大氣污染控制工程第三版課后習(xí)題答案

1、大氣污染控制工程課后作業(yè)習(xí)題解答第一章概論解：nN廣,no2=, nAr=, nco=。質(zhì)量百分按1mol干空氣計(jì)算，空氣中各組分摩爾比即體積比，故數(shù)為N2%Ar%0.781 28.01 100% 75.51%, 02%28.97 10.00934 39.940.209 32.0028.97 1100% 23.08% ;28.97 1100% 1.29%, CO2%0.00033 44.01100% 0.05%。28.97 1解：由我國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)查得三種污染物日平均濃度限值如下:SO2 m5, NO2 m, CQ m3。按標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下01 1031m3干空氣計(jì)算，其摩爾數(shù)為0-22

2、.444.643mol。故三種污染物體積百分?jǐn)?shù)分別為:SQ:30.15 10 0.052 ppm,64 44.643NQ:30 12 10 30.058ppm46 44.643CQ34.00 103.20 ppm。28 44.643解:1)4, _/ , 3、1.50 10154(g/m n)3-22.4 10_ _31.031g/m34,“3、1.50 10c (mol/m n)-22.4 10 33. .36.70 10 mol/mN。2)每天流經(jīng)管道的 CCl4質(zhì)量為X 10 X 3600 X 24 X 103kg=891kg解：每小時(shí)沉積量 200x ( 500X 15X 60X 10

3、6) x g =解：由大氣污染控制工程P14 (1 1),取M=210COHb - pM 02 HbP022.2 104210 :19.5 102 0.2369,COH施和度COCOHbCOHb/02 Hb0.2369COHb 02Hb 1 COHb/02Hb 1 0.236915%解：含氧總量為4800 20 960mL。不同CO百分含量對(duì)應(yīng) CO的量為:1009609602% 2% 19.59mL, 7% 7% 72.26mL 98%93%1）最初COK平為0%寸t2）最初COK平為2%寸t72.264.2 10 4 10372.26 19.594.2 10 4 103172.0min ；

4、125.4min 。解:由大氣污染控制工程P18 （12）,最大能見(jiàn)度為2.6 pdp2.6 1400 1.42.2 0.211581.8m。第二章燃燒與大氣污染解：1kg燃油含：重量（g）摩爾數(shù)（g）需氧數(shù)（g）C855H113S10H200N元素忽略。1）理論需氧量+=kg設(shè)干空氣 Q: N2體積比為1:,則理論空氣量x =kg重油。即x 1000=kg重油。煙氣組成為，H20 +=, X =。理論煙氣量+=kg重油。即x 1000= m3N/kg重油。2）干煙氣量為=kg重油。446.49SO百分比濃度為0.3125 100% 0.07% ,7125空氣燃燒時(shí)CO存在最大濃度 100%

5、15.96%。446.493）過(guò)?？諝鉃?0%寸，所需空氣量為x =kg重油， 產(chǎn)生煙氣量為+ x = m3N/kg重油。解：相對(duì)于碳元素作如下計(jì)算：% （質(zhì)量） mol/100g 煤C1HSO灰分mol水分mol故煤的組成為，燃料的摩爾質(zhì)量（包括灰分和水分）為mol/mol1005.47518.26g/molC。燃燒方程式為CH 0.584S0.010O0.013n(O23.78N2) CO20.292H 2O 0.010SO2 3.78nN2n=1+4+ 2=1)理論空氣量 1.1495 (1 3.78) 1000 22.4 10 3m3/kg 6.74m3 / kg ；18.26SO在濕

6、煙氣中的濃度為 -10.0101.6440.292 0.010 3.78 1.1495 18100% 0.174%2）產(chǎn)生灰分的量為18.11000 80% 144.8g/kg100煙氣量(1+X+18) x 1000/ XX 10 3=kg14480343灰分儂度為 103mg/m=x 10 mg/m6.8261000 1.7% ( C3）需石灰石20035%103.21kg/t 煤1.7 40解：按燃燒1kg煤計(jì)算重量（g） 摩爾數(shù)（mol） 需氧數(shù)（mol）C 795HS 6H2O0設(shè)干空氣中 N: Q體積比為：1,所需理論空氣量為x （ +） =kg煤。理論煙氣量 CO2 , SO2

7、, H2O +=23.78 354.76280.54mol4.78總計(jì)+'+=kg煤實(shí)際煙氣量+x=kg煤，SO濃度為0.1875 100% 0.043%。436.43解：取1mol煤氣計(jì)算H2S耗氧量CO 20COH 2() molCH 4則實(shí)際干空氣x=。(+1)=。取 1.2,暇故實(shí)際空氣量為共需Q+=。設(shè)干空氣中N2： Q體積比為：1,則理論干空氣量為X空氣含濕量為12g/m),即含 m3N, m)。故 HO體積分?jǐn)?shù)為1.2791 1.493%1.298mol。煙氣量 SO:, CO: +=, N2: X +=, +X %+=故實(shí)際煙氣量 + x =解：1) N2%=1 11%

8、- 8%- 2%- %=%由大氣污染控制工程P46 (211)空氣過(guò)剩8 0.5 20.264 78.99 (8 0.5 2)100%50.5%2)在測(cè)定狀態(tài)下，氣體的摩爾體積為V2P1V1 T2T1P2101325 22.4 443273 700 133.32239.46L/mol ；取1ms煙氣進(jìn)行計(jì)算，則SO1 20X 10 6n3,排放濃度為120 10 6339.46 10_ _3(1 8%) 64 0.179g/m。C、22.4_33) 5663.37 (1 8%) 2957m：/min。39.464) 30.0 3946 52.85g/m： o22.4N解：按1kg煤進(jìn)行計(jì)算重量

9、（g）摩爾數(shù)（mol） 需氧數(shù)（mol）C 758HS 16H2O0需氧+=設(shè)干空氣中N2: Q體積比為：1,則干空氣量為XX =,含水X =。煙氣中：CO ; SO ; H2O +=;N: x =;過(guò)剩干空氣X X =。實(shí)際煙氣量為+=其中 CO 63.17100% 14.25%; SO 0.5100% 0 11%；443.38443.3829.91279.19 0.79 70.61 .小，75.55%。H2O 100% 6.74% ； N2 100%443.38443.38O2 70.61 0.209 100%3.33%。443.38解：SO含量為估1t約1/60的SO轉(zhuǎn)化為SO,則SO含

10、量人1.八八 一 5-5_0.11 % 1.83 10 ，即 PH2SO=X 10 , lg P H2SO=。60查圖27得煤煙氣酸露點(diǎn)約為 134攝氏度。解：以1kg油燃燒計(jì)算，C 860g;H 140g 70mol ,耗氧 35mol。設(shè)生成CO x mol ,耗氧mol ,則生成CQ (x) mol,耗氧(x) mol。煙氣中總氧量Q 量5%x600 101.5%x6001,則含N2 X1.5%x600 10 610 60.5x （71.67 x） 35 106.67 24.5x,干空氣中(+)。根據(jù)干煙氣量可列出如下方程:x71.67 3.78（106.67 24.5x） 6 ,解得

11、x二600 10故 co% 71.67 0.3060.306600 10 6100% 13.99%;N2: Q2體積比為:N2% 3.78(24.5 0.306 106.W 100% 84.62%0.306600 10 6由大氣污染控制工程 P46 （211）空氣過(guò)剩系數(shù)1.5 0.5 0.061.07z30 1.50.264 84.62 (1.5 0.5 0.06)第三章大氣污染氣象學(xué)解：由氣體靜力學(xué)方程式，大氣中氣壓隨高度的變化可用下式描述:dP g dZ (1)將空氣視為理想氣體，即有_ m 一 一.PV RT 可寫(xiě)為M將（2）式帶入（1）,dP gM dZRT假定在一定范圍內(nèi)溫度MP

12、鬻ZC假設(shè)山腳下的氣溫為并整理,m PM一 V RT得到以下方程：T的變化很小，可以忽略。對(duì)上式進(jìn)行積分得:即 ln-P2P10 C,帶入(3)式得:此次09.8 0.029 Z10008.314 283得 Z 5.7km即登山運(yùn)動(dòng)員從山腳向上爬了約。解:1 .5 1010 3030 501 .5 30297.8 2982.35K /100md ,不穩(wěn)定1.5K /100md ,不穩(wěn)定1.0K /100md ,不穩(wěn)定1.75K /100md ,不穩(wěn)定50 30297.5 29810 1.5297.5 297.830 10297.3 297.51.5 50解:TiT0T1解:/ P1、0.288

13、(>P1、0.288T0可由大氣污染控制工程、幾，U- Z、設(shè)lg= y, lg(丁)U1Z1297.3 29850 1.51.44K/100m600 0 288230().258.49K400P80 (3 23), u u1(不穩(wěn)定。)m ,取對(duì)數(shù)得lg= mlg()U1乙xyx,由實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)得由excel進(jìn)行直線(xiàn)擬合，取截距為 0,直線(xiàn)方程為：y= 故m=。解:U1乙 0.07U0( -)Z050 0.07()102.24m/s, u2Z2 0.07 U0(T-)2(Z0100100.07_)2.35m/sU3一/ Z3 0.07Uo( )Z020010)0.072.47m/s ,U4

14、一/Z4 0.07U0( )Z030010)0.072.54m/ sU5一/ Z5、0.07Uo()Z040010)0.072.59m/s 。穩(wěn)定度D, m=U1U0(Z0)0.15.50 0.15 %)2.55m/ s ,U2U0(Z0)0.15100 0.15 ( 102.82m/sU3一/ Z3、0.15Uo()Z020010)0.153.13m/ s, u4一,Z4、0.15U0( )Z030010)0.153.33m/sU5U0(Z0)0.1540010)0.153.48m/ s 。穩(wěn)定度F, m=,Zl、0.2550、0.25 八 cc ,/Z2、0.25 八,100、 0.25u

15、1 u0()2 ()2.99m/s , u2u0()2 ()3.56m/sZ010Z010 / Z3 0.25 八,200、 0.25Z 4、0.25八,300、 0.25u3u0()2()4.23m/s,u4u0()2 ()4.68m/sZ010Z010/ Z5 .0.25C,400、 0.25u5u0()2()5.03m/sZ010風(fēng)速廓線(xiàn)圖略。解：1)根據(jù)Air Pollution Control Engineering可得高度與壓強(qiáng)的關(guān)系為dP-gM dzP RT公 2，一，dP_將g=s、M= R= 弋入上式得dz29.21一T oP當(dāng)t= C,氣壓為1023 hPa ;當(dāng)t= C,

16、氣壓為1012 hPa ,故 P= (1023+1012) /2=1018Pa, T=(+) /2= C= dP=1012-1023= 11Pa。 , 11因此 dz 29.21283.4m 89m,z=119m。1018同理可計(jì)算其他測(cè)定位置高度，結(jié)果列表如下:測(cè)定位置2345678910氣溫/° C氣壓/hPa10121000988969909878850725700高度差/m89991011635362902711299281高度/m119218319482101813071578287731582）圖略T 11 9.8一、3) 1 21A 1.35K /100m d ,不穩(wěn)定

17、;89T2 39.81223z2 399T34121434z3 4101T45141545z4 5163T56151356z5 65362.22K/100m 0,逆溫;1.98K /100m 0,逆溫；0.61K/100m 0 ,逆溫；0.37K/100m d，穩(wěn)定；9 10解:G1G2T2Z2G3Z3G4Z4G5Z5G6T6Z6T6 713 13Z6 7290T7 813 12.6z7 82710.15K/100mT8 9z8 9丁9 10Z9 1026.712.6 1.612991.6 0.821.14580.85K /100m穩(wěn)定;28115.6 21.17638.9 15.65805.

18、0 25.0200020.0 30.050028.0 25.0700解：以第一組數(shù)據(jù)為例進(jìn)行計(jì)算:0.28K /100m1.22K /100m 0,0.72K /100m ,故1.16K /100m ,故1K/100m ,故 42K/100m ,故 50.43K /100m 0,假設(shè)地面大氣壓強(qiáng)為穩(wěn)定。G10 ,逆溫;G2 0.72K/100mG3 1.16K /100mG4G51K /100m d ,2K/100m dG60逆溫。不穩(wěn)定;1013hPa,則由習(xí)題推導(dǎo)得到的公式gM（Z2乙），代入已知數(shù)據(jù)（溫度 T取兩高度處的平均值）即RTln包 =10139.8 0.029458 ,由此解得

19、 P2=961hPa。8.314 297由大氣污染控制工程 P72 （315）可分別計(jì)算地面處位溫和給定高度處位溫:地面T地面（1000P地面)0288294.1(10001013)0.288293K ,1000 0.2881000、0.2881 T1()299.7()303.16K ,P1961293 303故位溫梯度=293 303 2.18K/100m 0 458同理可計(jì)算得到其他數(shù)據(jù)的位溫梯度，結(jié)果列表如下:測(cè)定編號(hào)123456地面溫度/ ° C高度/m4587635802000500700相應(yīng)溫度/。C位溫梯度/K/100m一一一解：以第一組數(shù)據(jù)為例進(jìn)行計(jì)算，由習(xí)題推導(dǎo)得到

20、的公式lnP2-gM（Z2乙），設(shè)地面壓強(qiáng)R RT一.9709 8 0 029.1為R,代入數(shù)據(jù)得到：ln70=- 9.8 0.029 458,解得P1023hPa。因此R 8.314 2971000 0 2881000 0 288地面T地面（）294.1（）0.288 292.2KP1023同理可計(jì)算得到其他數(shù)據(jù)的地面位溫，結(jié)果列表如下:測(cè)定編號(hào)123456地面溫度/ C高度/m4587635802000500700相應(yīng)溫度/ C地面壓強(qiáng)/hPa102310121002104010061007地面位溫/ C略。第四章大氣擴(kuò)散濃度估算模式解：吹南風(fēng)時(shí)以風(fēng)向?yàn)?x軸，y軸指向峭壁，原點(diǎn)為點(diǎn)源在地

21、面上的投影。若不存在峭壁，則有exp A2 zy2(z H)2(x, y, z, H)一2exp( Q)exp(2)y z2 y2 z現(xiàn)存在峭壁，可考慮為實(shí)源與虛源在所關(guān)心點(diǎn)貢獻(xiàn)之和。實(shí)源虛源因此-exp(z-exp(z-expz-exp(z-expz2六) 乙y刮北風(fēng)時(shí)，坐標(biāo)系建立不變,解：霍蘭德公式VsDH r (1.5u布里格斯公式Qh2.79.6 10 3且x<=10Hs。此時(shí)2-yr)exp2 y(z H)2-exp(z H)2-”exp2 y2Tyr)exp2 y(z H)(z H)2-exp(z H)2-2-exp( 2 2'、2(2y) exp2 y(z H)22

22、 2exp2(z H)(2L y)2exp-2-exp2 y則結(jié)果仍為上式。2.7Tl-TsTs TaTsTa D)2 vsD13.5 5(1.52.72.79.6 10 34181 c ccc/"1 /3 2/3 0.362QH x u按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T13201 91中公式計(jì)算, 因 Q>=2100kW Ts Ta>=130K>35K1Hn0QH1 H ：2 u1.303 295211/3（發(fā)電廠(chǎng)位于城市近郊,取 n=, m=1/3 ,解：由大氣污染控制工程P88 (4 9)得-exp(z80解：陰天穩(wěn)定度等級(jí)為y 35.3m, z18.1m。(z2418 2

23、884184180.3621202/3 4 1山=2/3 )6 35.3 18.1exp(利用大氣污染控制工程將數(shù)據(jù)代入式48得exp5)28813.5295211/3522(z H) 2 296.16m。29521kW 21000kW12/32/34 x 2.80x 。244.93m6022 18.12) 0.0273mg/m3P95表 4-4 查得 x=500m 時(shí)(500,50,0,60)806 35.3 18.1exp(5022 35.32)exp( 2 6；2) 0.010mg/m3。解：由霍蘭德公式求得vsDH 二(1.5uTs2.7 -D- D)Ts20 0.6405 293(1

24、.5 2.7 0.6) 5.84m ,煙囪405有效高度為HHs30 5.84 35.84m。由大氣污染控制工程P89(410)、(411)max 2 口丁)uH e yH 35.842 225.34m 。取穩(wěn)定度為D級(jí)，由表44查得與之相應(yīng)的x=。此時(shí)y 50.1m。代入上式max10_2-35.84 e25.3430.231 g/m。50.1解：由大氣污染控制工程 P98 (431)y2 y1(-)q 1y1 (0.05)0.33.02 y1(當(dāng)1h100h , q=)解:u y2-exp(z13.023.4 10 33.021.1210 3g/m3有限長(zhǎng)線(xiàn)源(x,0,0,H)2Qlexp

25、(小z2 zP2P1,P2、cexp( )dP。首先判斷大氣穩(wěn)定度，35左右，屬于弱太陽(yáng)輻射;確定擴(kuò)散參數(shù)。中緯度地區(qū)晴朗秋天下午4: 00,太陽(yáng)高度角30查表 4-3,當(dāng)風(fēng)速等于3m/s時(shí)，穩(wěn)定度等級(jí)為 C,則400m處y 43.3m, z26.5m 。其次判斷3分鐘時(shí)污染物是否到達(dá)受體點(diǎn)。因?yàn)闇y(cè)量時(shí)間小于,對(duì)擴(kuò)散參數(shù)的影響。3分鐘時(shí)，污染物到達(dá)的距離 x 明已經(jīng)到達(dá)受體點(diǎn)。ut 3 3所以不必考慮采樣時(shí)間60 540m 400m,說(shuō)有限長(zhǎng)線(xiàn)源 (x,Q0,H)2QlH2 exp(廠(chǎng)) z2 zP21.y2=exp(P2)dP距離線(xiàn)源下風(fēng)向 4m處，P1=-75/=P2=75/=; QL15

26、0g /(m s) 0.6g /(m s)。90代入上式得2 0.6 (400,0,0,0)23 26.51.7321exo(1.732 . 2P2 萬(wàn))dp35.52mg/m 。端點(diǎn)下風(fēng)向Pi=0, P2=150/=,代入上式得a00。0) Tas3.461,exp(2一)dp33.0mg/ m解:設(shè)大氣穩(wěn)定度為C級(jí),1000y0 zr232.56m,Z0152156.98m 。當(dāng) x二, y 99.1m, z 61.4m o大氣污染控制工程P106(4 49)Q(x,y,0,H)-u( y yo)(exp 1卜z zo)2 (y y0)解:-exp 3 (99.1 232.56)(61.4

27、 6.98)1522 (61.4 6.98)24.57 10 5g/m3設(shè)大氣穩(wěn)定度為C級(jí)。zD H2.15360 20074.42 m2.15XD1226.5m當(dāng) x=2km 時(shí)，Xd<x<2xd,按x= x d和X=2Xd時(shí)濃度值內(nèi)插計(jì)算。x= xd時(shí)， y 118.26m,74.42m,代入大氣污染控制工程P88 (4 9)得x= 2xD時(shí),H 2exp(彳)2 z221.41m,2 uD yexp(2) y通過(guò)內(nèi)插求解0.050.257當(dāng) x=6km>2x?時(shí),計(jì)算結(jié)果表明，在18020023exp(2) 0.050mg/m3.5 118.26 74.422 74.4

28、22139.10m ,代入 P101 (4 36)得18023.5 360 221.410.257mg / m3 ；0.0501226.5y 474m,(2000 1226.5) 0.181mg/m3180.23.5 360 474 ,30.120mg/mXd<=X<=2Xd范圍內(nèi)，濃度隨距離增大而升高。解：由所給氣象條件應(yīng)取穩(wěn)定度為E級(jí)。查表4 4得x=12km處，y 4277m, z 87.4m。yfH 427 50 433.25m, hf 88H 2 z 50 2 87.4 224.8mF (12000,0,0,50)Q2 uhf yf10023 224.8 433.251.

29、365 10 4g/m3。解：按大氣污染控制工程P91 (4 23)QhT 0.35PaQv Ts418 29340.35 1013 265 2.810 10 kW 2100kW418由 P80 (323)Zu Ui0(-Z10)m 3(H)025 1.687H：2510按城市及近郊區(qū)條件，參考表 4-2,取n=, n1/3, n2=2/3 ,代入P91 (422)得1/32/3H nQn1Hn2- 11.303 281001/3 -2348H 5/12Hn0Qh H s U/A23.48H s °H s1.687H14s環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)限值為 m (年均)，代入 P109

30、 (4 62)Hs2Qz H.eu( 0 b) y2 80 10 3 0.53.142 2.718 1.687(HsH)°.25(0.06 0.05) 10 6解得 Hs H Hs 23.48H：/12357.4m于是Hs>=162m實(shí)際煙囪高度可取為 170m。煙囪出口煙氣流速不應(yīng)低于該高度處平均風(fēng)速的倍，即uv>= x x =s。但為保證煙氣順利抬升,出口流速應(yīng)在 2030m/s。取uv=20m/s,則有'4Q.4 265D 34 265 4.1m ,實(shí)際直徑可取為。,Uv ；20解：高架連續(xù)點(diǎn)源出現(xiàn)濃度最大距離處，煙流中心線(xiàn)的濃度按P88(47)22Q ,

31、y2(z H); r1 -=exp(占)exp2 exp2 u y z 2 y2 zy 0,z h1y zexp 4H2 2 H2/21.018Q一(由 P89z(411) z而地面軸線(xiàn)濃度2Q2 max2ruH e因此,1/得證。第五章1.018Q2Q1(uH e-)y21.018H2e4 221.018H2e4()21.018e21.38顆粒污染物控制技術(shù)基礎(chǔ)解：在對(duì)數(shù)概率坐標(biāo)紙上作出對(duì)數(shù)正態(tài)分布的質(zhì)量累積頻率分布曲線(xiàn),.d讀出二m、d50= m、d15 9= m。 g一3.81。d 50作圖略。解：繪圖略。解：讀出質(zhì)量中位直徑d50在對(duì)數(shù)概率坐標(biāo)紙上作出對(duì)數(shù)正態(tài)分布的質(zhì)量累積頻率分布曲線(xiàn)

32、,(MMD = m、m、d84.1d15。9一m。 g d501.85。按大氣污染控制工程P129(524) ln MMDInNMD23ln2 g NMDg3.31 m；P129 (526) lndLln NMDP129 (5-29) 1ndsvln NMD11n 251n 2dL4.00dsv8.53解:大氣污染控制工程P135 (539)按質(zhì)量表示 S632=-3.7 103cm2/gd sv P6P135 (538)按凈體積表本 SV=d sv7.03 103cm2 / cm3P135 (540)按堆積體積表示 Sb6(L )2.11 103cm2/cm3 odsv解：13 .氣體流量按

33、 P141 (5 43) QN -(Q1N Q2N) 11000m：/s；漏風(fēng)率 P141 (5 44)QN一QN! 100% -2000- 100% 20%；Q1N10000除塵效率：考慮漏風(fēng)，按 P142 (5- 47)1 2NQ2N 1 0.340 12000 90.3%1NQ1N4.2 10000不考慮漏風(fēng)，按 P143 (5 48)2N0.34091.9%1N4.2解:mmPM由氣體萬(wàn)程PVRT得 一MVRT42310000v - 273 17.9m/sA 0.24 3600(1.01 10 5 490) 298.31 4230.832g/L按大氣污染控制工程P142 (5 45)P

34、0.83229.8 17.92 1311Pa。2解：按大氣污染控制工程P145 (558)T 1 (11)(12) 1 (1 95%)(1 80%)99%22.2°° 3粉塵儂度為 g/m 10g/m ,排放濃度10 (1 99%)=m；2.22排放量x =s。解:粉塵間隔/ m<122334質(zhì)量頻率/%進(jìn)口 g1出口 g2按大氣污染控制工程P144 (552) i 1 P§里(P=)計(jì)算，如下表所示:g1ii /%93959092粉塵間隔/ m45566881010122030其他質(zhì)量頻率/%進(jìn)口 g1出口 g20i /%9898100據(jù)此可作出分級(jí)效率曲

35、線(xiàn)。解：按大氣污染控制工程P144 (554) Ti 72.86% 。II J I I解:當(dāng)空氣溫度為時(shí)0.912kg/m3,2.3 10當(dāng)dp= m時(shí)，應(yīng)處在 Stokes區(qū)域。首先進(jìn)行坎寧漢修正:- 8RT v,M8 8.314 387.5-3.142 28.97 10532.2m/s,9.4 10 8m, Kn 0.499 v2 dp2 9.4 10 20.40.47。則C 1 Kn1.257 0.4exp( 1110)Kn1.61 ,d2 pUs 18gC 1.41 105m/s。當(dāng)dp=4000 m時(shí)，應(yīng)處于牛頓區(qū)，us1.74:dp( prg 17.34m/s。Repdp u400

36、0 10 6 0.912I"52.3 1017.342750500，假設(shè)成立。當(dāng)dp= m時(shí)，忽略坎寧漢修正,Usdg 0.088m/s。經(jīng)驗(yàn)證 R&<1,符合 Stokes 18公式?？紤]到顆粒在下降過(guò)程中速度在很短時(shí)間內(nèi)就十分接近Us計(jì)算。-_ 一 5 _. _ 一 4dp= m h=x10 x 30= x 10 項(xiàng)dp=40 m h=x30=；dp=4000 m h= x 30=oUs,因此計(jì)算沉降高度時(shí)可近似按解:設(shè)最大石英粒徑dm,最小角閃石粒徑 dp2。由題意，1.74 廿1一叱g 1.74 ldp2_p2 gX故 d1 上 35 1.35。dp2 p1 2

37、.6解:在所給的空氣壓強(qiáng)和溫度下,1.205kg/m3,1.81 10 5Pa s。dp=200 m時(shí),考慮采用過(guò)渡區(qū)公式，按大氣污染控制工程P150 (582):Us0.153dp.14( p)0.714g0.7140.153(200 10 6)1.141850°.7149.810.7140.4280.286(1.81 10 5嚴(yán)81.2050.2861.03m/sRep200 10 6 1.03 1.20551.81 10 513.85,符合過(guò)渡區(qū)公式。阻力系數(shù)按P147 (5 62) CP18.5 3.82。阻力按 P146 (559) Rep1 .216 228Fp-CdAp

38、u2-3.82 -(200 10 6)21.205 1.0327.83 10 8N。解：一一 一 1圓管面積A - d2 7.85 10 3m2。據(jù)此可求出空氣與鹽酸霧滴相對(duì)速度4Q 127 10.一 ，、Us Q10 0.27m/s。考慮利用過(guò)渡區(qū)公式:A 7.85 10601.14 z、0.7140.7140.153dp ( p )gUs0.428 0.286代入相關(guān)參數(shù)1.19kg/m3, p 1.64 103kg/m3,1.82 10 5Pa s及 us=s可解得dp=66 m。 6ReD 笆/°一1.19 0.27 1.17 1 ,符合過(guò)渡區(qū)條件。故能被空氣夾帶的霧滴最大

39、p 1.82 10 5直徑為66 m。解：粒徑為25 m,應(yīng)處于Stokes區(qū)域，考慮忽略坎寧漢修正：d2U p上g 3.69 10 2m/s。豎直方向上顆粒物運(yùn)動(dòng)近似按勻速考慮，則下落時(shí)間 s 18t HUs4 5一L=x 122m=171m一45F 122s,因此 3.69 10解:在給定條件下0.815kg/m3,2.5 10 5Pa so當(dāng) dp=10 m,粉塵顆粒處于 Stokes區(qū)域:ucdp2p ut18 R(1 10 6)2 2700 16218 2.5 10 5K20.768m/s。dp=500 m,粉塵顆粒處于牛頓區(qū)：0.552 2 dpUc1 d36 p2Ut一一。因止匕

40、RUc,3.03d p put2匕"80.2m/s。經(jīng)驗(yàn)證,RRa=1307>500,假設(shè)成立。第六章除塵裝置解：Q 1 22.87 10 2m/so設(shè)粒子處于 Stokes區(qū)域，取計(jì)算氣流水平速度v0 Q 一上一A 9.14 4.57min18 v°H pgL18 1.82 10 5 2.87 10 2 4.57U31.21 109.81 12.19_ 617.2 10 m 17.2 m即為能被100%甫集的最小霧滴直徑。解:按層流考慮，根據(jù)大氣污染控制工程P163 (65)1 業(yè) n2 n1 18 -80- 22.2,因此需要設(shè)置 23層。2 血164.9解：0.

41、067kg /(m.h) 1.86 10 .一 . 1.82 10 Pa s。按大氣污染控制工程P162 (6 4) Pa smin18 v°H pgL18 1.86 10 5 0.3 12. 132.5 109.81 78.4 10 5m 84 m 100 m，符合層流區(qū)假設(shè)。解：設(shè)空氣溫度為298K,首先進(jìn)行坎寧漢修正:8RTM8 8.314 298 3466.6m/s,3.142 28.97 10 35 1.82 100.499 V 0.499 1.185 ，1 0.211.2571.100.4e 叼6.6466.61.264 。故10 8m,UsKnd2 pTgCUsLW(n

42、 1)Q一 一 5_ 一一1.58 100.5 0.23.61 10 3/6020分級(jí)效率為。因此總效率i0.5(0.525 0.864)0.695解:按 « Air Pollution Control Engineering公式令 =50% N=5, Vc=15m/s,p = x 103kg/mW=2 6.6 10 20.210.63_51.58 10 m/s0.525。用同樣方法計(jì)算可得m粒子的NVcD2 p1 exp (cp)o9皿2 10 5Pa s,代入上式得dc= m。利用大氣污染控制工程P170 (618)2(dpi/dc) 一 r 、.2計(jì)算各粒徑粉塵分級(jí)效率,1 (

43、dpi/dc)由此得總效率igi55.3%解:根據(jù)大氣污染控制工程P144 (553)(P二)計(jì)算分級(jí)效率，結(jié)果Pg2i/g3i如下表所不:粉塵間隔/m055101015152020252530303535404045>45質(zhì)里捕集g3頻率/%出口 g2i/%據(jù)此可作出分級(jí)效率曲線(xiàn)。由上表可見(jiàn)，510 m去除效率為。因此在工程誤差允許范圍內(nèi)，dc= m。解:據(jù)大氣污染控制工程P169 (613)12-9.9 1.293 1 52 1 440Pa。2解:根據(jù) « Air Pollution Control Engineering» P258公式_ 2NVcDp1 exp

44、 (p9四)。因畜D pa單位1000(pp單位取kg/2p = 1000 Dpa；由題意，當(dāng)50%,Vc20m/s。取 1.82 105Pa s , N=10,代入上式50% 1/10exp(20 (1.0 10 6)2 1000 n ).),解得 w= mm。9W 1.82 10 5根據(jù)一般旋風(fēng)除塵器的尺寸要求，D0=4VW=; H= 2 W=o氣體流量Q=W：按大氣污染控制工程P170 (618)dg=202(d pi/dc)(d pi/dc)22(d pi/5)dpi2221 (dpi /5)25 dpii qdd pi0 25Jddpi。 d d pi代入上式，利用1.25,q .2 dpi lnexpgd ln d(.2 lnpig )2g1.79 expd pilndpiMatlab積分可得iqdd pi96.3%。解：驅(qū)進(jìn)速度按大氣污染控制工程P