大氣污染控制答案

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1、大氣污染控制工程 習(xí)題集 第一章 概論 一、填空題 1、大氣是由多種氣體混合而成，其組成可以分為_(kāi)_________、__________和各種雜質(zhì)。 【答】干潔空氣，水蒸氣（p1） 2、全球性大氣污染問(wèn)題包括__________、__________和__________。 【答】溫室效應(yīng)，臭氧層破壞和酸雨（p3） 3、大氣污染物按其存在的狀態(tài)可以分為_(kāi)_________和__________。 【答】氣溶膠狀態(tài)污染物和氣體狀態(tài)污染物（p4） 4、根據(jù)粉塵顆粒的大小，將其分為_(kāi)_________和__________。 【答】總懸浮顆粒物；可吸入顆粒物。（p5） 5、

2、大氣污染物的來(lái)源可分為_(kāi)_________和__________。 【答】自然污染源；人為污染源。（p7） 6、人為污染源按污染物的空間分布可分為_(kāi)_________、__________和線源。按照人們的社會(huì)活動(dòng)功能不同，可將人為污染源分為_(kāi)_________、__________和交通污染源三類。 【答】點(diǎn)源、面源；生活污染源、工業(yè)污染源（p7） 7、大氣污染綜合防治的基本點(diǎn)是__________的綜合。 【答】防與治（p19） 8、環(huán)境空氣質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)按其用途可以分為_(kāi)_________、__________、__________和警報(bào)標(biāo)準(zhǔn)。 【答】環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、大氣污

3、染物排放標(biāo)準(zhǔn)、大氣污染控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（p22） 9、大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，任何一個(gè)排氣筒必須同時(shí)遵守最高允許排放濃度和最高允許排放速率兩項(xiàng)指標(biāo)，超過(guò)其中任何一項(xiàng)均為超標(biāo)排放。 【答】最高允許排放速率（p24） 10、大眾城市空氣污染指數(shù)（API）的項(xiàng)目包括__________、__________、二氧化氮、一氧化碳和臭氧。 【答】可吸入顆粒物、二氧化硫（p25） 11、在計(jì)算API時(shí)，各項(xiàng)污染物的污染分指數(shù)都計(jì)算出來(lái)后，取__________為該區(qū)域或城市的空氣污染指數(shù)，則該污染物即為該區(qū)域或城市空氣中的__________，API＜50，則不報(bào)告首要污染物。 【答】最大者；

4、首要污染物（p27） 12、大氣污染指由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程使得某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時(shí)間，并因此危害了人體的舒適、健康和人們的福利，甚至危害了生態(tài)環(huán)境。大氣污染主要是__________造成的。 【答】人類活動(dòng)（p3）： 二、選擇題 1、下列哪種情況屬于廣域性的大氣污染（ ）。 C，P3 A、一個(gè)工廠的污染 B、一個(gè)城市的污染 C、跨行政區(qū)劃的污染 D、全球性的污染 2、SO2日平均濃度為0.0525ppm換算為（ ）mg/m3。C A、1.5 B、0.10 C、0.15 D、025 三、名詞解釋

5、 1、環(huán)境空氣（p1）：指人類、植物、動(dòng)物和建筑物暴露于其中的室外空氣。 2、大氣污染（p3）：指由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程使得某些物質(zhì)進(jìn)入大氣中，呈現(xiàn)出足夠的濃度，達(dá)到了足夠的時(shí)間，并因此危害了人體的舒適、健康和人們的福利，甚至危害了生態(tài)環(huán)境。所謂人類活動(dòng)不僅包括生產(chǎn)活動(dòng)，而且還包括生活活動(dòng)。大氣污染主要是人類活動(dòng)造成的。 3、溫室效應(yīng)（p3）：大氣中的二氧化碳和其它微量氣體如甲烷、一氧化二氮、臭氧、氟氯碳、水蒸氣等，可以使太陽(yáng)短波幾乎無(wú)衰減的通過(guò)，但卻可以吸收地表的長(zhǎng)波輻射，由此引起全球氣溫升高的現(xiàn)象，成為溫室效應(yīng)。 4、氣溶膠（p4）：在大氣污染中，氣溶膠是指沉降速度可以忽略的小固體粒

6、子、液體粒子或它們?cè)跉怏w介質(zhì)中的懸浮體系。 5、總懸浮顆粒物（TSP）（p5）：指能懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤100μm的顆粒物?？晌腩w粒物： 6、可吸入顆粒物（PM10）（p5）：指懸浮在空氣中，空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑≤10μm的顆粒物。 7、一次污染物（p5）：從污染源直接排放到大氣中的原始污染物質(zhì)。 8、二次污染物（p5）：由一次污染物與大氣中原有成分或幾種一次污染物之間經(jīng)過(guò)一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生成的與一次污染物性質(zhì)不同的新污染物。 9、大氣污染綜合防治（p19）：為了達(dá)到區(qū)域環(huán)境空氣質(zhì)量控制目標(biāo)，對(duì)多種大氣污染控制方案的技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)合理性、區(qū)域適應(yīng)性和實(shí)施可能

7、性等進(jìn)行最優(yōu)化選擇和評(píng)價(jià)，從而得出最優(yōu)的控制技術(shù)方案和工程措施，并加以實(shí)施，以期達(dá)到區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量控制目標(biāo)。 10、環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（p22）：以保護(hù)生態(tài)環(huán)境和人群健康的基本要求為目標(biāo)而對(duì)各種污染物在環(huán)境空氣中的允許濃度所作的限制規(guī)定。它是控制大氣污染物的排放量和進(jìn)行凈化裝置設(shè)計(jì)的依據(jù)。 11、大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（p22）：以實(shí)現(xiàn)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)，對(duì)從污染源排入大氣的污染物濃度（或數(shù)量）所作的限制規(guī)定。是控制大氣污染物的排放量和進(jìn)行凈化裝置設(shè)計(jì)的依據(jù)。 12、大氣污染控制技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（p22）：是根據(jù)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)引伸出來(lái)的輔助標(biāo)準(zhǔn)，如燃料、原料使用標(biāo)準(zhǔn)、凈化裝置選用標(biāo)準(zhǔn)、排氣筒高度

8、標(biāo)準(zhǔn)及衛(wèi)生防護(hù)距離標(biāo)準(zhǔn)等。他們都是為保證達(dá)到污染物排放標(biāo)準(zhǔn)而從某一方面做出的具體技術(shù)規(guī)定，目的是使生產(chǎn)、設(shè)計(jì)和管理人員容易掌握和執(zhí)行。 四、簡(jiǎn)答題 1、簡(jiǎn)述硫酸煙霧的形成機(jī)理。 【答】（p7）硫酸煙霧是由大氣中的SO2等硫氧化物，在有水霧、含有重金屬的飄塵或氮氧化物存在時(shí)，發(fā)生一系列化學(xué)或光化學(xué)反應(yīng)而生成的硫酸霧或硫酸鹽氣溶膠。 2、簡(jiǎn)述光化學(xué)煙霧的形成機(jī)理。 【答】（p7）光化學(xué)煙霧是在陽(yáng)光照射下，大氣中的氮氧化物、碳?xì)浠衔锱c氧化劑之間發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng)所生成的藍(lán)色煙霧（有時(shí)帶紫色或黃褐色），其主要成分有臭氧、過(guò)氧乙?；跛嶂≒AN）、酮類及醛類等。 五、論述題 1、簡(jiǎn)述

9、大氣污染綜合防治的措施有哪些？ 【答】（p19-p21）大氣污染綜合防治的基本點(diǎn)是防與治的綜合。這種綜合是立足于環(huán)境問(wèn)題的區(qū)域性、系統(tǒng)性和整體性之上的。大氣污染綜合防治的措施有： 1）全面規(guī)劃、合理布局：在進(jìn)行區(qū)域性經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展規(guī)劃的同時(shí)，做好全面環(huán)境規(guī)劃，采取區(qū)域性綜合防治措施。 2）嚴(yán)格環(huán)境管理：運(yùn)用法律、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、教育和行政等手段，對(duì)人類的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)實(shí)施管理，從而協(xié)調(diào)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之間的關(guān)系。 3）控制大氣污染的技術(shù)措施：實(shí)施清潔生產(chǎn)；實(shí)施可持續(xù)發(fā)展的能源戰(zhàn)略；建立綜合性工業(yè)基地等。 4）控制污染的經(jīng)濟(jì)政策：保證必要的環(huán)境保護(hù)投資，并隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展逐年增加；實(shí)

10、行“污染者和使用者支付原則”等。 5）綠化造林 6）安裝廢氣凈化裝置 第二章 燃燒與大氣污染 一、填空題 1、燃料按照物理狀態(tài)可以分為_(kāi)_________、__________和氣體燃料。 【答】固體燃料，液體燃料（p29） 2、煤的工業(yè)分析包括測(cè)定煤中__________、__________、__________和固定碳，以及估測(cè)硫含量和熱值，這是評(píng)價(jià)工業(yè)用煤的主要指標(biāo)。 【答】水分、灰分、揮發(fā)分（p30） 3、灰分是煤中__________礦物物質(zhì)的總稱。 【答】不可燃（p30） 4、元素分析是用化學(xué)方法測(cè)定__________的煤中主要組分碳、氫、氮、硫

11、和氧等的含量。 【答】去掉外部水分（p31） 5、煤中含有四種形態(tài)的硫：黃鐵礦硫、硫酸鹽硫、__________和元素硫。 【答】有機(jī)硫（p31） 6、石油是液體燃料的主要來(lái)源，它是多種化合物的混合物，主要由__________、環(huán)烷烴和芳香烴等碳?xì)浠衔锝M成的。 【答】鏈烷烴（p35） 7、天然氣是典型的氣體燃料，它的組成一般由__________ 85%、乙烷10%和丙烷3%等組成。 【答】甲烷（p36） 8、燃料燃燒過(guò)程中的“三T”指的是___________、___________和___________。 【解答】溫度；時(shí)間；燃料與空氣的混合條件（p39） 9、低

12、位發(fā)熱量可由高位發(fā)熱量減去___________求得。 【解答】水蒸氣的凝結(jié)（p39） 10、___________是由于氣態(tài)燃料燃燒形成的顆粒污染物為積碳。___________是由于在液態(tài)燃料燃燒過(guò)程中由于高溫分解而形成的顆粒污染物。 【解答】積碳，結(jié)焦和煤胞（p54） 11、固體燃料燃燒產(chǎn)生的顆粒物稱為煙塵，它包括___________兩部分。 【解答】黑煙和飛灰（p55） 12、黑煙主要是___________，飛灰主要是燃料所含的___________。 【解答】未燃盡的碳粒，不可燃礦物質(zhì)微粒（p55） 13、包括燃料燃燒生成物中水蒸氣的氣話潛熱稱為_(kāi)________

13、__。 【解答】高位發(fā)熱量（p44） 二、選擇題 1、關(guān)于煤的成分表示方法，下列說(shuō)法不正確的是（ B ）。（P33） A、收到基指包括全部水分和灰分的燃料作為100％的成分，即鍋爐燃料的實(shí)際成分。 B、空氣干燥基指以除掉內(nèi)部水分的燃料作為100％的成分，即在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行燃料分析時(shí)的試樣成分。 C、干燥基指以去掉全部水分的燃料作為100％的成分。 D、干燥無(wú)灰基指以去掉水分和灰分的燃料作為100％的成分。 2、單位質(zhì)量燃料完全燃燒所需的空氣質(zhì)量稱為（ ）。D，p41 A、理論空氣量 B、實(shí)際空氣量 C、空氣過(guò)剩系數(shù) D、空燃比 三、名詞解釋

14、 1、空氣過(guò)剩系數(shù)（p41）：一般把超過(guò)理論空氣量多供給的空氣量稱為過(guò)?？諝饬?，并把實(shí)際空氣量Vn與理論空氣量之比定義為空氣過(guò)剩系數(shù)α。 2、空燃比（p41）：?jiǎn)挝毁|(zhì)量燃料燃燒所需要的空氣質(zhì)量，它可以由燃燒方程式直接求得。隨著燃料中氫相對(duì)含量的減少，碳相對(duì)含量的增加，理論空燃比隨之減小。 3、理論煙氣體積（p45）：在理論空氣量下，燃料完全燃燒所生成的煙氣體積稱為理論煙氣體積，以表示。煙氣成分主要是CO2、SO2、N2和水蒸氣。 4、有機(jī)污染物（p59）：有機(jī)污染物常常指未燃盡的碳?xì)浠衔铮侨剂先紵煌耆慕Y(jié)果。 四、簡(jiǎn)答題 1、燃料完全燃燒須具備的條件是什么？ 【答】（p37-

15、p39）?空氣條件：提供充足的空氣；但是空氣量過(guò)大，會(huì)降低爐溫，增加熱損失 ?溫度條件：達(dá)到燃料的著火溫度 ?時(shí)間條件：燃料在高溫區(qū)停留時(shí)間應(yīng)超過(guò)燃料燃燒所需時(shí)間 ?燃料與空氣的混合條件：燃料與氧充分混合 五、計(jì)算 1、例2-3。內(nèi)容有所改動(dòng)。 2、課后題：2-1、2-2、2-3。內(nèi)容有所改動(dòng)。 【2.1】 已知重油元素分析結(jié)果如下：C：85.5% H：11.3% O：2.0% N：0.2% S：1.0%，試計(jì)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SO2的濃度和CO2的最大濃度； 3）當(dāng)空氣的過(guò)剩量為10

16、%時(shí)，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)（mol） 需氧數(shù)（mol） C 855 71.25 71.25 H 113 56.5 28.25 S 10 0.3125 0.3125 O 20 0.625 －0.625 N元素忽略。 1）理論需氧量 71.25+28.25+0.312

17、5－0.625=99.1875mol/kg 設(shè)干空氣O2：N2體積比為1:3.78，則理論空氣量99.1875×4.78=474.12mol/kg重油。 即474.12×22.4/1000=10.62m3N/kg重油。 煙氣組成為 CO2 71.25mol， H2O 56.50mol， SO2 0.1325mol， N2 3.78×99.1875=374.93mol。 理論煙氣量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg重油。 即502.99×22.4/1000=11.27 m3N/kg重油。 2）干煙氣

18、量為502.99－56.50=446.49mol/kg重油。 SO2百分比濃度為， 空氣燃燒時(shí)CO2存在最大濃度。 3）過(guò)?？諝鉃?0%時(shí)，所需空氣量為1.1×10.62=11.68m3N/kg重油， 產(chǎn)生煙氣量為11.267+0.1×10.62=12.33 m3N/kg重油。 【2.2】 普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；S1.7%；H3.2%；水分9.0%；O2.3%。（含N量不計(jì)） 1）計(jì)算燃煤1kg所需要的理論空氣量和SO2在煙氣中的濃度（以體積分?jǐn)?shù)計(jì)）； 2）假定煙塵的排放因子為80%，計(jì)算煙氣中灰分的濃度（以mg/m3表示）； 3）假定用硫化床燃燒

19、技術(shù)加石灰石脫硫。石灰石中含Ca35%。當(dāng)Ca/S為1.7（摩爾比）時(shí)，計(jì)算燃煤1t需加石灰石的量。 解：相對(duì)于碳元素作如下計(jì)算： %（質(zhì)量） mol/100g煤 mol/mol碳 C 65.7 5.475 1 H 3.2 3.2 0.584 S 1.7 0.053 0.010 O 2.3 0.144 0.026 灰分 18.1

20、 3.306g/mol碳 水分 9.0 1.644g/mol碳 故煤的組成為CH0.584S0.010O0.026， 燃料的摩爾質(zhì)量（包括灰分和水分）為。燃燒方程式為 n=1+0.584/4+0.010－0.026/2=1.143 1）理論空氣量； SO2在濕煙氣中的濃度為 2）產(chǎn)生灰分的量為 煙氣量：（1+0.292+0.010+3.78×1.143+1.644/18）×1000/18.26×22.4×10－3=7.009m3/kg 灰分濃度為mg/m3=2.066×104mg/m

21、3 3）需石灰石/t煤 【2.3】 煤的元素分析結(jié)果如下S 0.6%；H 3.7%；C 79.5%；N 0.9%；O 4.7%；灰分10.6%。在空氣過(guò)剩20%條件下完全燃燒。計(jì)算煙氣中SO2的濃度。 解：按燃燒1kg煤計(jì)算 重量（g） 摩爾數(shù)（mol） 需氧數(shù)（mol） C 795 66.25 66.25 H 37 18.5 9.25 S 6 0.1875

22、0.1875 O 47 1.46875 －1.46875 設(shè)干空氣中N2:O2體積比為3.78:1 所需理論空氣量為4.78×（66.25+9.25+0.1875－1.46875）=354.76mol/kg煤。 理論煙氣量CO2 66.25mol，SO2 0.1875mol，H2O 18.50mol，N2= 總計(jì)66.25+8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤 實(shí)際煙氣量365.48+0.2×354.76=436.43mol/kg煤，SO2濃度為。 理論煙氣量CO2 66.25mol，SO2 0.

23、1875mol，H2O 15.5625+2.94=18.50mol N2 總計(jì)66.25+8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤 實(shí)際煙氣量365.48+0.2×354.76=436.43mol/kg煤，SO2濃度為。 第五章 顆粒污染物控制技術(shù)基礎(chǔ) 一、填空題 1、_____________和_____________是除塵技術(shù)中應(yīng)用最多的兩種直徑。 【答】斯托克斯直徑；空氣動(dòng)力學(xué)直徑（p118） 2、自然堆積狀態(tài)下的粉塵，由于粉塵間存在空隙，將包括粉塵粒子間氣體空間在內(nèi)的粉塵密度稱為_(kāi)____________。 【

24、答】堆積密度（p132） 3、粉塵顆粒能否與液體相互附著或難易程度的性質(zhì)稱為粉塵的_____________。 【答】潤(rùn)濕性（p136） 4、粉塵的_____________是選用濕式除塵器的主要依據(jù)之一。 【答】潤(rùn)濕性（p136） 二、選擇題 1、關(guān)于個(gè)數(shù)分布，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ D ）。（P119） A、個(gè)數(shù)頻率為第i間隔中的顆粒個(gè)數(shù)ni與顆粒的總個(gè)數(shù)之比值。 B、個(gè)數(shù)頻率，并有 。 C、個(gè)數(shù)篩下累積頻率為小于第i間隔上限顆粒的所有顆粒個(gè)數(shù)與顆粒總個(gè)數(shù)之比值。 D、F曲線拐點(diǎn)發(fā)生在頻度p為最大值時(shí)對(duì)應(yīng)的粒徑處，這一粒徑稱為中位粒徑，累積頻率F＝0.5時(shí)對(duì)應(yīng)的粒徑d

25、50稱為個(gè)數(shù)眾徑（NMD）。 2、最適宜電除塵器運(yùn)行的粉塵比電阻為（ C ）Ω·cm。（P138） A、103-1011 B、104-1011 C、104-1010 D、104-109 3、粒子荷電有兩種不同的機(jī)制：一種是由于在電場(chǎng)中沿電力線運(yùn)動(dòng)的離子或電子與粉塵顆粒，使其荷電，稱為（ D ）。（P138） A、摩擦荷電 B、擴(kuò)散荷電 C、布朗荷電 D、電場(chǎng)荷電 三、名詞解釋 1、斯托克斯直徑（p118）：斯托克斯（Stokes）直徑ds，為在同一流體中與顆粒的密度相同和沉降速度相等的圓球的直徑。 2、空氣動(dòng)力學(xué)直徑

26、（p118）：空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑da，為在空氣中與顆粒的沉降速度相等的單位密度（ρp＝1g/cm3）的圓球的直徑。 3、安息角（p134）：粉塵從漏斗連續(xù)落到水平面上，自然堆積成一個(gè)圓錐體，圓錐體母線與水平面的夾角稱為粉塵的安息角。 四、簡(jiǎn)答題 1、簡(jiǎn)述粉塵荷電的兩種機(jī)制。 【答】（p138）粉塵的導(dǎo)電機(jī)制有兩種，取決于粉塵、氣體的溫度和組成成分。在高溫區(qū) (＞ 200℃)，粉塵層的導(dǎo)電主要靠粉塵本體內(nèi)部的電子和離子，這種本體導(dǎo)電占優(yōu)勢(shì)的粉塵比電阻稱為容積比電阻；在低溫區(qū)(＜100℃)，粉塵層的導(dǎo)電主要靠粉塵表面吸附的水分或其他化學(xué)物質(zhì)中的離子進(jìn)行，這種表面導(dǎo)電占優(yōu)勢(shì)的粉塵比電阻稱為表

27、面比電阻；中間溫度，兩種導(dǎo)電機(jī)制同時(shí)起作用。 2、評(píng)價(jià)除塵裝置性能的技術(shù)指標(biāo)有哪些？ 【答】（p141）評(píng)價(jià)凈化裝置性能的指標(biāo)，包括技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)兩方面。技術(shù)指標(biāo)主要有處理氣體的流量、凈化效率和壓力損失等；經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有設(shè)備費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用和占地面積等。此外，還要考慮裝置的安裝、操作、檢修的難以程度等因素。 3、簡(jiǎn)述除塵裝置總效率的表示方法。 【答】（p142）總效率指在同一時(shí)間內(nèi)凈化裝置去除的污染物數(shù)量與進(jìn)口裝置的污染物數(shù)量之比。假定裝置進(jìn)口的氣體流量為Q1N(m3/s)、污染物流量為S1（g/s）、污染物濃度為ρ1N（g/m3）,裝置出口的相應(yīng)量為Q2N（m3/s）、S2(g/m3)

28、、ρ2N（g/m3），裝置捕集的污染物流量為S3（g/s），則有： S1＝S2＋S3，S1＝ρ1NQ1N，S3＝ρ2NQ2N 總凈化效率η可表示為： 若凈化裝置本體不漏氣，即Q1N=Q2N,則上式可簡(jiǎn)化為： 4、什么是分級(jí)除塵效率？分級(jí)除塵效率與頻度分布、除塵器入口的粉塵質(zhì)量流量和被除塵器捕集的粉塵質(zhì)量流量之間有何關(guān)系？ 【答】（p143-p144）除塵裝置的總除塵效率的高低，往往與粉塵的粒徑大小有很大的關(guān)系。分級(jí)除塵效率指除塵裝置對(duì)某一粒徑dpi或粒徑間隔Δdp內(nèi)粉塵的除塵效率，簡(jiǎn)稱分級(jí)效率。 若設(shè)除塵器進(jìn)口、出口和捕集的dpi顆粒質(zhì)量流量分別為S1i、S2i和S3i，則該除

29、塵器對(duì)dpi顆粒的分級(jí)效率為：。 5、串聯(lián)運(yùn)行時(shí)的總除塵效率與各級(jí)除塵器的除塵效率有何關(guān)系？ 【答】（p144）在實(shí)際工程中，有時(shí)把兩種或多種不同型號(hào)的除塵器串聯(lián)起來(lái)使用，構(gòu)成兩級(jí)或多級(jí)除塵系統(tǒng)。若多級(jí)除塵器中每一級(jí)的運(yùn)行性能是獨(dú)立的，凈化第i級(jí)粉塵的分級(jí)通過(guò)率分別為Pi1，Pi2，……Pin，或分級(jí)效率分別為ηi1，ηi2，……ηin，則此多級(jí)除塵器凈化第i級(jí)粉塵的總分級(jí)通過(guò)率為： 或分級(jí)效率為 按上式計(jì)算出總分級(jí)效率后，由除塵系統(tǒng)總進(jìn)口的粉塵粒徑分布數(shù)據(jù)，即可以按式等計(jì)算出多級(jí)除塵器系統(tǒng)的總除塵效率： 6、如何由分級(jí)除塵效率求解總除塵效率？ 【答】（p145）根據(jù)某種除塵器凈化

30、某種粉塵的分級(jí)效率數(shù)據(jù)和某粉塵的粒徑分布數(shù)據(jù)，計(jì)算該種除塵器凈化粉塵時(shí)能達(dá)到的總除塵效率。 由分級(jí)效率計(jì)算式有，等式兩端對(duì)各種粒徑間隔求和，并考慮到，便得到計(jì)算總除塵效率的公式： 五、計(jì)算 1、課后題：5-5、5-7。內(nèi)容有所改動(dòng)。 【5.5】 根據(jù)對(duì)某旋風(fēng)除塵器的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試得到：除塵器進(jìn)口的氣體流量為10000m3N/h，含塵濃度為4.2g/ m3N。除塵器出口的氣體流量為12000 m3N/h，含塵濃度為340mg/ m3N。試計(jì)算該除塵器的處理氣體流量、漏風(fēng)率和除塵效率（分別按考慮漏風(fēng)和不考慮漏風(fēng)兩種情況計(jì)算）。 解：氣體流量按P141（5－43）； 漏風(fēng)率P141（5－44）

31、； 除塵效率： 考慮漏風(fēng)，按P142（5－47） 不考慮漏風(fēng)，按P143（5－48） 【5.7】 有一兩級(jí)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(jí)除塵效率分別為80%和95%。試計(jì)算該除塵系統(tǒng)的總除塵效率、粉塵排放濃度和排放量。 解：按《大氣污染控制工程》P145（5－58） 粉塵濃度為，排放濃度10（1－99%）=0.1g/m3； 排放量2.22×0.1=0.222g/s。 第六章 除塵裝置 一、填空題 1、機(jī)械除塵器是利用_____________的作用使顆粒物與氣流分離的裝置。 【答】質(zhì)量力（重力、慣性力、離

32、心力等）（p161） 2、普通旋風(fēng)除塵器是由進(jìn)氣管、筒體、_____________和排氣管組成的除塵裝置。 【答】錐體（p167） 3、粉塵顆粒能否與液體相互附著或難易程度的性質(zhì)稱為粉塵的_____________。 【答】潤(rùn)濕性（p136） 4、粉塵的_____________是選用濕式除塵器的主要依據(jù)之一。 【答】潤(rùn)濕性（p136） 5、按照除塵設(shè)備阻力的高低，把壓力損失為0.2~1.5kPa的稱為低能除塵器，包括___________和___________。把壓力損失為2.5~9.0kPa的稱為高能除塵器，如___________。 【答】噴霧塔；旋風(fēng)洗滌器；文丘里

33、洗滌器（p200） 6、袋式除塵器的壓力損失Δp由通過(guò)___________的壓力損失和___________的壓力損失之和組成。 【答】清潔濾料Δpf；顆粒層Δpp（p215） 7、按清方式，袋式除塵器的清灰方式可以分為：___________清灰、___________清灰和___________清灰。 【答】機(jī)械震動(dòng)；逆氣流；脈沖噴吹（p218） 二、選擇題 1、分級(jí)除塵效率為50％的塵粒粒徑被稱作旋風(fēng)分離器的（ C ）。（p170） A、算術(shù)平均徑 B、中位徑 C、分割粒徑 D、眾徑 2、對(duì)于旋風(fēng)除塵器的壓力損失，下列說(shuō)法中正確的是（ A ）。（p1

34、69） A、減小進(jìn)口面積，除塵器的壓力損失增大 B、氣體密度越大，除塵器的壓力損失減小 C、減小出口管直徑，除塵器的壓力損失減小D、減小入口氣速，除塵器的壓力損失增大 3、當(dāng)除塵器結(jié)構(gòu)型式相同時(shí)，幾何相似放大或縮小，壓力損失（ C ）。（p169） A、減小 B、變大 C、基本不變 D、無(wú)法確定 4、在電除塵器除塵時(shí)，下列哪種方法不可以降低比電阻值（ ）。（p196） A、保持電極表面清潔 B、改進(jìn)供電系統(tǒng) C、升高煙氣溫度在423K以上 D、增加煙氣濕度 三、名詞解釋 1、二次效應(yīng)（p1

35、71）：在較大粒徑區(qū)間，實(shí)際效率低于理論效率，這是因?yàn)槔響?yīng)沉降人灰斗的塵粒卻隨凈化后氣流一起排走，其起因主要為粒子被反彈回氣流或沉積的塵粒被重新吹起。即被捕集粒子的重新進(jìn)入氣流。 2、分割直徑（p170）：由于各種隨機(jī)因素的影響，處于這種平衡狀態(tài)FC=FD的塵粒有50％的可能性進(jìn)入內(nèi)渦旋，也有50％的可能性移向外壁，它的除塵效率為50%。此時(shí)的粒徑即為除塵器的分割直徑dc。 3、起始點(diǎn)暈電壓（p170）：開(kāi)始產(chǎn)生電暈電流時(shí)所施加的電壓，也稱臨界電壓。 4、電暈閉塞（p186）：當(dāng)含塵量大到某一數(shù)值時(shí)，電暈現(xiàn)象消失，顆粒在電場(chǎng)中根本得不到電荷，電暈電流幾乎減小到零，失去除塵作用，這種現(xiàn)象稱

36、為電暈閉塞。 5、粉塵初層（p213）：顆粒因截留、慣性碰撞、靜電和擴(kuò)散等作用，逐漸在濾袋表面形成粉塵層，常稱為粉塵初層。初層形成后，它成為袋式除塵器的主要過(guò)濾層，提高了除塵效率。 6、氣布比（p214）：煙氣實(shí)際體積流量與濾布面積之比，稱為氣布比，也叫過(guò)濾速度。 7、濕式除塵器（199）：使含塵氣體與液體（一般為水）密切接觸，利用水滴和顆粒的慣性碰撞及其他作用捕集顆?；蚴沽皆龃蟮难b置。 8過(guò)濾式除塵器（p213）：又稱空氣過(guò)濾器，是使含塵氣流通過(guò)過(guò)濾材料將粉塵分離捕集的裝置，采用濾紙或玻璃纖維等填充層做濾料的空氣過(guò)濾器，主要用于通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié)方面的氣體凈化。 9電除塵器（p178

37、）：含塵氣體在通過(guò)高壓電場(chǎng)進(jìn)行電離的過(guò)程中，使塵粒荷電，并在電場(chǎng)力的作用下使塵粒沉淀在積塵板上，將塵粒從含塵氣體中分離出來(lái)的一種除塵設(shè)備。 10、機(jī)械除塵器（p161）：指利用質(zhì)量力（重力、慣性力和離心力）的作用使顆粒物與氣體分離的裝置。 四、簡(jiǎn)答題 1、簡(jiǎn)述旋風(fēng)除塵器的工作原理。（p167） 【答】旋風(fēng)除塵器的工作原理是：含塵氣體從除塵器筒體上部切向進(jìn)入，向上向下作螺旋形旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這股向下的氣流形成外渦旋，外渦旋逐漸到達(dá)底部，氣流中的塵粒在離心力的作用下被甩向筒壁，由于重力和氣流的帶動(dòng)作用，塵粒沿壁面落入底部灰斗，經(jīng)排灰口將塵粒排出，向下的氣流到達(dá)錐體底部后，沿除塵器的軸心部位轉(zhuǎn)而向

38、上，形成上升的內(nèi)渦旋，最后由上部出口排出凈化后的氣體，向下的外渦旋和上升的內(nèi)渦旋二者旋轉(zhuǎn)方向相同，旋風(fēng)除塵器通常由以下幾部分組成：①筒體和錐體；②含塵煙氣進(jìn)口；③凈化氣體出口；④排灰口。 2、簡(jiǎn)述電除塵器的工作原理。（p179） 【答】其原理涉及懸浮粒子荷電，帶電粒子在電場(chǎng)內(nèi)遷移和捕集，及將捕集物從集塵極表面清楚三個(gè)基本過(guò)程。 3、粉塵荷電機(jī)理包括哪兩種？（p182） 【答】含塵氣體中的塵粒，在電除塵器（電場(chǎng)）內(nèi)的荷電機(jī)理，一般分電場(chǎng)荷電和擴(kuò)散荷電兩種。 (1)電場(chǎng)荷電。它是指由于在電場(chǎng)中沿電力線運(yùn)動(dòng)的離子或電子通過(guò)對(duì)粉塵顆粒的碰撞，使粉塵荷電的現(xiàn)象。 (2)擴(kuò)散荷電。它是指由于離

39、子或電子的熱運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的粉塵荷電現(xiàn)象。 一般對(duì)于粉塵粒徑dp＜0.2μm的粉塵以擴(kuò)散荷電為主，對(duì)于粉塵粒徑dp＞1μm的粉塵以電場(chǎng)荷電為主，對(duì)于中間的粉塵，則上述兩種荷電機(jī)理都需要考慮。 4、導(dǎo)致電除塵器異常荷電的原因有哪些？ 【答】（p186）出現(xiàn)異常荷電的情況有三種： ①沉積在集塵極表面的高比電阻粒子導(dǎo)致在低電壓下發(fā)生火花放電或在集塵極發(fā)生反電暈現(xiàn)象。通常當(dāng)比電阻高于2×1010Ω?cm時(shí)，較易發(fā)生火花放電或反電暈，破壞了正常電暈過(guò)程； ②當(dāng)氣流中微小粒子的濃度高時(shí)，雖然荷電塵粒所形成的電暈電流不大，可是所形成的空間電荷卻很大，嚴(yán)重地抑制著電暈電流的產(chǎn)生，使塵粒不能獲得足夠的電荷

40、。因此，電除塵器的除塵效率顯著降低，顆粒直徑在1μm左右的數(shù)量越多，這種現(xiàn)象越嚴(yán)重； ③當(dāng)含塵量大到某一數(shù)值時(shí)，電暈現(xiàn)象消失，顆粒在電場(chǎng)中根本得不到電荷，電暈電流幾乎減小到零，失去除塵作用，即電暈閉塞。由于氣流分布不當(dāng)，氣流速度過(guò)高或不適當(dāng)?shù)恼翊虻仍?，?dǎo)致沉積在集塵極表面的粒子重新進(jìn)人氣流。這些粒子往往帶有正電荷（對(duì)于負(fù)電暈電極），致使它們不能重新荷電，或僅部分荷電。 在電除塵器的運(yùn)行中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)這些情況。 5、在電除塵器除塵時(shí)，對(duì)于比電阻值偏高的粉塵如何提高其除塵效率？（p196） 【答】(1)保持電極表面盡可能清潔。 (2)改進(jìn)供電系統(tǒng)包括采用脈沖供電和有效的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

41、 (3)改變煙氣的溫度或濕度對(duì)于比電阻值偏高的粉塵，往往可以通過(guò)改變煙氣的溫度或濕度來(lái)加以調(diào)節(jié)，以使其達(dá)到電除塵器的捕集范圍。 (4)煙氣調(diào)質(zhì)。煙氣調(diào)質(zhì)是指在煙氣中混入適量SO3（一般為20-30 mg/m3 ) 、三乙胺或NH3等化學(xué)試劑，以增強(qiáng)粉塵顆粒表面的導(dǎo)電能力來(lái)加以調(diào)節(jié)其比電阻值。 6、袋式除塵器的除塵機(jī)理主要有哪些？（p213） 【答】通常認(rèn)為袋式除塵器對(duì)塵粒的捕集分離包括以下兩個(gè)過(guò)程。 (1)過(guò)濾材料對(duì)塵粒的捕集。當(dāng)含塵氣體通過(guò)過(guò)濾材料時(shí)，濾料層對(duì)塵粒的捕集是多種效應(yīng)綜合作用的結(jié)果。這些效應(yīng)主要包括慣性碰撞、截留、擴(kuò)散、靜電和篩濾等效應(yīng)。 ①慣性碰撞效應(yīng)。一般粒徑較大

42、的粉塵主要依靠碰撞效應(yīng)捕集。當(dāng)含塵氣流接近濾料的纖維時(shí)，氣流流線圍繞捕集纖維迅速拐彎，其中較大的粒子由于慣性力的作用，偏離了流線，繼續(xù)沿著原來(lái)的運(yùn)動(dòng)方向前進(jìn)，同捕集纖維發(fā)生碰撞而被捕集。 ②截留效應(yīng)。截留效應(yīng)也稱作直接截留。對(duì)于具有一定尺寸d且質(zhì)量較輕的塵粒，如果它們所依循的流線把它們帶到距捕集纖維表面d/2以內(nèi)的距離就會(huì)被捕集。 ③擴(kuò)散效應(yīng)。在氣流中對(duì)于粒徑小于1μm的塵粒由于氣體分子的運(yùn)動(dòng)撞擊，使其產(chǎn)生布朗運(yùn)動(dòng)。這種塵粒無(wú)規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，除了可能產(chǎn)生塵粒之間的凝集外，還有向低濃度區(qū)擴(kuò)散的趨勢(shì)。由于捕集纖維表面的濃度較低，所以小塵粒向著纖維表面擴(kuò)散，并與纖維碰撞而被捕集。當(dāng)過(guò)濾速度較高時(shí)，擴(kuò)

43、散效應(yīng)就會(huì)顯著下降。 ④靜電效應(yīng)。有許多人造纖維編織的濾料，當(dāng)氣流穿過(guò)時(shí)，由于摩擦產(chǎn)生靜電現(xiàn)象，同時(shí)有許多粉塵在輸送過(guò)程中也會(huì)由于摩擦或其他機(jī)制使其帶有荷電，這樣就可能在濾料和塵粒之間形成一個(gè)電位差，當(dāng)塵粒隨著氣流趨向?yàn)V料時(shí)，由于庫(kù)侖力作用，促使粉塵和濾料纖維碰撞并增強(qiáng)濾料對(duì)粉塵的吸附力而被捕集，從而提高過(guò)濾效率。 ⑤篩濾效應(yīng)。當(dāng)塵粒的粒徑大于濾料孔隙時(shí)，塵粒即被濾料孔隙篩濾下來(lái)，因此篩濾效應(yīng)能捕集粒徑大于孔隙的粉塵。 (2)粉塵層對(duì)塵粒的捕集。在過(guò)濾操作一定時(shí)間后，由于黏附等作用，塵粒在濾料網(wǎng)孔間產(chǎn)生架橋現(xiàn)象，使氣流通過(guò)濾料的孔徑變得很小，從而使濾料網(wǎng)孔及其表面迅速截留粉塵形成粉塵層。

44、在清灰后依然殘留一定厚度的粉塵，稱為粉塵初層。由于粉塵初層中粉塵粒徑通常都比纖維小，因此篩濾、慣性、截留和擴(kuò)散等作用都有所增加，使除塵效率顯著提高。由此可見(jiàn)，袋式除塵器的高效率，粉塵初層起著比濾料本身更為重要的作用。 7、影響旋風(fēng)除塵器的因素有哪些？（p171） 【答】1）二次效應(yīng)：在較小粒徑區(qū)間內(nèi)，實(shí)際效率高于理論效率（理應(yīng)逸出的粒子由于聚集或被較大塵粒撞向壁面而脫離氣流獲得捕集）；在較大粒徑區(qū)間，實(shí)際效率低于理論效率（理應(yīng)沉降入灰斗的塵粒卻隨凈化后氣流一起排走，其起因主要為粒子被反彈回氣流或沉積的塵粒被重新吹起）。通過(guò)環(huán)狀霧化器將水噴淋在旋風(fēng)除塵器內(nèi)壁上，能有效控制二次效應(yīng)。 2）除

45、塵器的結(jié)構(gòu)尺寸：筒體直徑D愈小，粒子受到的慣性離心力愈大，除塵效率愈高，但若筒體直徑過(guò)小，粒子容易逃逸，使效率下降。筒體和錐體長(zhǎng)度適當(dāng)加長(zhǎng)（筒體和椎體長(zhǎng)度以不大于5倍筒體直徑為宜，否則會(huì)是阻力增加），即增加氣流在除塵器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，對(duì)提高除塵效率有利。排出管直徑愈小則分割直徑愈小，即除塵效率愈高。但直徑過(guò)小，會(huì)導(dǎo)致壓力降的增加，一般取排出管直徑de＝(0.4～0.65)D。 3）煙塵的物理性質(zhì)：dp增大則效率增大（塵粒所受離心力與粒徑的三次方成正比，而所受徑向氣體阻力僅與粒徑的一次方成正比）；ρp小，難分離，影響捕集效率；除塵效率還隨著塵粒真密度的增大而提高；分割直徑dcp增大，效率減小；對(duì)

46、于氣體而言，μ增大對(duì)除塵不利；溫度增大，則μ增大，而分割粒徑又與粘度的平方根成正比，溫度高或μ增大都會(huì)使效率減小。 4）工作條件：提高煙氣入口流速，旋風(fēng)除塵器分割直徑變小，使除塵器性能改善。若入口流速過(guò)大，已沉積的粒子有可能再次被吹起，重新卷入氣流中，導(dǎo)致除塵效率的下降。 5）分離器的氣密性 第八章 硫氧化物的污染控制 一、填空題 1、煤炭轉(zhuǎn)化主要是_____________，即對(duì)煤進(jìn)行脫碳或加氫改變其原有的碳?xì)浔?，把煤轉(zhuǎn)化為清潔的二次燃料。 【答】氣化和液化（p307） 二、選擇題 1、流化床脫硫的床層溫度一般控制在（ C ）。（p310） A、750~850

47、℃ B、750~950℃ C、850~950℃ D、550~750℃ 三、名詞解釋 1、鈣硫比（p312）：脫硫劑所含鈣與煤中硫之摩爾比稱為鈣硫比，它是表示脫硫劑用量的一個(gè)指標(biāo)。 四、簡(jiǎn)答題 1、簡(jiǎn)述流化床脫硫的工作原理。 【答】（p310）。 當(dāng)氣流速度達(dá)到使升力和煤粒的重力相當(dāng)?shù)呐R界速度時(shí)，煤粒將開(kāi)始浮動(dòng)流化。流化床為固體燃料的燃燒創(chuàng)造了良好的條件。 首先，流化床內(nèi)物料顆粒在氣流中進(jìn)行強(qiáng)烈的湍動(dòng)和混合，強(qiáng)化了氣固兩相的熱量和質(zhì)量交換；其次，燃料顆粒在料層內(nèi)上下翻滾，延長(zhǎng)了它在爐內(nèi)的停留時(shí)間。燃燒過(guò)程中，處于沸騰狀的煤粒和灰渣粒子相互碰撞，使煤粒不斷更新表面，再加上能與空

48、氣充分混合并在床內(nèi)停留較長(zhǎng)時(shí)間，促進(jìn)了它的燃盡過(guò)程。 廣泛采用的脫硫劑主要有石灰石（CaCO3）和白云石（CaCO3?MgCO3），它們大量存在于自然界中，而且易于采掘。 當(dāng)石灰石或白云石脫硫劑進(jìn)入鍋爐的灼熱環(huán)境時(shí)，其有效成分CaCO3遇熱發(fā)生鍛燒分解，鍛燒時(shí)CO2的析出會(huì)產(chǎn)生并擴(kuò)大石灰石中的孔隙，從而形成多孔狀、富孔隙的CaO，隨后，CaO通過(guò)以下方式與SO2作用形成CaSO4，從而達(dá)到脫硫的目的。 2、流化床脫硫的主要影響因素有哪些？ 【答】（p312） 1）硫鈣比：鈣硫比（脫硫劑所含鈣與煤中硫之摩爾比）是表示脫硫劑用量的一個(gè)指標(biāo)。 2）鍛燒溫度：最佳的脫硫溫度范圍，約

49、在800～850℃。溫度較低時(shí)，脫硫劑鍛燒產(chǎn)生的孔隙量少、孔徑小，反應(yīng)幾乎完全被限制在顆粒外表面。當(dāng)床溫超過(guò)CaCO3緞燒的平衡溫度約850℃以上時(shí)，燒結(jié)作用變得越來(lái)越嚴(yán)重，其結(jié)果是使緞燒獲得的大量孔隙消失，從而造成脫硫活性降低。 3）脫硫劑的顆粒尺寸和孔隙結(jié)構(gòu)：由于脫硫劑顆粒形狀、孔徑分布不一，又存在床內(nèi)顆粒磨損、爆裂和揚(yáng)析等影響。 4）脫硫劑種類：目前普遍采用天然石灰石和白云石作脫硫劑。與石灰石相比，白云石的孔徑分布和低溫鍛燒性能好，即使在增壓運(yùn)行條件下，部分鍛燒也能順利進(jìn)行。但運(yùn)行壓力低時(shí)，更易于爆裂成細(xì)粉末，在吸收更多的硫之前遭到揚(yáng)析。 3、石灰石/石灰法洗滌脫硫的原理及影響因素

50、是什么？ 【答】（p321）原理： 石灰石/石灰法洗滌是應(yīng)用最廣泛的脫硫技術(shù)。在現(xiàn)代的煙氣脫硫工藝中，煙氣用含亞硫酸鈣和硫酸鈣的石灰石/石灰漿液洗滌SO2與漿液中的堿性物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成亞硫酸鹽和硫酸鹽，新鮮石灰石或石灰漿液不斷加入脫硫液的循環(huán)回路。漿液中的固體（包括燃煤飛灰）連續(xù)地從漿液中分離出來(lái)并排往沉淀池。 總的化學(xué)反應(yīng)式分別為： 石灰石： SO2+CaCO3+2H2O→CaSO3·2H2O+CO2↑ 石灰： SO2+CaO+2H2O→CaSO3·2H2O 石灰石和石灰脫硫所經(jīng)歷的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。其中最關(guān)鍵的反應(yīng)是鈣離子的形成，因?yàn)镾O2正是通過(guò)這種鈣離子與

51、H SO3－化合而得以從溶液中除去。 這一關(guān)鍵步驟也突出了石灰石系統(tǒng)和石灰系統(tǒng)的一個(gè)極為重要的區(qū)別：石灰石系統(tǒng)中，Ca2＋的產(chǎn)生與H+濃度和CaCO3的存在有關(guān)；而在石灰系統(tǒng)中，Ca2＋的產(chǎn)生僅與氧化鈣的存在有關(guān)。因此，石灰石系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)其pH較石灰系統(tǒng)的低。美國(guó)國(guó)家環(huán)保局的實(shí)驗(yàn)表明，石灰石系統(tǒng)的最佳操作pH為5.8～6.2，石灰系統(tǒng)約為8。 影響吸收效率的主要因素：液氣比、鈣硫比、氣流速度、漿液的固體含量、SO2濃度、吸收塔結(jié)構(gòu)等。 4、噴霧干燥法煙氣脫硫的原理是什么？ 【答】（p329） 噴霧干燥法是20世紀(jì)80年代迅速發(fā)展起來(lái)的一種濕－干法脫硫工藝。 其脫硫過(guò)程是SO2被霧化

52、的Ca(OH)2漿液或Na2CO3溶液吸收。同時(shí)，溫度較高的煙氣干燥了液滴，形成干固體廢物。干廢物（亞硫酸鹽、硫酸鹽、未反應(yīng)的吸收劑和飛灰等）由袋式除塵器或電除塵器捕集。 噴霧干燥法脫硫系統(tǒng)包括吸收劑制備、吸收和干燥、固體捕集以及固體廢物處置四個(gè)主要過(guò)程。 1）吸收劑制備：吸收劑溶液或漿液在現(xiàn)場(chǎng)制備。石灰是常見(jiàn)的吸收劑，蘇打粉和燒堿也是常用吸收劑，它們可以在多種工業(yè)過(guò)程中得到。 2）吸收和干燥：含SO2煙氣進(jìn)入噴霧干燥器后，立即與霧化的漿液混合，氣相中SO2迅速溶解，并與吸收劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。同時(shí)，煙氣預(yù)熱使液相水分蒸發(fā)，并將水分蒸發(fā)后的殘留固體顆粒干燥。對(duì)于石灰噴霧干燥，SO2吸收的總反

53、應(yīng)為： Ca(OH)2(s)＋SO2(g)＋H2O(s)=CaSO3·2H2O (s) CaSO3·2H2O (s)＋0.5(g) =CaSO4·2H2O (s) 3）固體捕集：從噴霧干燥系統(tǒng)出來(lái)的最后產(chǎn)物是一種干燥粉末，除了由煤燃燒產(chǎn)生的飛灰以外，還含有硫酸鈣、亞硫酸鈣以及過(guò)剩的氧化鈣。袋式除塵器被廣泛用于捕集干化固體，其原因在于收集濾袋表面的固體中未反應(yīng)的堿類物質(zhì)能夠與煙氣中SO2繼續(xù)反應(yīng)。 4）固體廢物處置：處置方法因吸收劑類型而異。對(duì)于石灰系統(tǒng)，當(dāng)固體廢物中未反應(yīng)的吸收劑量小于5%時(shí)，固體廢物是無(wú)害的，可采用與飛灰相同的處置辦法；但對(duì)于鈉系統(tǒng)，應(yīng)采取謹(jǐn)慎措施減小廢物的浸出率。

54、 5、干法噴鈣法煙氣脫硫的原理是什么？ 【答】（p338） 干法噴鈣類脫硫工藝早在20世紀(jì)70年代就在美國(guó)進(jìn)行了開(kāi)發(fā)研究，但由于當(dāng)時(shí)其脫硫效率較低，一直未得到推廣應(yīng)用。由于噴鈣脫硫系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單、投資低、脫硫費(fèi)用小、占地面積少、適合老電廠脫硫改造、脫硫產(chǎn)物呈干態(tài)易于處理等特點(diǎn)，近年來(lái)又重新受到了人們的重視。 干法噴鈣類脫硫以LIFAC工藝為代表，工藝的核心是鍋爐爐膛內(nèi)噴石灰石粉部分和爐后的活化反應(yīng)器。 首先，作為固硫劑的石灰石粉料噴入鍋爐爐膛CaCO3受熱分解成CaO和CO2，熱解后生成的CaO隨煙氣流動(dòng)，與其中SO2反應(yīng)，脫除一部分SO2。 然后，生成的CaSO4，與

55、未反應(yīng)的CaO以及飛灰一起，隨煙氣進(jìn)入鍋爐后部的活化反應(yīng)器。在活化器中，通過(guò)噴水霧增濕，一部分尚未反應(yīng)的CaO轉(zhuǎn)變成具有較高反應(yīng)活性的Ca(OH)2，繼續(xù)與煙氣中的SO2反應(yīng)，從而完成脫硫的全過(guò)程。 影響系統(tǒng)脫硫性能的主要因素包括：爐膛噴射石灰石的位置和粒度、活化器內(nèi)噴水量和鈣硫比。 五、論述題 1、試闡述控制硫氧化物排放的方法措施。（p306-p338） 【答】可通過(guò)以下措施降低燃料燃燒排放的SO2量。 (1)燃料燃燒前脫硫。包括：煤炭的固態(tài)加工、煤炭的轉(zhuǎn)化（煤的氣化、煤的液化）、重油脫硫 (2)燃料燃燒過(guò)程中脫硫。是指改進(jìn)燃燒工藝或控制一定的燃燒條件如控制溫度在850℃-950

56、℃，不超過(guò)1000℃，在燃燒爐中加入脫硫劑（脫硫劑可以單獨(dú)加入，也可與煤粉一起加入）從而達(dá)到脫硫的目的。廣泛采用的脫硫劑主要有石灰石（CaCO3）和白云石(CaCO3·MgCO3) 。當(dāng)石灰石或白云石脫硫劑進(jìn)入鍋爐的灼熱環(huán)境時(shí)，其有效成分CaCO3遇熱發(fā)生鍛燒分解，鍛燒時(shí)CO2的析出會(huì)產(chǎn)生并擴(kuò)大石灰石中的空隙，從而形成多孔狀、富空隙的CaO。隨后，CaO與SO2作用形成CaSO4，從而達(dá)到脫硫的目的。 型煤固硫有的歸結(jié)為燃料燃燒前脫硫，有的歸結(jié)為燃料燃燒過(guò)程脫硫，其實(shí)是二者的結(jié)合應(yīng)用。 (3)燃料燃燒后脫硫。指采用一定的方法對(duì)燃燒煙氣進(jìn)行脫硫。如對(duì)高濃度SO2可吸收回收；對(duì)低濃度SO2采用

57、一定工藝（如濕法石灰石脫硫、噴霧干燥法煙氣脫硫、干法噴鈣法煙氣脫硫等）進(jìn)行脫硫等。 2、煙氣脫硫工藝性能的綜合比較所需要考慮的因素有哪些？ 【答】（p347-p349） 煙氣脫硫工藝性能的綜合比較涉及到如下主要因素： 1）脫硫效率 脫硫率是由很多因素決定的，除了工藝本身的脫硫性能外，還取決于煙氣的狀況，如SO2濃度、煙氣量、煙溫、煙氣含水量等。通常濕法工藝的效率最高，可達(dá)到95%以上，而干法和濕干法工藝的效率通常在60%-85%范圍內(nèi)。 2）鈣硫比（Ca/S) 濕法工藝的反應(yīng)條件較為理想，因此實(shí)用中的Ca/S接近于1，一般為1.0-1.2。干法和濕干法的脫

58、硫反應(yīng)為氣固反應(yīng)，反應(yīng)速率較在液相慢，通常為達(dá)到達(dá)標(biāo)要求的脫硫效率，其鈣硫比要比濕法大得多，如濕干法一般為1.5-1.6，干法一般為2.0-2.5。 3）脫硫劑利用率 脫硫劑利用率指與SO2反應(yīng)消耗掉的脫硫劑與加入系統(tǒng)的脫硫劑總量之比。在煙氣脫硫工藝中，濕法的脫硫劑利用率最高，一般可達(dá)到90%以上，濕干法為50％左右，而干法最低，通常在30％以下。 4）脫硫劑的來(lái)源 大部分煙氣脫硫工藝都采用鈣基化合物作為脫硫劑，有些工藝也采用鈉基化合物、氨水、海水作為吸收劑。 5）脫硫副產(chǎn)品的處理處置 石灰石/石灰法的脫硫副產(chǎn)品是石膏，干法和濕干法的脫硫副產(chǎn)

59、品是CaSO4和CaSO3的混合脫硫灰渣。選用的脫硫工藝應(yīng)盡可能考慮到脫硫副產(chǎn)品可綜合利用。如果進(jìn)行堆放或填埋，應(yīng)保證脫硫副產(chǎn)品化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)環(huán)境 不產(chǎn)生二次污染。 6）對(duì)鍋爐原有系統(tǒng)的影響 石灰石/石灰法或氨法等濕法脫硫工藝一般安裝在電廠的除塵器后面，因此對(duì)鍋爐燃燒和除塵系統(tǒng)基本沒(méi)有影響。但是經(jīng)過(guò)脫硫后煙氣溫度降低，若不經(jīng)過(guò)再加熱而直接排入煙囪，則容易形成酸霧，嚴(yán)重腐蝕煙囪，也不利于煙氣的擴(kuò)散。干法和濕干法脫硫工藝通常安裝在鍋爐原有的除塵器之前。脫硫系統(tǒng)對(duì)除塵器的運(yùn)行有較大影響。 7）對(duì)機(jī)組運(yùn)行方式適應(yīng)性的影響 脫硫裝置的各種設(shè)備必須能耐受經(jīng)常性的熱沖擊，

60、有良好的負(fù)荷跟蹤特性，且脫硫系統(tǒng)停運(yùn)后維護(hù)工作量小。 8）占地面積 9）流程的復(fù)雜程度 工藝流程的復(fù)雜與否，在很大程度上決定了系統(tǒng)投入運(yùn)行后的操作難易、可靠性、可維護(hù)性以及維修費(fèi)用的高低。煙氣脫硫系統(tǒng)是整個(gè)電廠的一個(gè)輔助系統(tǒng)，必須具有操作方便、可靠性高的特點(diǎn)。 10）動(dòng)力消耗 動(dòng)力消耗包括脫硫系統(tǒng)的電耗、水耗和蒸汽耗量。 11）工藝成熟程度 煙氣脫硫工藝的成熟程度是技術(shù)選用的重要依據(jù)之一。只有成熟的、已商業(yè)化運(yùn)行的系統(tǒng)才能保障運(yùn)行的可靠性。 第九章 氮氧化物的污染控制 一、填空題 1、燃燒過(guò)程中形成的NOx分為三類，分別為_(kāi)____

61、________、_____________和瞬時(shí)氮氧化物。【答】燃料型氮氧化物；熱力型氮氧化物（p356） 2、傳統(tǒng)的低氮氧化物燃燒技術(shù)包括_____________、_____________、_____________和濃淡燃燒技術(shù)等。 【答】低氧燃燒；煙氣循環(huán)燃燒；分段燃燒（p366） 二、選擇題 1、大部分燃燒過(guò)程排放的尾氣中NOx主要是以（ A ）形式存在。（p358） A、NO B、NO2 C、NO和NO2 D、NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5 三、名詞解釋 1、燃料型氮氧化物（p356）：燃料中固定氮生成的NOx，稱為燃料型NOx（fuel

62、NOx）。 2、熱力型氮氧化物（p356）：由大氣中氮生成，主要產(chǎn)生于原子氧和氮之間的化學(xué)反應(yīng)。這種NOx只在高溫下形成，所以通常稱作熱力型NOx（thermal NOx）。 四、簡(jiǎn)答題 1、簡(jiǎn)述傳統(tǒng)的低氮氧化物燃燒技術(shù)。 【答】（p366-p369）。早期開(kāi)發(fā)的低NOx燃燒技術(shù)不要求對(duì)燃料系統(tǒng)做大的改動(dòng)，只是對(duì)燃料裝置的運(yùn)行方式或部分運(yùn)行方式做調(diào)整或改進(jìn)。這類技術(shù)包括 1）低空氣過(guò)剩系數(shù)運(yùn)行技術(shù)：NOx排風(fēng)量隨著爐內(nèi)空氣量的增加而增加，為了降低NOx的排風(fēng)量，鍋爐應(yīng)在爐內(nèi)空氣量較低的工況下運(yùn)行。鍋爐采用低空氣過(guò)剩系數(shù)運(yùn)行技術(shù)，不僅可以降低NOx排放，而且減少了鍋爐排煙熱損失，可提高

63、鍋爐效率。 2）降低助燃空氣預(yù)熱溫度：降低助燃空氣預(yù)熱溫度可降低火焰區(qū)的溫度峰值，從而減少熱力型的NOx生成量。 3）煙氣循環(huán)燃燒：煙氣循環(huán)燃燒法是采用燃燒產(chǎn)生的部分煙氣冷卻后，再循環(huán)送回燃燒區(qū)，起到降低氧濃度和燃燒區(qū)溫度的作用，以達(dá)到減少NO生成量的目的。 4）兩段燃燒技術(shù)：第一段燃燒的煙氣溫度較低，此時(shí)氧量不足，NOx生成量很小。在燃燒裝置的尾端，通過(guò)第二次空氣，使第一階段剩余的不完全燃燒產(chǎn)物CO和CH完全燃盡。 2、低空氣過(guò)剩系數(shù)運(yùn)行技術(shù)降低NOx的原理是什么？ 【答】（p366）NOx排風(fēng)量隨著爐內(nèi)空氣量的增加而增加，為了降低NOx的排風(fēng)量，鍋爐應(yīng)在爐內(nèi)空氣量較低的工況下運(yùn)行

64、。鍋爐采用低空氣過(guò)剩系數(shù)運(yùn)行技術(shù)，不僅可以降低NOx排放，而且減少了鍋爐排煙熱損失，可提高鍋爐效率。需要說(shuō)明的是，由于采用低空氣過(guò)剩系數(shù)會(huì)導(dǎo)致一氧化碳、碳?xì)浠衔镆约疤亢诘任廴疚锵鄳?yīng)增多，飛灰中可燃物質(zhì)也可能增加，從而使燃燒效率下降，故電站鍋爐實(shí)際運(yùn)行時(shí)的空氣過(guò)剩系數(shù)不能做大幅度調(diào)整。因此，在確定空氣過(guò)剩系數(shù)時(shí)，必須同時(shí)滿足鍋爐和燃燒效率較高，而NO等有害物質(zhì)最少的要求我國(guó)燃用煙煤的電站鍋爐多數(shù)設(shè)計(jì)的過(guò)剩空氣系數(shù)為1.17～1.20下運(yùn)行。 3、兩段燃燒技術(shù)控制NOx的原理是什么？ 【答】（p368）較低的空氣過(guò)剩系數(shù)有利于控制NOx的形成，兩段燃燒法控制NOx，就是利用這種原理。在兩段

65、燃燒裝置中，燃料在接近理論空氣量下燃燒；通?？諝饪傂枰浚ㄒ话銥槔碚摽諝饬康?.1～1.3倍）的85％～95%與燃料一起供到燃燒器，因?yàn)楦蝗剂蠗l件下的不完全燃燒，使第一段燃燒的煙氣溫度較低，此時(shí)氧量不足，NOx生成量很小。在燃燒裝置的尾端，通過(guò)第二次空氣，使第一階段剩余的不完全燃燒產(chǎn)物CO和CH完全燃盡。 4、選擇性催化還原法（SCR）脫硝的原理是什么？ 【答】（p373）選擇性催化還原法（SCR）是以氨作還原劑，通常在空氣預(yù)熱器的上游注入含NO2的煙氣。此處煙氣溫度約290～400℃，是還原反應(yīng)的最佳溫度。在含有催化劑的反應(yīng)器內(nèi)NOX被還原為N2和水，催化劑的活性材料通常由貴金屬、堿性金

66、屬氧化物或沸石等組成，如下所示，NO2被選擇性的還原： 4NH3＋4NO＋O2 →4 N2＋6H2O 8NH3＋6NO2 →7N2＋12H2O 與氨有關(guān)的潛在氧化反應(yīng)包括： 4NH3＋5O2 →4NO＋6H2O 4NH3＋3O2 →4N2＋6H2O 溫度對(duì)還原效率有顯著影響，提高溫度能改進(jìn)NO2的還原，但當(dāng)溫度進(jìn)一步提高，氧化反應(yīng)變得越來(lái)越快，從而導(dǎo)致NO2的產(chǎn)生。 5、選擇性非催化還原法（SNCR）脫硝的原理是什么？ 【答】（p374）選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝工藝中，尿素或氨基化合物作為還原劑將NO2還原為N2。因?yàn)樾枰^高的反應(yīng)溫度（930～1 090℃），還原劑通常注進(jìn)爐膛或者緊靠爐膛出口的煙道。主要的化學(xué)反應(yīng)為：4NH3＋6NO→5N2＋6H2O 還原劑必須注入最佳溫度區(qū)，以確保反應(yīng)4NH3＋6NO→5N2＋6H2O占主導(dǎo)；如果溫度低于所希望的區(qū)間，殘留氨量將會(huì)增加。 基于尿素為還原劑的SNCR系統(tǒng)，尿素的水溶液在爐膛的上部注人，總反應(yīng)可表示為： CO（NH2）2＋2NO＋0.5O2→2N2＋CO2＋2H2O 上述方程式表明，1