1、4800 、灵 20含氧总量为48-一2- = 960 mL。不同CO百分含量对应 CO的量为:1001）最初CO水平为0%时t72 .264.2 1010= 172 .0 min2）最初 CO 水平为 2% 时 t 72竺 =125 .4 min4.2 X10 一 X101.7 解：由大气污染控制工程 P18 （ 1-2）,最大能见度为2.6 Ppd p 2.6X1400 X1.4Lv 11581 .8 m。KP 2.2 疋0.2第二章燃烧与大气污染2.1 解：1kg燃油含：重量（g）摩尔数（g）需氧数（g）C85571.25H113 2.555.2527.625S0.3125H2O22.5
2、1.25N兀素忽略。1）理论需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg设干空气 02： N2体积比为1 : 3.78，则理论空气量 99.1875 X 4.78=474.12mol/kg重油。即 474.12 X 22.4/1000=10.62m3N/kg 重油。烟气组成为 CO271.25mol , H2O 55.25+1.25=56.50mol , SO20.1325mol , 23.78 X 99.1875=374.93mol。理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg 重油。即 502.99 X 22.4/1
3、000=11.27mN/kg 重油。2）干烟气量为 502.99 56.50=446.49mol/kg 重油。SO2百分比浓度为100 %= 0.07% ,446 .4971 25空气燃烧时 CO2存在最大浓度 一. 100 % =15.96% 。3）过剩空气为10%时，所需空气量为 1.1X 10.62=11.68m N/kg重油, 产生烟气量为 11.267+0.1 x 10.62=12.33 m3N/kg 重油。2.2 解:燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为18 .26 g / molC。燃烧方程式为5.475相对于碳元素作如下计算:% （质量）mol/100g 煤mol/mol 碳65
4、.713.20.5841.70.0530.010O2.30.0720.013灰分18.13.306g/mol 碳水分9.01.644g/mol 碳故煤的组成为 CH0.584S0.010O0.013,CH 0.584 S0.010O 0.013 +n（ O2 +3.78N 2）t CO 2 +0.292 H 2O +0.010 SO2 +3.78 nN 2n=1+0.584/4+0.010 - 0.013/2=1.14951 .1495 X （1 +3.78） o 3 31）理论空气量 1000 22 .4 10 m /kg = 6.74m / kg ;18 .26SO2在湿烟气中的浓度为 1
5、00% =0.174%1 .6441 0.292 0.010 3.78 1 .14951810002）产生灰分的量为 18.1 80% =144.8g/kg3 3烟气量（1+0.292+0.010+3.78 x 1.1495+1.644/18）x 1000/18.26 x 22.4X 10 =6.826m /kg、 144 8 a 3 4 3灰分浓度为 10 mg/m =2.12 x 10 mg/m6.8261000 1.7%1 .7 403 ）需石灰石 32.00 103 .21kg /t煤35 %2.3 解:按燃烧1kg煤计算摩尔数（mol）需氧数（mol）79566.2531.12515
6、.56257.7860.187552.8752.94设干空气中N2 : 02体积比为3.78: 1,所需理论空气量为 4.78 X（ 66.25+7.78+0.1875 ） =354.76mol/kg 煤。理论烟气量 C02 66.25mol , S02 0.1875mol , H20 15.5625+2.94=18.50mol3.78 354 .76N2 280 .54 mol4.78总计 66.25+8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg 煤0 1875实际烟气量 365.48+0.2 X 354.76=436.43mol/kg 煤，SO2浓度为 100 % = 0
7、.043 %。436 .432.4 解:取1mol煤气计算H2S0.002mol耗氧量0.003molCO20.05molCO0.285mol0.143molH2（0.13-0.004） mol0.063molCH40.007mol0.014mol共需O2 0.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol。设干空气中 N2： O2体积比为 3.78： 1,则理论干空气量为0.223 X （ 3.78+1 ） =1.066mol。取=1.2 ,则实际干空气1.2 X1.066mol=1.279mol。空气含湿量为12g/m n ,即含H2O0.67mol/ m 3n , 14.9
8、4L/ m 3n。故 出0体积分数为1.493%。故实际空气量为1 .2791 .298 mol。1 1.493 %烟气量 SO2： 0.002mol, CO2： 0.285+0.007+0.05=0.342mol , N2： 0.223 X 3.78+0.524=1.367mol ,H200.002+0.126+0.014+1.298 X 1.493%+0.004=0.201mol故实际烟气量 0.002+0.342+1.367+0.201+0.2 X 1.066=2.125mol2.5 解：1）N2%=1 11% 8% 2%-0.012%=78.99%由大气污染控制工程 P46 （ 2 1
9、1）空气过剩100% =50.5%8 0.5 汉20.264 78.99 （8 0.5 2）2）在测定状态下，气体的摩尔体积为V2PMT2P2_ 101325 22.4 443273 700 133 .322=39.46 L / mol取1m3烟气进行计算，则 SO21 20X 106m3,排放浓度为39.46120 10 34） 30.0 39.46 = 52.85 g /mN 。2.6 解:按1kg煤进行计算75863.1740.7520.375160.583.254.625需氧 63.17+10.19+0.5=73.86mol含水 423.66 X 0.0116=4.91mol。10.1
10、9则干空气量为 73.86 X 4.78X 1.2=423.66mol,烟气中：CO2 63.17mol ; SO2 0.5mol; H2O 4.91+4.625+20.375=29.91mol ;N2: 73.86 X 3.78=279.19mol ;过剩干空气 0.2X 73.86 X 4.78=70.61mol。其中CO263 .17X100 % =14.25% ；443 .38SO2X100 % =0.11 % ；29 .91100 % =6.74% ；N2279 .19 0.79 70 .61100 % = 75.55 %。实际烟气量为 63.17+0.5+29.91+279.19+
11、70.6 仁443.38mol小 70.612 209O2 100 % =3.33 %。2.7 解:SO2含量为0.11%，估计约1/60的SO2转化为SO3,贝y SO3含量0.11 % 1.83 10，即 PH2SO4=1.83 X 10 , lg Ph2so4=-4.737。60查图2 7得煤烟气酸露点约为 134摄氏度。2.8 解:以1kg油燃烧计算，C 860g 71.67mol;H 140g 70mol，耗氧 35mol。1.5% x+ 71 .67 +3.78 （106 .67 +24.5x）=，解得 x=0.306600 10设生成 CO x mol，耗氧 0.5x mol，则
12、生成 CO2 （71.67 x） mol，耗氧（71.67 x） mol。烟气中O2量 600 X10 厘总氧量-0.5x - （71 .67 -x） 35 =106 .67 24 .5x，干空气中 N2： 6体积比为3.78: 1，则含 N 3.78 X（ 106.67+24.5x）。根据干烟气量可列出如下方程:故 C02% :71.67 0.306100% =13.99% ;0.3063.78（24.5 X0.306 +106 .67） N2%: 100% = 84.62%600 10 -由大气污染控制工程 P46 （ 2- 11）空气过剩系数.=1 1.5一0.5 0.06 =1.070
13、.264 汉84.62 （1.5 0.5 汽 0.06）第三章大气污染气象学3.1 解:由气体静力学方程式，大气中气压随高度的变化可用下式描述:dP = -g 亍 dZ （ 1）将空气视为理想气体，即有m m PMPV RT 可写为 （2）M V R T将（2）式带入（1），并整理，得到以下方程：dP gMdZP RT假定在一定范围内温度 T的变化很小，可以忽略。对上式进行积分得:gM 口口 P2 gM / 、ln P Z C 即 In 2 （Z2 ZJ （3）RT R RT假设山脚下的气温为 10。C,带入（3）式得：500 9.8 0.029ln Z1000 8.314 283得-Z =
14、5.7 km即登山运动员从山脚向上爬了约 5.7km。3.2 解:297 .8 - 298=z10 1.5=2.35 K /100 m d，不稳定10 -30.：z工297 .5- 297 .8十一他口 . ，不稳定30 -10AT 297.3 _ 297.5 才#.宀30 50 1.0K /100 m . d，不稳疋一 Az 50 _30斗 也T 297 .5 298 斗 才籟宀X 5 30 = -=一 =1.75 K /100 m Yd，不稳疋一 单 30 -1.5AT 297.3 298 十卒宀% 5卫0 = -=一 =1.44 K /100 m Yd，不稳疋。单 50 -1.5（P。3
15、.3 解:0.288）p 0.288=T0 （ ） =230 （ ） =258 .49KP0 4003.4 解:z u Z由大气污染控制工程 P80 （ 3-23）, u =（）“，取对数得|g = =mlg（）Z1 5 Z1设lg u = y，lg（x，由实测数据得 u1 乙Zt 0.07500.07u 1 u0 （）=2（）2.24 m/ s,UZoZ 3、0.07200U 3 一 U0（）（-）= 2.47m /s ,Z。Z5 0.07400U5 =U）=2.59s。z。3.5 解:稳定度D, m=0.15Z 3 0.15200 0.15U3 =u=2 （ ） =3.13m/sZ0Z1
16、0. 15 ” 50 0 .15U1 二Uo（ -） =2（） = 2.55m/sZ2 0.07100 0.072 U0 （ ） 2（）:=2.35 m / sZ 4、0.07300 0.07U4 - U （）2 （ ）=2.54 m / sZ2 0.15100 0.15U2 - U。=2（ ）2.82 m / sZ4 0.153000.15U4 二 U。=2 （ ）3.33m / sx0.3010.4770.6020.699y0.06690.11390.14610.1761由excel进行直线拟合，取截距为 0，直线方程为：y=0.2442x故 m= 0.2442。.Z 5、0.15 c /
17、 400 0.15u5=u0（ ） 2 （ ） 3.48 m / s Zo 10稳定度F, m=0.25 0.250 .25U1 二U。（一-2 （）2.99m / s ,Z3U3 二 U0=2 （-=4.23m / s- Z5U 5 = U 0（）0 25-2 （=5.03m/ s风速廓线图略。3.6 解：1）根据Air Pollution Control Engineering Z 2 0.25100 0.25U2 - U-2（）3.56 m / sZ 4 0.25,U4 - U0 （）4.68m / sdPgM .丁得咼度与压强的关系系为 -dzPRT2 dP将 g=9.81m/s2、M
18、=0.029kg、R=8.31J/（mol.K）代入上式得 dz - -29 .21 T。 P当 t=11.0C,气压为 1023 hPa;当 t=9.8。C,气压为 1012 hPa,故 P=（ 1023+1012）/2=1018Pa，T=（ 11.0+9.8）/2=10.4。C=283.4K，dP=1012-1023= - 11Pa。-11因此 dz =_29.21 283.4m = 89 m , z=119m。1018同理可计算其他测定位置高度，结果列表如下:测定位置245789气温/。9.812.014.015.013.012.61.60.8气压/hPa1012988969909878
19、850725700高度差/m89991011635362902711299281高度/m11921831948213071578287731582）图略3）2 二T2 = 98 =1.35 K /100 m d，不稳定; =Z1 _2 - 892=-二98 12 二-2.22 K /100m : 0 ,逆温;z _3 - 99T 12143丄 厘 1.98 K /100 m ：Za -101DT 14154$ 仝 0.61 K /100 m ：乙$ -16315 -13-Z5 _6-536 -13 -13-Z6 _7-290 E卫13 -12.6-Z7 _8-271-T 8 912 .6 -1
20、.6-Z8 _9-1299=T91.6 -0.8=0.85 K /100mZ9 100.37 K /100 m ： d，稳定;二 0.15 K /100 m ：d,稳定;3.7 解:- -0.28K /100m 281汀126.7 -21 .1 N458 汀215.6 -21 .1Z763_ :T38.9 -15.6580汀45.0-25.0=乜2000:T520.0 -30.0=厶Z5500汀628.0 -25.0= 1.22K /100 m 0 ,-1.16 K /100 m，故G5G1G 4G3G 2-1K /100m，故 4=-2K /100m，故 53.8 解:以第一组数据为例进行计
21、算:lnP虬（Z2 -ZJ ,ln9.8 0.029d ,10138.314 297稳定。=-0.72K /100 m，故 2 - -G 2 = 0.72 K /100 m ：3 - -G3 = 1 .16 K /100 m d，不稳定;-G4 = 1K /100 m F- *d ，-G 5 = 2 K /100 m d=0.43 K /100 m 0假设地面大气压强为代入已知数据（温度458，由此解得故 6 - -G6 ： 0 逆温。1013hPa,则由习题 3.1T取两高度处的平均值）即P2=961hPa。不稳定;，不稳定;推导得到的公式由大气污染控制工程 P72 （ 3- 15）可分别计算地面处位温和给定高度处位温:二地面二T地面（I000）。.288 = 294.1（巴巴）.288 = 293 K，P地面 1013P地面3 二（二 299 .7（） 303 .16 K ,P1961故位温梯度=293 -3032.18K/100 m0 -458同理可计算得到其他数据的位温梯度，结果列表如下:测疋编号地面温度/ C21.115.625.030.0相应温度/ C26.78.95.020.028.0位温梯度/K/100m2.220.270.170.021.021.423.9 解:以第一组数据为例进行计算，由习题 3.1推导得到的公式in空二-业（Z2 -ZJ，设
