述該吸附過程數(shù)學(xué)方程中的 A、 B值。解：平衡實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:P/103Pa1.524.055.0710.1320.2630.3940.5260.7886.11Xt0.2350.410.47 0.570.670.710.740.770.80依題所給平衡數(shù)據(jù)，繪出等溫吸附線。等溫吸附線PN530.86568.69601.81643.43727.1310.80 0.6P 0.40.201.524.055.0710.13 20.26 30.39 40.52 60.78 86.11XT10.2 圖由圖形可知符合朗氏等溫線，即可用朗氏方程式描述。33任

37、取曲線上兩點(diǎn)q(4.05X10、0.41)和s(40.52 X10、0.74)求朗氏 ABP等溫吸附方程式Xt二竺二中的A、B值。將朗氏方程變換成下列形式，1 +BP并代入兩點(diǎn)數(shù)值。A=X t+ ( Xt/P ) (1/B)A=0.41+(0.41/4.05 X 103)(1/B)A=0.74+(0.74/40.52 X 103)(1/B)解上述方程得：A=0.81B=0.25 X 10-310.3 下表是Ig活性炭在0C及不同分壓下吸附氮?dú)夂辽龜?shù)(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))。 試按表中數(shù)據(jù)作出朗格謬爾等溫吸附線，并確定活性炭吸附劑單分子層 鋪蓋滿時，所吸附氮?dú)獾捏w積Vm及吸附系數(shù)B。P/Pa523.9617

38、30.523058.414534.287496.70V/ml0.9873.0435.0827.04710.31解：朗氏等溫吸附方程為:P 1亠P=+V BVm Vm計算式中V及P的值列入下表:523.961730.523058.414534.287496.70根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作圖得:VP斜率 1/Vm=0.025截矩 1/Bvm=522.5求得 B=20900V m=40.09ml10.4 某CCL車間產(chǎn)生CCL蒸汽，車間內(nèi)CCL敞露面積5吊,車間內(nèi)風(fēng)速0.7m/s，試求室溫下CCL蒸汽的產(chǎn)生量。解: G=(5.38+4.1U ) Pf7M 133.32(已知F=5mM=154 u=0.7m/

39、s且查表10 4得A=33914B=8.004解：根據(jù)log1133.32 丿0.05223A +BT0052空空914+8.004=2.06則：298= 114.8133.32CCL 4蒸汽產(chǎn)生量：G=( 5.38+4.1 X 0.7 ) X 114.8 X 5x7154=59.77kg/h10.5 用活性氧化鋁作吸附劑的固定床吸附器，床層直徑 1.1m，處理氣 量為0.245m3/s，吸附劑為柱形，直徑dp3mm柱高4.2m，填充空隙率£ 為0.55，氣體吸附溫度為20r，試計算氣體通過吸附床壓降為多少？解：查得20 C, 101.325kPa下空氣密度1.2kg/m3，動力粘度

40、為1.8X 10-5Pd S,此時氣速0 245u= 0.245 =0.258m/s 代入式（10.30）兀2-X1.124竺=1150甲占+1.75耳咒匹ZE dpEdp=220.24:. P=220.24X 4.2=924.99P a第十一章氣態(tài)污染物的催化凈化11.1用氨催化還原法治理硝酸車間排放含有 NO的尾氣。尾氣排放量為 13000m/h （標(biāo)態(tài)），尾氣中含有NO為0.28%、2為95% HkO為1.6%,使 用的催化劑為巾5mn球形粒子，反應(yīng)器入口溫度為493K,空速為18000h-1, 反應(yīng)溫度為533K空氣速度為1.52m/s。求：(1)催化固定床中氣固相的接觸時間；催化劑床

41、層體積；(3)催化床床層層高；（4）提示：在尾氣中N的含量很高，在計算時可取用N的物理參數(shù)直接53計算。在 533K時卩 n2=2.78 X 10- Pa s, p N=1.25kg/m , £ =0.92。催化劑床層的阻力。解：接觸時間t = 1t noVsp=5.6118000X io-5h床層體積Vr=vsp=0.72層高度：由式f=QnoUo=2.38m130001.52X360002即一D2 =2.38，得47tD2=9.50mi4Vr代入下式L=(1y0d24X0.72(1-0.92)9.50=3.79m 床層阻力雷諾準(zhǔn)數(shù)R= dsUo PRem

42、=w® 5x10r.52x1.252.78X10七(1-0.92)=4272摩擦阻力系數(shù)：幾m = 150 +1.75Rem=1.79計算壓降宀豊戶1.79 X 3.79X 1.25咒1.522 x (1 - 0.92)5x10 七(1 -0.92)3=402.75Pa11.2 為減少SQ排放，擬用一催化劑將SQ轉(zhuǎn)化為SQ。已知：進(jìn)入催化 器的總氣量為7320kg/d , SQ的質(zhì)量流速為230kg/d，進(jìn)氣溫度為250Eo 假如反應(yīng)是絕熱反應(yīng)，并要求不大于 SQ的允許排放量56.75kg/d，試計 算氣流出口溫度為多少。SQ氧化成SQ的反應(yīng)熱Qsq2是171667J/mol，廢 氣熱容是3.475J/(gK) o解：因?yàn)榉磻?yīng)為絕熱反應(yīng)所以qB=0反應(yīng)后混合氣體質(zhì)量：反應(yīng)式為 SQ+1/202=SQ反應(yīng)的 SQ量：230-56.75=173.25kg/d所以產(chǎn)生的 SQ量：173.25 X 80/64=216.56kg/d則反應(yīng)后混合氣體流量：7320-230+56.7+216.56=7363.31kg/d代入式 11.29NrCpndT=MoYxddXx(- HR)7363.31X 3.475dT=7320X 320/7320dXA(-171667/64)25587.5dT=