大氣污染控制工程課后題答案

1、1.1 干結空氣中N2、Q、Ar和CO氣體所占的質(zhì)量百分數(shù)是多少？解：按1mol干空氣計算，空氣中各組分摩爾比即體積比，故nN2=0.781mol , no2=0.209mol , nAr=0.00934mol ,nco=0.00033mol 。質(zhì)量百分數(shù)為0.781 28.01 100% 75.51%, O2% 0.209 32.00 100% 23.08%；28.97 128.97 1Ar%0.00934 39.94 ,2°/100%28.97 11.29% , CO2%0.00033 44.01 /100%28.97 10.05% o精選NO、CO三種污染物日平均濃度限值的體積

2、1.2 根據(jù)我國的環(huán)境空氣質(zhì)量標準的二級標準，求出SO、分數(shù)。解：由我國環(huán)境空氣質(zhì)量標準二級標準查得三種污染物日平均濃度限值如下：SO2： 0.15mg/m3, NO2： 0.12mg/m3 , CO: 4.00mg/m3。按標準狀態(tài)下1耐干空氣計算，其摩爾數(shù)為1 10322.444.643mol。故三種污染物體積百分數(shù)分別為:0.15 10 3so： 0.052 ppm64 44.643NO:0.12 10 3 -0.058 Ppm46 44.643co -0 10 33.20ppm。28 44.6431.3 CCl，氣體與空氣混合成體積分數(shù)為1) CCl4在混合氣體中的質(zhì)量濃度1.50 X

3、 10"的混合氣體，在管道中流動的流量為10R3N /S ,試確定:(g/ml)和摩爾濃度c (mol/m3N); 2)每天流經(jīng)管道的CCk質(zhì)量是多少千克?解：1)(g/m3N)41.50 1015422.4 10 31.031g/mNc(mol/m3N)41.50 10322.4 10336.70 10 mol /mN2)每天流經(jīng)管道的 CCl4 質(zhì)量為 1.031 X 10 X 3600 X 24 X 10 3kg=891kg1.4 成人每次吸入的空氣量平均為500cm3,假若每分鐘呼吸15次，空氣中顆粒物的濃度為200 g/m3,試計算每小時沉積于肺泡內(nèi)的顆粒物質(zhì)量。已知該顆粒

4、物在肺泡中的沉降系數(shù)為0.12 o解：每小時沉積量 200X ( 500X 15X60X 10-6) X 0.12 g =10.8 g1.5 設人體肺中的氣體含 CO為2.2 X 10一4,平均含氧量為19.5%。如果這種濃度保持不變，求COH昧度最終將達到飽和水平的百分率。解：由大氣污染控制工程P14 ( 1 1),取 M=210COHb - pM 02 Hbpo22102.2 10419.510 20.2369,COHb® 和度 COCOHbCOHb 02HbCOHb/OzHb1 COHb/02Hb。236919.15%1 0.23691.6 設人體內(nèi)有4800mL血液，每100

5、mL血液中含20mL氧。從事重體力勞動的人的呼吸量為 4.2L/min ,受 污染空氣中所含 CO的濃度為10一4。如果血液中CO水平最初為：1)0%;2)2%計算血液達到7%勺CO飽和度需要多少分鐘。設吸入肺中的 CO全被血液吸收解：含氧總量為4800 20960mL。不同CO百分含量對應CO的量為:1002% 9960 2%1）最初co水平為0%寸t72.264.2 10 4 103172.0min ；19.59mL, 7% -960 7% 72.26mL 93%72 26 19 592）最初co水平為2%寸t 乙" 二口3 125.4min4.2 10 4 1031.7粉塵密度

6、1400kg/m3,平均粒徑1.4 m,在大氣中的濃度為 0.2mg/m3,對光的折射率為2.2,計算大氣的最大能見度。解：由大氣污染控制工程 P18 （12）,最大能見度為2.6 pdp2.6 1400 1.42.2 0.211581.8m。2.1 已知重油元素分析結果如下：C: 85.5% H : 11.3% O : 2.0% N : 0.2% S : 1.0%,試計算：1）燃油1kg所需理論空氣量和產(chǎn)生的理論煙氣量；2 ）干煙氣中SO的濃度和CO的最大濃度；3 ）當空氣的過剩量為10%寸，所需的空氣量及產(chǎn)生的煙氣量。解：1kg燃油含：重量（g）摩爾數(shù)（g） 需氧數(shù)（g）C85571.25

7、71.25H113-2.555.2527.625S100.31250.3125HO22.51.250N元素忽略。1）理論需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg設干空氣 Q: N2體積比為 1: 3.78 ,則理論空氣量99.1875 X 4.78=474.12mol/kg重油。即 474.12 X22.4/1000=10.62m Rkg 重油。煙氣組成為 CO71.25mol , H2O 55.25+11.25=56.50mol , SO0.1325mol , N23.78 X99.1875=374.93mol 。理論煙氣量 71.25+56.50+0.31

8、25+374.93=502.99mol/kg 重油。即 502.99 X 22.4/1000=11.27 m 3N/kg 重油。2）干煙氣量為 502.99 56.50=446.49mol/kg 重油。SO百分比濃度為0.3125 100% 0.07%,446.4971 25 一. 一.空氣燃燒時co存在最大濃度100%15.96% o446.493）過?？諝鉃?0%寸，所需空氣量為1.1 X 10.62=11.68m3N/kg重油，產(chǎn)生煙氣量為 11.267+0.1 X 10.62=12.33 m）/kg 重油。2.2 普通煤的元素分析如下：C65.7%;灰分18.1%; S1.7%; H3

9、.2%;水分9.0%; O2.3% （含N量不計）1）計算燃煤1kg所需要的理論空氣量和 SO在煙氣中的濃度（以體積分數(shù)計）；2）假定煙塵的排放因子為80%計算煙氣中灰分的濃度（以mg/*表示）；3）假定用硫化床燃燒技術加石灰石脫硫。石灰石中含Ca35%當Ca/S為1.7 （摩爾比）時，計算燃煤1t需加石灰石的量。解：相對于碳元素作如下計算：% (質(zhì)量)mol/100g煤mol/molC 65.75.4751H 3.23.20.584S1.70.0530.010Q2.30.0720.013灰分 18.13.306g/mol水分9.01.644g/mol故煤的組成為 CH.584 S0.010

10、Q.013 ,蹶魁的摩爾雷曷(句括旅外和永久、為100CH 0.584so.010Q0.013n(Q25.4753.78N2)碳n=1+0.584/4+0.010 0.013/2=1.14951)理論空氣量1.1495 (13.78) 100018.26碳碳18.26g/molC。燃燒方程式為CO2 0.292H2O 0.010SO2 3.78nN222.4 10 3 m3/kg 6.74m3/kg；SQ在濕煙氣中的濃度為0.0101 0.292 0.010 3.78 1.14951.64418100%0.174%2)產(chǎn)生灰分的量為 18.1 1000 80% 144.8g/kg 100煙氣量

11、(1+0.292+0.010+3.78 X 1.1495+1.644/18 ) X 1000/18.26 X 22.4 X 10 3=6.826m3/kg144 8?；曳謨z度為 103mg/m3=2.12 X104mg/n36.8263）需石灰石1000 1.7%32.001.7 4035%103.21kg/t 煤2.3 煤的元素分析結果如下S0.6%; H3.7%; C79.5%; N0.9%; Q4.7%灰分10.6%。在空氣過剩 20舔件下完全燃燒。計算煙氣中SQ的濃度。解：按燃燒1kg煤計算重量（g） 摩爾數(shù)（mol） 需氧數(shù)（mol）C 79566.2566.25H 31.12515

12、.56257.78S 60.18750.1875HQ 52.8752.940設干空氣中N2： Q體積比為3.78: 1,所需理論空氣量為 4.78 X ( 66.25+7.78+0.1875 ) =354.76mol/kg 煤。理論煙氣量 CQ2 66.25mol , SQ2 0.1875mol , H2Q 15.5625+2.94=18.50mol3.78 354.762 280.54mol4.78總計 66.25+'8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg 一 0 1875 .實際煙氣量 365.48+0.2 X 354.76=436.43mol/kg 煤，S

13、Q儂度為 0 100%0.043% 。436.432.4 某鍋爐燃用煤氣的成分如下：H2s0.2%; CQ5%; 00.2%; CQ28.5% Hb13.0%; CH0.7%; 252.4%;空氣含濕量為12g/m"1.2,試求實際需要的空氣量和燃燒時產(chǎn)生的實際煙氣量。解：取1mol煤氣計算H2S 0.002mol耗氧量0.003molCO 2 0.05molCO 0.285mol0.143molH 2(0.13-0.004 ) mol0.063molCH 40.007mol0.014mol共需 Q 0.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol 。設干空氣中 N:

14、 Q體積比為 3.78: 1,則理論干空氣量 為 0.223 X ( 3.78+1 ) =1.066mol。取 1.2,則實際干空氣 1.2 X 1.066mol=1.279mol 。空氣含濕量為12g/m1,即含HO0.67mol/ m 14.94L/ m 故H2O體積分數(shù)為1.493%。故實際空氣量上 1.279為1.298mol。1 1.493%煙氣量 SO： 0.002mol , CQ: 0.285+0.007+0.05=0.342mol, N： 0.223 X 3.78+0.524=1.367mol ,H2O0.002+0.126+0.014+1.298 X 1.493%+0.004

15、=0.201mol故實際煙氣量 0.002+0.342+1.367+0.201+0.2 X 1.066=2.125mol2.5 干煙道氣的組成為：CO11% （體積），Q8%, CO2% SO120X 10一6 （體積分數(shù)），顆粒物30.0g/m3 （在測 定狀態(tài)下），煙道氣流流量在 700mmH手口 443K條件下為5663.37m3/min ,水氣含量8% （體積）。3試計算：1）過重仝氣百分比；2） SO的排放儂度（ g / m ） ； 3）在標準狀態(tài)下（1atm和273K）,干煙道體積；4）在標準狀態(tài)下顆粒物的濃度。解：1） N%=1 11%- 8%- 2%- 0.012%=78.99

16、%由大氣污染控制工程 P46 （211）空氣過剩8 0.5 20.264 78.99 (8 0.5 2)100%50.5%2）在測定狀態(tài)下，氣體的摩爾體積為V2T2T1P2101325 22.4 443273 700 133.32239.46L/mol ；取1m3煙氣進行計算，則 SO1 20X 10一簾，排放濃度為120 10 639.46 10 3(1 8%) 64 0.179 g/m3。22.43) 5663.37 (139.468%)2957m / min4) 30.039.4622.452.85g/mN2.6煤炭的元素分析按重量百分比表示,結果如下：氫50%碳75.8%;氮1.5%;

17、硫1.6%;氧7.4%;灰8.7%,燃燒條件為空氣過量20%,空氣的濕度為0.0116molH2O/mol干空氣，并假定完全燃燒，試計算煙氣的組成。解：按1kg煤進行計算重量（g）摩爾數(shù)（mol） 需氧數(shù)（mol）C 75863.1763.17H 40.7520.37510.19S 160.50.5H2O 83.254.6250需氧 63.17+10.19+0.5=73.86mol設干空氣中N2： Q體積比為3.78: 1,則干空氣量為 73.86 X 4.78 X 1.2=423.66mol , 含水 423.66 X0.0116=4.91mol。煙氣中：CO 63.17mol ; SO 0

18、.5mol ; HO 4.91+4.625+20.375=29.91mol ;N2: 73.86 X3.78=279.19mol ;過剩干空氣 0.2 X 73.86 X 4.78=70.61mol 。實際煙氣量為 63.17+0.5+29.91+279.19+70.61=443.38mol其中 co 63.17100% 14.25% ； so 0.5100%0.11%;443.38443.3829 91279 19 0 79 70 61H2O100% 6.74%； N2 279.19 0.79 70.61 100% 75.55%443.38443.3802 70.61 0.209 100%

19、3.33%。 443.382.7 運用教材圖27和上題的計算結果，估算煤煙氣的酸露點。解：SO含量為0.11%,估計約1/60的SO轉化為SO,則SO含量/1/八5一50.11%1.83 10, 即 R2SO41.83 義 10 5, lg P H2SO4=-4.73760''查圖2 7得煤煙氣酸露點約為134攝氏度。2.8 燃料油的重量組成為：C86% H14%在干空氣下燃燒，煙氣分析結果（基于干煙氣）為：Q1.5%; CO600X 10一6（體積分數(shù)）。試計算燃燒過程的空氣過剩系數(shù)。解：以1kg油燃燒計算,C 860g 71.67mol;H 140g 70moi ,耗氧 3

20、5mol。耗氧(71.67 x) mol設生成 CO x mol ,耗氧 0.5x mol ,則生成 CO (71.67 x) mol,煙氣中總氧量Q量5%*。600 10 61.5%x 60.5x (71.67 x) 35600 10 6106.6724.5x ，干空氣中N: Q體積比為3.78 :1,則含N2 3.78 X （ 106.67+24.5x ）。根據(jù)干煙氣量可列出如下方程:1.5%x600 10 671.67 3.78(106.67 24.5x)解得 x=0.306600 10故 CO% 71.67 0.306 100% 13.99%;0.306600 10 6N% .磯24.

21、5 0.306 106.67) 100% 84.62%0.30660010 6由大氣污染控制工程P46 (211)空氣過剩系數(shù)1.5 0.5 0.061.070.264 84.62 (1.5 0.5 0.06)3.1 一登山運動員在山腳處測得氣壓為1000 hPa,登山到達某高度后又測得氣壓為500 hPa,試問登山運動員從山腳向上爬了多少米？解：由氣體靜力學方程式，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PV將（2）mRT 可寫為M式帶入（1）,并整理,m PM- （2）V RT得到以下方程：dPRTdzln P高度Z/m1.5103050氣溫T/K

22、298297.8297.5297.31.5 30，1.5 50，并判斷各層大氣穩(wěn)定度。解:T297.82982.35K /100md ,不穩(wěn)定1.510z101.5T297.5297.81.5K /100md ,不穩(wěn)定1030z3010T297.3297.51.0K /100md ,不穩(wěn)定3050z5030T297.52981.75K /100md ,不穩(wěn)定1 .530z301.5T297.32981.44K /100m,不穩(wěn)定。d1 .550z501.53.3在氣壓為400 hPa處，氣塊溫度為230K。若氣塊絕熱下降到氣壓為600 hPa處，氣塊溫度變?yōu)槎嗌?假定在一定范圍內(nèi)溫度 T的變化

23、很小，可以忽略。對上式進行積分得:gMP2gM-Z C 即 In (Z2 Z1) (3)RTRRT假設山腳下的氣溫為10' C,帶入（3）式得:1n 5009.8 0.029 Zn 10008.314 283得 Z 5.7km即登山運動員從山腳向上爬了約5.7km。1.5 10，10 30 ，30 50，3.2在鐵塔上觀測的氣溫資料如下表所示，試計算各層大氣的氣溫直減率:解：TL（國產(chǎn)88T0P。P1、0.288，600、0.288T1T0（ ）230（）258.49KP04003.4試用下列實測數(shù)據(jù)計算這一層大氣的嘉指數(shù)m值。高度Z/m1020304050風速u/m.s -3.03.

24、53.94.24.5 -Zu Z解：由大氣污染控制工程P80 (3 23), uU1()m，取對數(shù)得lg= mlg()乙UiZ/設lgg y, lg(Z) x,由實測數(shù)據(jù)得UiZi解:Z1 0.07 u1 u0(T-)Z05010x 0.07Z 2 x 0.07)2.24m/s, u2u0()Z010010)0.072.35m/si/ Z3 .0.07 u0()Z0(200)0.07102.47m/s ,u4一,Z4 .0.07 u0()Z0(300)0.07102.54m/su；(Z5Z。)0.0740010)0.072.59m/s ox0.3010.4770.6020.699y0.0669

25、0.11390.14610.1761由excel進行直線擬合，取截距為0,直線方程為：y=0.2442x故 m= 0.2442。3.5某市郊區(qū)地面10m高處的風速為2m/s,估算50m 100m 200m 300m 400m高度處在穩(wěn)定度為 B、DDF時的風速，并以高度為縱坐標，風速為橫坐標作出風速廓線圖。穩(wěn)定度D, m=0.15u3u0(u0(Z0)0.1550 0.15(TT)102.55m/ s ,2一/Z2 0.15u0(丁)Z010010)0.152.82m/sZ0) 0.1520010)0.153.13m/su4一/ Z4 0.15u0(二)Z030010)0.153.33m/s一

26、/ Z5 0.15 u0( )Z040010)0.153.48m/ s o穩(wěn)定度F, m=0.25u5u0(u0(Z0Z0)0.25) 0.25一/ Z5 0.25 u0( )Z0z 50 n.25(77)1020010400102.99m/s,u2一/ Z 2、0.25 u0()Z010010)0.253.56m/s)0.25)0.254.23m/s5.03m/su4一/ Z 4 0.25 u0()Z030010)0.254.68m/ s風速廓線圖略。11.0 C,氣壓為1023 hPa。釋放后陸續(xù)發(fā)回相3.6 一個在30m高度釋放的探空氣球，釋放時記錄的溫度為應的氣溫和氣壓記錄如下表所給。

27、1）估算每一組數(shù)據(jù)發(fā)出的高度；2）以高度為縱坐標，以氣溫為橫坐標,作出氣溫廓線圖；3）判斷各層大氣的穩(wěn)定情況。測定位置2345678910氣溫/' C9.812.014.015.013.013.012.61.60.8氣壓/hPa10121000988969909878850725700一、，dP gM .解：1)根據(jù)Air Pollution Control Engineering 可得局度與壓強的關系為 dzP RTdP_將 g=9.81m/s2、M=0.029kg、R=8.31J/(mol.K) 代入上式得 dz 29 21 T。P當 t=11.0 C,氣壓為 1023 hPa；當

28、 t=9.8 C,氣壓為 1012 hPa ,P= (1023+1012) /2=1018Pa, T= (11.0+9.8 ) /2=10.4 C=283.4K, dP=1012-1023= 11Pa，11因此 dz 29 21283.4m 89m, z=119ni1018同理可計算其他測定位置高度，結果列表如下：測定位置2345678910氣溫/'C9.812.014.015.013.013.012.61.60.8氣壓/hPa10121000988969909878850725700高度差/m89991011635362902711299281高度/m1192183194821018

29、1307157828773158一 ,Ti 211 9.8.、2)圖略 3) 1 21A 1.35K/100m d，不穩(wěn)定;Zi 289T2 39.8 1223Z2 399T3412 1434Z3 4101T4514 1545Z4 5163T5615 1356Z5 6536T6 713 1367Z6 7290T7 813 12.678Z7 82712.22K /100m 0,逆溫;1.98K /100m 0,逆溫;0.61K /100m 0 ,逆溫;0.37K/100m d，穩(wěn)定;0.15K/100m d，穩(wěn)定;T8 912.6 1.6Z8 912990.85K /100m d，穩(wěn)定;9 10

30、T9 10“6 0.8 0.28K /100m d，穩(wěn)定。281測定編號123456地面溫度/' C21.121.115.625.030.025.0高度/m4587635802000500700相應溫度/' C26.715.68.95.020.028.0Z9 103.7用測得的地面氣溫和一定高度的氣溫數(shù)據(jù)，按平均溫度梯度對大氣穩(wěn)定度進行分類。解:G1T126.7 21.14581.22K/100m 0,故 1G10 ,逆溫;G2T215.6 21.1G3G4G5G63.8解:lnZ2T3Z3Z4Z5T6Z6確定題3.77638.9 15.65805.0 25.0200020.0

31、 30.050028.0 25.07000.72K /100m ,故1.16K /100m ,故1K /100m ,故2K /100m ,故0.43K /100m中所給的每種條件下的位溫梯度。以第一組數(shù)據(jù)為例進行計算：假設地面大氣壓強為Pl PgMr、-(Z2 Z1),代入已知數(shù)據(jù)(溫度RT2 G2G3G4G50.72K /100md，穩(wěn)定;1.16K /100m d，不穩(wěn)定;1K/100m2K /100mG60逆溫。1013hPa,則由習題T取兩高度處的平均值)即3.1推導得到的公式此旦=9.8 O.029458,由此解得2=96小。10138.314 2971000 0 288294.1(

32、)293K ,1013由大氣污染控制工程P72 ( 3 - 15)可分別計算地面處位溫和給定高度處位溫：1000、0.288 地面T地面()P地面1000 02881000 02881T1()0.288 299.7()0.288303.16K ,P1961293 303 一一 一故位溫梯度=2.18K/100m0 458同理可計算得到其他數(shù)據(jù)的位溫梯度，結果列表如下:測定編號123456地面溫度/ C21.121.115.625.030.025.0高度/m4587635802000500700相應溫度/' C26.715.68.95.020.028.0位溫梯度/K/100m2.220.

33、27-0.17-0.021.021.423.9假如題3.7中各種高度處的氣壓相應為970、925、935、820、950、930 hPa ,確定地面上的位溫。解：以第一組數(shù)據(jù)為例進行計算，由習題 3.1推導得到的公式in-P2-gM(Z2 Z1),設地面壓強為R RTR,970代入數(shù)據(jù)得到：in =9 8 0 029 一 一458 ,解得 P=1023hPa。因此1000 0 288294.1() .292.2K10238.314 297(x, y, z, H)Q, y(z H)22 2 J-exp(2 )exp2 U y z2 y為實源與虛源在所關心點貢獻之和。exp 丁2 z現(xiàn)存在峭壁，可

34、考慮測定編號123456地面溫度/' C21.121.115.625.030.025.0高度/m4587635802000500700相應溫度/' C26.715.68.95.020.028.0地面壓強/hPa102310121002104010061007地面位溫/' C292.2293.1288.4294.7302.5297.41000 0.288地面 T地面(三 )P地面同理可計算得到其他數(shù)據(jù)的地面位溫，結果列表如下:4.1污染源的東側為峭壁，其高度比污染源高得多。設有效源高為H,污染源到峭壁的距離為 L,峭壁對煙流擴散起全反射作用。試推導吹南風時高架連續(xù)點源的擴

35、散模式。當吹北風時，這一模式又變成何種形式？解：吹南風時以風向為x軸，y軸指向峭壁，原點為點源在地面上的投影。若不存在峭壁，則有實源1虛源Q(2L y)22T77exp T1-exp(z2H)22zexp ”2 z因此exp(2 u 、，z2yr)expy(z2exp "2 z2Qr (2L y)21r r-=exp '2 exp2 U y z2 y(z2(z H)2nexp 2 2 z222Q / y2(z H)2(z H)二-=exp(34)exp 勺exp q22/ y2、(2L y)2(z H)exp( 右)expexp '2222zJyyz2221(z H)

36、2n-exp1 2 2 z刮北風時，坐標系建立不變，則結果仍為上式。4.2某發(fā)電廠煙囪高度 120項 性層結，源高處的平均風速為 式計算煙氣抬升高度。解：霍蘭德公式內(nèi)徑5m,排放速度13.5m/s ,煙氣溫度為4m/s。試用霍蘭德、布里格斯（x<=10Hs）、418K。大氣溫度 288K,大氣為中國家標準GB/T13201-91 中的公vsDH 二(1.5u2.7T- TsTa D)13.5 5(1.5 2.74182884185)96.16m。布里格斯公式QhH2.79.6 10 3UvsD2Ts9.62.710 341841828813.55229521kW 21000kW且x<

37、;=10Hs。止匕時H0.362QH/32/3x u0.362295211/3 4 12/3x2.80x2/3按國家標準 GB/T13201-91中公式計算, 因 Q>=2100kVV Ts Ta>=130K>35KHngQH1 H n2 u 1 1.303 295211/3 1202/314 1 244.93m（發(fā)電廠位于城市近郊，取 n=1.303 , n1=1/3 , s=2/3 ）4.3某污染源排出SO量為80g/s ,有效源高為60m,煙囪出口處平均風速為6m/s。在當時的氣象條件下,正下風方向500m處的 y 35.3m, z18.1m ,試求正下風方向500m處

38、SO的地面濃度。解:由大氣污染控制工程 P88(4 9)得806 35.3 18.1exp(26022 18.12) 0.0273mg/m34.4解：陰天穩(wěn)定度等級為D級，利用大氣污染控制工程P95表4 4查得x=500m時35.3m, z 18.1m。將數(shù)據(jù)代入式4 8得(500,50,0,60)806 35.3 18.1exp(5022 35.3602 Q2)exP( 2 化)0.010mg/m。4.4 在題4.3所給的條件下，當時的天氣是陰天，試計算下風向x=500m y=50m處SO的地面濃度和地面最 大濃度。解: 陰天穩(wěn)定度等級為D級，利用大氣污染才$制工程P95表4 4查得x=50

39、0m時y 35.3m, z 18.1m o將數(shù)據(jù)代入式4 8得(500,50,0,60)80/exp(6 35.3 18.15022 35.32)exp( 2 18.1230.010mg/m 。4.5 某一工業(yè)鍋爐煙囪高 30m,直徑0.6m,煙氣出口速度為20m/s ,煙氣溫度為405K,大氣溫度為293K, 煙囪出口處風速4m/s, SO排放量為10mg/so試計算中性大氣條件下 SO的地面最大濃度和出現(xiàn)的位置。解：由霍蘭德公式求得VsDTs Ta20 0.6405 293H-(1.5 2.7-D) (1.5 2.7 0.6) 5.84m,煙囪有uTs4405效高度為 HHs H 30 5

40、.84 35.84m。由大氣污染控制工程 P89 (410)、(411)2Q z»H 35.84 cmax 2 時， z/尸25.34m °uH e y2% 2取穩(wěn)定度為D級，由表4 4查得與之相應的x=745.6m。2 1025.343此時 y 50.1mo 代入上式max 2 0.231 g/m。4 35.84 e 50.14.6地面源正下風方向一點上, 少？假設大氣穩(wěn)定度為 B級。解：由大氣污染控制工程測得3分鐘平均濃度為3.4x 10 3g/m3,試估計該點兩小時的平均濃度是多P98(4 31)Q , exp(u y2 z2y1(0.05)正) 2 20.33.02

41、 y1 (當 1h13.4 10 33.023.021.12100h , q=0.3)10 3g/m34.7 一條燃燒著的農(nóng)業(yè)荒地可看作有限長線源，其長為150m.據(jù)估計有機物的總排放量為90g/s。當時風速為3m/s,風向垂直于該線源。試確定線源中心的下風距離400m處，風吹3至U 15分鐘時有機物的濃度。假設當時是晴朗的秋天下午 4： 00o試問正對該線源的一個端點的下風濃度是多少？解：有限長線源 （x,0,0,H）2Ql/ H2exp( 口z2 z P21/)P1 .2 exP(2-)dPo首先判斷大氣穩(wěn)定度，確定擴散參數(shù)。中緯度地區(qū)晴朗秋天下午4: 00,太陽高度角3035'左

42、右，屬于弱太陽輻射；查表4-3 ,當風速等于3m/s時，穩(wěn)定度等級為C,則 400m處 y 43.3m, z 26.5m o其次判斷3分鐘時污染物是否到達受體點。因為測量時間小于數(shù)的影響。3分鐘時，污染物到達的距離 x Ut 3 3 600.5h ,所以不必考慮采樣時間對擴散參540m 400m,說明已經(jīng)到達受體點。有限長線源 （x,0,0,H）2Ql/ H exP( 22-2 )zP2exp( 一P1 .22)dP距離線源下風向 4m處Pi=一75/43.3= 1.732 ,P2=75/43.3=1.732;Ql90150g/(m s) 0.6g/(ms）。代入上式得(400,0,0,0)2

43、 0.61.732端點下風向P尸0,(400,0,0,0)23 26.5P2=150/43.3=3.46 ,2 0.623 26.51.7321,exX2代入上式得3.46停ex"P2、，c,3)dp 5.52mg/m 。23-)dp 3.0mg/ m4.8某市在環(huán)境質(zhì)量評價中，劃分面源單元為 風速為3m/s ,風向為南風。平均有效源高為 單元中心處SO的地面濃度。1000mx 1000m,其中一個單元的 SO排放量為10g/s ,當時的15m試用虛擬點源的面源擴散模式計算這一單元北面的鄰近解：設大氣穩(wěn)定度為 C級,1000y04.315232.56m, z0 6.98m。2.15當

44、 x=1.0km, y 99.1m,61.4 m 。由大氣污染控制工程P106(4 49)(x,y,0,H)U( y y°)(r 1ry2exp -2z z°)2 ( y y。)2H27101523 (99.1 232.56)(61.4exp - 2 6.98)2 (61.4 6.98)24.57 105 / 3g/m4.9某燒結廠燒結機的SO的排放量為 均風速為3m/s,混和層內(nèi)的平均風速為 SO的地面濃度。180g/s ,在冬季下午出現(xiàn)下沉逆溫，逆溫層底高度為3.5m/s 。煙囪有效高度為 200nl試計算正下風方向360m,地面平2km和6km處解：設大氣穩(wěn)定度為C級

45、。z D2.15360 200 74.42m2.15Xd 1226.5m當x=2km時，Xd<x<2xd,按x= x d和x=2xd時濃度值內(nèi)插計算。x= XD 時，y 118.26m, z74.42m ,代入大氣污染控制工程P88 (49)得x= 2xD時，y2 uD通過內(nèi)插求解當 x=6km>2xD 時,exp( 2 z221.41m,exp(y0.050.2571803.5 118.26 74.42exp(200232) 0.050mg/m2 74.422139.10m ,代入 P101(436)180,23.5 360 221.410.0501226.5y 474m,

46、30.257mg / m ；(2000 1226.5) 0.181mg/m318023.5 360 4740.120mg / m3計算結果表明，在Xd<=X<=2Xd范圍內(nèi)，濃度隨距離增大而升高。4.10某硫酸廠尾氣煙囪高 50ml SO排放量為100g/s。夜間和上午地面風速為 3m/s,夜間云量為3/10。當煙流全部發(fā)生熏煙現(xiàn)象時，確定下風方向12km處SO的地面濃度。由所給氣象條件應取穩(wěn)定度為E級。查表4-4得x=12km處,4277m, z 87.4m。42750，一 c433.25m, hf H 2 z850 2 87.4 224.8mf (12000,0,0,50)Q2

47、 Uhf yf10023 224.8 433.251.365 10 4g/m34.11某污染源SO排放量為80g/s ,煙氣流量為265m3/s ,煙氣溫度為418K,大氣溫度為293K。這一地區(qū)的SO本底濃度為0.05mg/m3,設z / y 0.5 , u103m/S, m=0.25,試按環(huán)境空氣質(zhì)量標準的二級標準來設計煙囪的高度和出口直徑。解：按大氣污染控制工程 P91 (4 23)-T418 2934Qh0.35PaQv0.35 1013 265 2.810 104 kW 2100kWTs418由 P80 (3 23) u Uio(Z10)mH s 0 25 3( s).101.687

48、H0.25按城市及近郊區(qū)條件，參考表 42,取 n=1.303, n1=1/3 ,必=2/3 ,代入 P91 (4 22)得1H noQlH'u1.30328100： HL 23.48H5/121.687H；環(huán)境空氣質(zhì)量標準的二級標準限值為0.06mg/m3 (年均)，代入P109 (4 62)Hs2Qz Heu( 0 b) y一 一一 一 3 一2 80 10 3 0.5丫3.142 2.718 1.687(Hs H )0.25(0.06 0.05) 10 6解彳t HsH Hs 23.48H5/12 357.4m于是Hs>=162m實際煙囪高度可取為 170m。煙囪出口煙氣流

49、速不應低于該高度處平均風速的1.5倍，即u>=1.5 X 1.687 X 1700.25=9.14m/s。但為保證煙氣順利抬升，出口流速應在2030m/s。取uv=20m/s,則有4 2654 1m ，實際直徑可取為4.0m。204.12試證明高架連續(xù)點源在出現(xiàn)地面最大濃度的距離上，煙流中心線上的濃度與地面濃度之比值等于1.38。解：高架連續(xù)點源出現(xiàn)濃度最大距離處，煙流中心線的濃度按 P88 (47)而地面軸線濃度因此,12/ y 、， r exp(六)exp2 yexp 2max2QuH 2e1.018Q(z H)21.018Q/三-)y2(z H)2 exp - 2 2 z(由 P89 (411)21.018H2e4 ；0,z H1.018H4（H2）21.018