大气污染控制工程
实验指导书
苏州科技学院环境科学与工程学院中心实验室
二零壹叁年叁月
学生实验守则
本实验目的在于将书本上所学的理论知识，通过实验验证增强动手能力、掌握操作技能、测量方法和培养分析实验数据、整理实验成果及编写实验报告的能力。进行实验必须遵守：
一、遵守上课时间，不得迟到及无故缺课。因故不能上课者必须及时请假并进行补课；
二、实验课前必须预习实验讲义中有关内容，了解本次实验的目的、要求、仪器设备、实验原理、实验步骤、记录表格等；
三、进入实验室内必须严肃认真、不得喧哗。不得乱动其它与本实验无关的仪器设备；
四、开始实验之前，要先对照实物了解仪器设备的使用方法，弄清实验步骤，做好实验前的准备工作，然后再进行实验。实验小组成员应互相配合，精心操作、细心观察、认真进行数据测量；
五、实验过程中应按照教师要求及时对所测量的数据进行认真整理，以便检验实验的正确性；
六、爱护仪器设备和其它公共财物，如有损坏，应查清责任，立即向指导教师报告，视损失情况酌情赔偿；
七、实验完毕应报告指导教师，经许可后将仪器设备恢复原状后，方可离开实验室；
八、实验报告应力求书写工整，图表清晰，成果正确。并写上同实验小组成员的名称，以便教师检验。如有不符合要求者，应重做；
目录
实验一粉尘真密度测定实验
实验二布袋式除尘实验
实验三活性碳气体吸附实验
实验四筛板塔气体吸收实验
实验一粉尘真密度测定实验
一、实验目的
通过本实验掌握测定真密度方法之一———比重瓶法
二、实验原理
真密度是指将吸附在尘粒表面的内部的空气排除以后测得的粉尘自身的密度。
本实验采用抽真空方式，使在比重瓶液面下粉尘所含气体得以赶出，从而达到测定目的。
三、仪器
50mL比重瓶二只电子天平一台
干燥器一只抽真空装置一套
滤纸若干恒温水浴一套
四、测定步骤
1、将比重瓶洗净、烘干，用天平称至恒重G1；
2、将粉样放在100℃±10℃的烘箱中，烘干1小时，然后置于干燥器中冷却到室温，
取10g左右烘干的粉样加到比重瓶中，用滤纸擦去瓶外粉尘，用天平称重得粉尘与比重瓶重G2，而实际加入的粉尘样品重量为G3，G3=G2-G1；
3、向装有粉尘样品的比重瓶内慢慢注入蒸馏水，至比重瓶一半高度，然后按图所示
接入抽气系统；
4、抽气系统开始工作，先把三通阀门旋到放空一侧，启动真空泵，然后把三通阀门
慢慢地旋到接通比重瓶的一侧，开始抽气，轻轻地摇动比重瓶，赶走粉尘间夹带
的气体，但不要摇得过急，以防尘粒从比重瓶内飞出；
5、抽到比重瓶内的气泡渐渐减少，直至基本消失后，停止摇动，慢慢地旋动三通阀门，使比重瓶与大气接通，让空气慢慢的送入比重瓶内，关闭真空泵电门，然后取下比重瓶；
6、再向比重瓶内加入蒸馏水，直到加满，盖上比重瓶塞，放入恒温水浴内约30分钟，恒温条件随室温而变，一般调节恒温水浴温度高出室温5℃左右；
7、取出比重瓶，用滤纸擦干瓶外水滴，放在天平中称重得G 4；
8、将比重瓶中粉尘倒出，然后洗净比重瓶，将蒸馏水加入比重瓶，直到加满，盖上瓶塞，放入恒温水浴内约20分钟，然后称重得G 5，恒温条件如6条。 五、
计算
1000)
(3453
0??+-=
V G G G G V
式中：0V ——尘粒真密度（kg/m 3）
V ——恒温水浴温度下的蒸馏水密度（g/cm 3），可查表 G 1——比重瓶重（g ）
G 2——比重瓶加粉尘样品的重量（g ） G 3——比重瓶内粉尘样品的实际重量（g ） G 4——比重瓶加粉尘样品加水的重量（g ） G 5——比重瓶加水的重量（g ） 不同温度下蒸馏水的密度
六、注意事项
1、在做本实验前，应复习下电子天平的操作方法。
2、由于抽气管道是玻璃材料制成，因此，在操作过程中应用微力摇动比重瓶，既要赶走粉尘间的气体，又要分配保护装置。
七、记录格式
实验二布袋式除尘实验
一、实验目的
通过实验掌握布袋式除尘器的结构形式及运行操作，进一步提高对除尘器除尘机理的认识。
二、原理、用途及特点：
此装置为布袋除尘器，它是过滤式除尘器的一种，是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置。这种装置主要采用纤维织物作滤料，常用在工业尾气的除尘方面。它的除尘效率一般可达99%以上。虽然它是最古老的除尘方法之一，但由于它效率高、性能稳定可靠、操作简单、因而获得越来越广泛的应用。
其主要原理是：含尘气流从进气管进入，从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集与滤料上，透过滤料的清洁气体由排气管排出。沉积在滤料上的粉尘，可在振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中。因为滤料本身网孔较大，因而新鲜滤料的除尘效率较低，粉尘因截流、惯性碰撞、静电和扩散等作用，逐渐在滤袋表面形成粉尘层，常称为粉层初层。初层形成后，它成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率。滤布只不过起着形成粉层初层和支撑它的骨架作用，但随着粉尘在滤袋上积聚，滤袋两侧的压力差增大，会把有些已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率显著下降。另外，若除尘器阻力过高，还会使除尘系统的处理气量显著下降，影响生产系统的排风效果。因此，除尘器阻力达到一定数值后，要及时清灰。
三、主要技术参数及指标：
气体流动方式为逆流内滤式，动力装置布置为负压式。
处理气量100m3/h，过滤速度为1m/min
环境温度：5℃～40℃
设备净化效率大于99%
设备压损：800～1200Pa
四、实验设备系统组成和作用
机械振打布袋除尘器实验系统如图所示，从右向左说明如下：
1．透明有机玻璃进气管段1付，配有动压测定环，与微压计配合使用可测定进口管道流速和流量；
2．自动粉尘（实验所用粉尘为医用级滑石粉）加料装置(采用调速电机)，用于配置不同浓度的含灰气体；
3．入口管段采样口，用于入口气体粉尘采样；也可利用比托管和微压计在此处测定管道流速；
4．布袋除尘器入口、出口测压环，与U型压差计一道用来测定布袋除尘器的压力损失；
5．有机玻璃制布袋除尘器（含涤纶针刺毡覆膜滤袋、振动清灰电机及卸灰斗）；6．出口管段采样口，用于出口气体粉尘采样；也可利用比托管和微压计在此处测定管道流速；
7．风量调节阀，用于调节系统风量；
8．高压离心通风机，为系统运行提供动力；
9．仪表电控箱，用于系统的运行控制。
五、操作步骤：
1、首先检查设备系统外况和全部电气连接线有无异常（如管道设备无破损，U型压力计内部水量适当、卸灰装置是否安装紧固等），一切正常后开始操作；
2、打开电控箱总开关，合上触电保护开关；
3、在风量调节阀关闭的状态下，启动电控箱面板上的主风机开关；
4、调节风量调节开关至所需的实验风量；（即调节连接入口端动压测定环的微压计显示的动压值，动压值可按试验时的温度和湿度和所需的试验入口风速计算而得，也可通过比托管测定入口管段的动压和流速、流量）
5、用托盘天平称出发尘量G 1，将G 1加入到自动发尘装置灰斗，然后启动自动发尘装置电机，并可调节转速控制加灰速率；
6、当U 型压差计显示的除尘器压力损阻上升到1000Pa 时，先可在主风机正常运行的情况下启动振打电机2min 进行清灰即可，振打电机的启动频率取决于入口气流中的粉尘负荷；（如在处理风量较大的运行工况以上方式清灰后设备压降仍继续上升到1500Pa 以上时，则须关闭风机、停止进气，振打滤袋5min ，使布袋黏附粉尘脱落、下落到灰斗。然后重新开启风机进气，使袋式除尘器重新开始工作）
7、实验完毕后依次关闭发尘装置、主风机，然后启动振打电机进行清灰5min ，待设备内粉尘沉降后，清理卸灰装置。
8、称出布袋除尘器的收尘量G S ；
9、按下式计算出除尘器的去除效率η；
%100?=
j
s
j
G G η 式中： j η——除尘效率，%
10、关闭控制箱主电源；
11、实验结束，检查设备状况，整理好实验用的仪表、设备，计算、整理实验数据，没有问题后离开。
六、注意事项：
1、必须熟悉仪器的使用方法；
2、注意及时清灰；
3、长期不使用时，应将装置内的灰尘清干净，放在干燥、通风的地方。如果再次使用，要先将装置内的灰尘清干净再使用；
4、滤袋使用到一定时间，要进行更换。
七、设备与附件的组成：
1、自动发尘加料装置 1套
2、有机玻璃喇叭型进灰均流管段 1套、
3、振打装置(调速电机及调速器1套)、1套
4、有机玻璃制布袋除尘器(800 mm×600 mm)：1套
5、滤袋材质为：涤纶针刺毡覆膜滤袋、滤袋过滤面积、Φ160×700 mm、滤袋6个、
6、粉尘卸灰装置、接灰斗1套、
7、监测口 2组、
8、连接管段、1套
9、进出口风管 1套、
10、高压离心风机1套、1.5KW电机 1台、
11、风量调节阀 1套、
12、排灰管道 1付、
12、仪表电控箱 1只、
13、漏电保护开关 1套、
14、按钮开关 2只、
15、电压表 1只
16、电源线1批
17、不锈钢支架等组成。 1套、
八、实验记录和处理
分别记录除尘器进口和出口的灰尘量，并结合进灰时间和风量，计算出该除尘器的进灰浓度以及除尘效率。
实验三活性碳气体吸附实验
一、实验意义和目的
在石油、化工、印刷、喷漆及军工等某些生产过程中，常排放（或逸散）出含有不同浓度的有机废气，都是对人体健康危害极为严重的有机污染物。
活性碳吸附法治理低浓度有机废气是工业上较为常用的方法，应用此法治理高浓度废气时，要考虑活性碳吸附剂的容量及其再生循环使用的经济效果。
二、实验原理
吸附是利用多孔性固体吸附剂处理气体混合物，使混合气体中所含的一种或数种组分富集于固体表面上，以达到和气体中其它组分分离的目的。
产生吸附作用的力可以是分子间的引力，也可以是表面分子与气体间的化学键力，前者称为物理吸附，后者称为化学吸附。在用吸附法净化有机废气时，在多数情况下发生的是物理吸附。
吸附了有机组份的吸附剂，在温度、压力等条件改变时，被吸附组份可以脱离吸附剂表面，利用这一点，使吸附剂得到净化而能重复使用。
本实验以颗粒活性碳为吸附剂，吸附低浓度有机废气。
三、实验流程、仪器和试剂
（一）实验流程
实验流程如下图所示。该流程可分为如下几部分：
如图所示，从左向右系统情况如下：
1、SO
气体钢瓶1套（或有机气体发生装置），与小转子流量计一道用于配制入口气2
体；
2、风机一台，为实验系统提供动力；
3、主气流流量计，用于实验主气流的计量；
4、气体混合缓冲装置，用于使试验气体混合均匀稳定；
5、配气污染物检测采样口，用于实验准备阶段配气的采样分析；
6、气体管路三通及阀门，用于气体流量的调节和试验配气准备阶段与吸附试验阶段
的气流切换；
7、活性炭吸附塔，包括可拆卸有机玻璃塔体，不锈钢支架，气体采样口、压降测口
等，根据实验的需要可自行确定装炭层数和高度；
8、U型压差计，用于活性炭床压降的测定；
9、排气管。
（二）主要技术指标及参数
1、实验气量5~12m3/h，
2、对有机物的净化效率大于95%。
3、吸附塔尺寸Φ100×1000 mm
4、实验台架外型总尺寸 1200×400×1800 mm
四、操作步骤
1、首先检查设备系统外况和全部电气连接线有无异常（如管道设备无破损，U
型压力计内部水量适当，活接均已紧固到位等），一切正常后开始操作；
2、实验用吸附塔的活性炭的装填，根据实验要求装填一定高度的活性炭（考虑
到每次实验时间的限制，通常装填炭的总高度不超过150mm）
3、在完成活性炭吸附塔的装填连接好后，小流量计入口阀关闭的情况下启动风
机，在吸附塔入口阀（水平安装）关闭情况下调节旁路阀（垂直安装）至使主气流
流量计指示到所需的试验流量。
4、入口气体的配制。
SO2气体的配制：在SO2钢瓶减压阀关闭的前提下小心拧开SO2钢瓶主阀门，
再慢慢开启减压阀，通过调节小转子流量计阀门观察小转子流量计刻度读数和配气污染物检测采样口处SO2测定仪所指示的气体SO2浓度至所需的入口浓度。（通常SO2的入口浓度设定在1000-3000mg/Nm3，若改用有机气体作为目标气体通常的浓度范围在800-6000mg/m3。入口浓度高时穿透时间会缩短，可节约实验所需时间，但需注意控制传质区长度不大于装炭高度）
5、打开气路管道上吸附塔入口阀同时关闭旁路阀，然后调节吸附塔入口阀保证主气流流量计刻度仍为所需设定流量，观察小转子流量计刻度读数（如有变化需通过流量计阀调回上一步地刻度），开始吸附试验。
6、吸附试验可在吸附开始后的不同时刻采集测定各采样口的气体浓度，在所有浓度测定工作结束前通过U型压差计测定吸附床层压降。
7、可通过调节气体组分和浓度和空塔气速进行实验（需更换活性炭或沸石吸附剂）。
8、实验操作结束后，先关闭SO2气瓶主阀，待压力表指数回零后关闭减压阀。（对于有机气体，关闭水浴电源，关闭小流量计入口气阀）。然后关闭切断风机的外接电源。
9、检查设备状况，记录尾气处理设施的使用时间，没有问题后离开。
五、注意事项：
1、吸附塔出口务必通过管道连接排放到室外；
2、SO2气瓶的使用应严格按实验室的相关安全规程运行管理。
六、实验数据记录和整理
七、维护与保养：
吸附塔设备应该放在通风干燥的地方；平时经常检查设备，有异常情况及时处理。
系统较长时间不用时，清空尾气吸收、吸附罐。
实验四筛板塔气体吸收实验
一、实验目的
通过本实验了解筛板塔的构造，及其对有害气体的吸收原理和效果，加深对吸收法去除大气污染物技术的掌握。
二、原理、用途及特点：
筛板塔为逐级接触式气液传质设备，能够实现蒸馏和吸收两种分离操作，广泛应用于化工、石油化工、石油等行业中。在筛板塔内，气体保持一定的速度上升，流体沿降液管流下后，进而沿筛板水平流动与上升的气流充分接触，从而完成两相间的传质过程。筛板塔空塔速度较高，因而生产能力大，塔板效率高，操作弹性大，造价低，检修、清理方便。
三、技术指标及参数：
1、气体流量=300m3/h 循环液流量0.1~1m3/h
2、塔径250 mm
3、塔高1500 mm
4、碱液对SO2吸收效率80%以上
四、实验装置构成和作用：
如图所示，从左向右系统情况如下：
1、透明有机玻璃进气管段1付，配有动压测定环，与微压计配合使用可测定进口管道流速和
流量；
2、SO2气体钢瓶1套，与玻璃转子流量计配合用于配制所需浓度的入口SO2气体；
3、入口管段采样口，用于入口气体SO2浓度测定采样；也可利用比托管和微压计在此处测定管
道流速；
4、筛板式吸收塔入口、出口测压环，与U型压差计一道用来测定吸收塔的压力损失；
5、筛板（网）式吸收塔，包括有机玻璃塔体，塔板，溢流堰，降液管，吸收液布液装置和除
雾段，是发生气液传质的场所；
6、吸收液循环槽系统，包括储液槽；进水口及阀；吸收液注加口（D50）及阀；溢流口、放空
口加上管道和阀门组成的排液系统；不锈钢水泵（通过控制箱面板按钮控制运行）、控制阀、流量计组成的循环液系统。该系统用来准备吸收液，储存、循环吸收液。
7、出口采样口，用于出口气体SO2浓度测定采样；
8、电器控制箱，用于系统的运行控制；
9、风量调节阀，用于调节系统风量；
10、风机，为系统提供动力，通过控制箱按钮控制运行。
五、操作步骤：
1、首先检查设备系统外况和全部电气连接线有无异常（如管道设备无破损，U型压力计内部水量适当等），一切正常后开始操作；
2、打开电控箱总开关，合上触电保护开关；
3、当储液槽内无吸收液时，打开吸收塔下方储液槽进水开关，确保关闭储液箱底部的排水阀并打开排水阀上方的溢流阀。如需要采用碱液吸收，则先从加料口阀门加入一定量吸收剂的浓溶液，然后通过进水阀进水稀释至适当浓度。当贮水装置水量达到总容积约3/4时，启动循环水泵。通过开启回水阀门可将储液箱内溶液混合均匀；通过开启联接流量计阀门可形成喷淋水循环，使喷淋器正常运作，通过阀门调节可控制循环液流量。待溢流口开始溢流时，关闭储液箱进水开关；
4、在关闭调风阀的情况下通过控制箱启动风机，然后调节调风阀至所需的风量（即调节联接入口端动压测定环的微压计显示的动压值，动压值可按试验时的温度和湿度和所需的试验入口风速计算而得）进行实验；
5、在主风机运行的情况下，首先确保SO2钢瓶减压阀处于关闭状态、然后小心拧开SO2钢瓶主阀门，再慢慢开启减压阀，通过观察转子流量计刻度读数和入口处SO2测定仪所指示的
气体SO2浓度调节阀门至所需的入口浓度开始实验（通常SO2的入口浓度设定在1000-3000mg/Nm3）。入口和出口气体中的SO2浓度可通过采样口测定或进行样品采集。通过U 型压力计可读出各工况下的吸收设备压降；
6、可通过循环回路所设阀门调节循环液流量进行不同液气比条件下的吸收试验。也可通过调节吸收液的组分和浓度进行实验；
7、吸收实验操作结束后，先关闭SO2气瓶主阀，待压力表指数回零后关闭减压阀，然后依次关闭主风机、循环泵的电源。在较长不用的情况下，打开储液箱底部的排水阀排空储液箱；
8、关闭控制箱主电源；
9、检查设备状况，没有问题后离开。
10、注意：如加药最好加NaOH氢氧化钠或NaCO3碳酸钠。吸收液浓度控制在0.5-2%（重量）。
五、维护与保养：
设备应该放在通风干燥的地方；平时经常检查设备，有异常情况及时处理。
六、实验数据记录与处理：
对筛板塔进口和出口的气体含量进行测量，计算出其去除效率，并加以分析。
附录：二氧化硫分析方法——甲醛溶液吸收－盐酸副玫瑰苯胺比色法
(一) 原理
空气中二氧化硫被甲醛缓冲溶液吸收后，生成稳定的羟基甲基磺酸，加碱后，与盐酸副玫瑰苯胺作用，生成紫红色化合物，比色定量。
(二) 试剂
(1) 吸收液(甲醛－邻苯二甲酸氢钾缓冲液)
①储备液：称量2.04g邻苯二甲酸氢钾和0.364g乙二胺四乙酸二钠(EDTA－2Na)溶于水中，移入1L容量瓶中，再加入5.30ml37%甲醛溶液，用水稀释至刻度。储于冰箱，可保存一年。
②使用溶液：临用时，将上述吸收储备液用水稀释10倍。
(2) 2mol/L氢氧化钠溶液称取8.0g氢氧化钠溶于100ml水中。
(3) 3g/L氨磺酸钠溶液称取0.3g氨磺酸钠，加入3.0ml2mol/L氢氧化钠溶液，用水稀释至100ml。
(4) 4.5mol/L磷酸量取307ml磷酸(优级纯，ρ20＝1.69g/ml)，用水稀释至1L
(5) 0.25g/L盐酸副玫瑰苯胺(PRA)溶液称取0.025gPRA溶于100ml 4.5mol/L磷酸溶液中。
(6) 二氧化硫标准溶液称取0.20g亚硫酸钠(Na2SO3)及0.01g乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA－2Na)溶于200ml新煮沸并冷却的水中。此溶液每毫升含320～400μg二氧化硫。溶液需放置2～3h 后用碘量法标定其准确浓度。
标定方法：取二只250ml碘量瓶，分别标上“A”和“B”，各瓶中分别加入50ml 0.010mol/L 碘使用溶液，“A”瓶中准确加入25ml亚硫酸钠标准储备液(标液滴定)，“B”瓶中加入25ml水(空白滴定)，混匀后，静置5min，分别用0.0100mol/L硫代硫酸钠标准使用溶液滴定至淡黄色，加1ml 0.5%淀粉指示剂，继续滴定至蓝色刚刚消失，即为终点。分别记录硫代硫酸钠溶液的用量。标液滴定和空白滴定各重复做一次，两次滴定所用硫代硫酸钠溶液的体积误差不超过0.05ml。用下式计算二氧化硫的浓度：
式中A——标液滴定所用硫代硫酸钠溶液体积，ml；
B——空白滴定所用硫代硫酸钠溶液体积，ml；
M——硫代硫酸钠的浓度，mol/L；
25——亚硫酸钠标准贮备溶液体积，ml；
32000——1m1 1mol/L的硫代硫酸钠溶液相当于二氧化硫的μg数。
标定后立即用吸收液稀释成1.00ml含5μg二氧化硫的标准溶液。
(7) 二氧化硫渗透管用重量法校准渗透管，渗透率范围为0.1～2.0μg/min，不确定度为2%。
(三) 采样
1. 30～60min采样
用一个内装8ml吸收液的普通型多孔玻板吸收管，以0.5L/min流量，采气15～30L。
2. 24h采样
用一个内装50ml吸收液的直筒型气泡吸收管，以0.2L/min流量，采气288L。
采样期间应避免日光照射样品。吸收液温度保持在30℃以下。记录采样时的温度和大气压力。
(四)分析步骤
1.标准曲线的绘制
用标准溶液绘制标准曲线取6个25ml具塞比色管，按下表制备标准色列管。
于标准色列各管中分别加入1.0ml 3g/L氨磺酸钠溶液，0.5ml2.0mol/L氢氧化钠溶液，1ml 水，充分混匀后，再用可调定量加液器将2.5m1 0.25g/LPRA溶液快速射入混合溶液中，立即盖塞颠倒混匀(如无可调定量加液器，也可采用倒加PRA溶液：将加入氨磺酸钠溶液，氢氧化钠溶液和水的混合溶液混匀后，再倒入事先装有2.5ml0.25g/LPRA溶液的另一组比色管中，立即盖塞颠倒混匀)，放入恒温水浴中显色。此时可根据不同季节的室温从表11－1中选择最接近室温的显色温度和时间。用10mm比色皿，以水作参比，在波长570nm处，测定各管吸光度。以二氧化硫含量(μg)为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，并计算回归线的斜率。以斜率的倒数作为样品测定的计算因子Bs(μg)。
表11－1显色温度与时间
2.样品测定
将吸收液全部移入比色管中，用少量吸收液洗吸收管，合并样品溶液使总体积为10ml，然
大气污染控制工程 课后答案 （第三版）主编：郝吉明马广大王书肖 目录 第一章概论 第二章燃烧与大气污染 第三章大气污染气象学 第四章大气扩散浓度估算模式 第五章颗粒污染物控制技术基础 第六章除尘装置 第七章气态污染物控制技术基础 第八章硫氧化物的污染控制 第九章固定源氮氧化物污染控制 第十章挥发性有机物污染控制 第十一章城市机动车污染控制
第一章 概 论 1.1 干结空气中N 2、O 2、Ar 和CO 2气体所占的质量百分数是多少？ 解：按1mol 干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故n N2=0.781mol ，n O2=0.209mol ，n Ar =0.00934mol ，n CO2=0.00033mol 。质量百分数为 %51.75%100197.2801.28781.0%2=???= N ，%08.23%100197.2800 .32209.0%2=???=O ； % 29.1%1001 97.2894 .3900934.0%=???=Ar ，%05.0%100197.2801 .4400033.0%2=???=CO 。 1.2 根据我国的《环境空气质量标准》的二级标准，求出SO 2、NO 2、CO 三种污染物日平均浓度限值的体积分数。 解：由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下： SO2：0.15mg/m 3，NO2：0.12mg/m 3，CO ：4.00mg/m 3。按标准状态下1m 3 干空气计算，其摩尔数为mol 643.444 .221013 =?。故三种污染物体积百分数分别为：
SO 2： ppm 052.0643.44641015.03=??-，NO 2：ppm 058.0643.44461012.03 =??- CO ： ppm 20.3643 .44281000.43 =??-。 1.3 CCl 4气体与空气混合成体积分数为1.50×10－4的混合气体，在管道中流动的流量为10m 3N 、/s ，试确定：1）CCl 4在混合气体中的质量浓度ρ（g/m 3N ）和摩尔浓度c （mol/m 3N ）；2）每天流经管道的CCl 4质量是多少千克？ 解：1）ρ（g/m 3 N ）3 3 4/031.110 4.221541050.1N m g =???=-- c （mol/m 3 N ）3 33 4/1070.610 4.221050.1N m mol ---?=??=。 2）每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10－3kg=891kg 1.4 成人每次吸入的空气量平均为500cm 3，假若每分钟呼吸15次，空气中颗粒物的浓度为200g μ/m 3，试计算每小时沉积于肺泡内的颗粒物质量。已知该颗粒物在肺泡中的沉降系数为0.12。 解：每小时沉积量200×（500×15×60×10－6）×0.12g μ=10.8g μ 1.5 设人体肺中的气体含CO 为2.2×10－4，平均含氧量为19.5%。如果这种浓度保持不变，求COHb 浓度最终将达到饱和水平的百分率。 解：由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=210 2369.0105.19102.22102 4 22=???==--∝O p p M Hb O COHb ，
大气污染控制工程实验指导书 环境工程实验室 第一部分粉尘性质的测定
实验一、粉尘真密度测定 一、 目的 粉尘真密度是指密实粉尘单位体积的重量，即设法将吸附在尘粒表面及间隙中的空气排除后测的的粉尘自身密度P D . 测定粉尘真密度一般采用比重瓶法，粉尘试样的质量可用天平称量，而粉尘物体的体积测量则由于粉尘吸附的气体及粒子间的空隙占据大量体积，故用简单的浸润排液的方法不能直接量得粉尘体积，而应对粉尘进行排气处理，使浸液充分充填各空隙及粉尘的空洞。才能测得粉尘物质的真实体积。 二、 测试仪器和实验粉尘 比重瓶、三通开关、分液漏斗、缓冲瓶、真空表、干燥瓶、温度计、抽气泵、被测粉尘、蒸馏水 三、 测试步骤 1.称量干净烘干的比重瓶mO 。然后装入约1/3之一体积的粉尘,称得连瓶带尘重量mS 。 2.接好各仪器，组成真空抽气系统，将比重瓶接入抽气系统中，打开三通开关使比重瓶与抽气泵联通，启动抽气泵抽气约30分钟。 3.轻轻转动三通开关使分液漏斗与比重瓶联通。（注意：不能将分液漏斗与抽气系统联通以免水进入抽气泵中）此时由于比重瓶中真空度很高，分液漏斗中的水会迅速地流入比重瓶中，注意只能让水注入瓶内2/3处，不能注满。 4.转动三通开关，再使比重瓶与抽气泵联通，启动抽气泵，轻轻振动比重瓶，这时可以看见粉尘中有残留气泡冒出，待气泡冒完后，停止抽气。 5.取下比重瓶，加满蒸馏水至刻度线，将瓶外檫干净后称其重量mSe 。 6.洗净比重瓶中粉尘，装满蒸馏水称其重量me 。 Pe m m m m m m P se e O S O S D ?- +--=)(` g/cm 3 式中：mO 比重瓶自重g ； mS (比重瓶+粉尘)重g; mSe （比重瓶+粉尘+水）重g ； me （比重瓶+水）重g; Pe 测定温度下水的密度； Pp 粉尘的真密度 g/cm3 四、 测定记录 粉尘名称 电厂锅炉飞灰 粉尘来源 电厂 液体名称 自来水 液体密度 1 g/cm3 测定温度 16o C 测定日期 2010/5/21 平均真密度 2.241 g/cm3 五、 思考题：
《大气污染控制工程》试题库 一、选择题（每小题4个选项中，只有1项符合答案要求，错选、多选，该题不给分） 1.以下对地球大气层结构的论述中，错误的是（）。 A. 对流层的厚度随地球纬度的增加而降低。 B. 暖层空气处于高度的电离状态，故存在着大量的离子和电子。 C. 平流层的气温几乎不随高度变化。 D. 中间层的气温随高度的增加而增加，该层空气不会产生强烈的对流运动。 2. 目前，我国排放大气污染物最多的是（）。 A. 工业生产。 B. 化石燃料的燃烧。 C. 交通运输。 D. 生态环境破坏。 3. 烟囱上部大气是不稳定的大气、而下部是稳定的大气时，烟羽的形状呈（）。 A. 平展型。 B. 波浪型（翻卷型）。 C. 漫烟型（熏蒸型）。 D. 爬升型（屋脊型）。 4. 尘粒的自由沉降速度与（）的成反比。 A.尘粒的密度。 B. 气体的密度。 C. 尘粒的粒径。 D. 气体的粘度。 5.处理一定流量的气体，采用（）净化时，耗用的能量为最小。 A. 重力除尘装置。 B. 惯性除尘装置。 C. 离心力除尘装置。
D. 洗涤式除尘装置。 6. 电除尘装置发生电晕闭塞现象的主要原因是（）。 A. 烟尘的电阻率小于104Ω·cm。 B. 烟尘的电阻率大于1011Ω·cm。 C. 烟气温度太高或者太低。 D. 烟气含尘浓度太高。 7. 在以下关于德易希方程式的论述中，错误的是（）。 A. 德易希方程式概括了分级除尘效率与集尘板面积、气体流量和粉尘驱进速度之间的 关系。 B. 当粒子的粒径相同且驱进速度也相同时，德易希方程式可作为除尘总效率的近似估 算式。 C. 当粒子的粒径相同且驱进速度不超过气流速度的10～20％时，德易希方程式可作 为除尘总效率的近似估算式。 D. 德易希方程式说明100％的分级除尘效率是不可能的。 8.直接应用斯托克斯公式计算含尘气流阻力的前提是（）。 A.颗粒雷诺数Re p≤1，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 B.1＜Re p＜500，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 C.500＜Re p＜2×105，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 D.颗粒雷诺数Re p≤1，颗粒直径小于气体分子平均自由程。 9.在以下有关填料塔的论述中，错误的是（）。 A. 产生“塔壁效应”的主要原因是塔径与填料尺寸的比值太小。 B. 填料塔是一种具有固定相界面的吸收设备。 C. 当烟气中含有悬浮颗粒物时，填料塔中的填料容易堵塞。 D. 填料塔运行时的空塔气速一定要小于液泛气速。 10. 在以下有关气体吸附穿透曲线的论述中，错误的是（）。 A.穿透曲线表示吸附床处理气体量与出口气体中污染物浓度之间的函数关系。 B.穿透曲线的形状取决于固定吸附床的操作条件。 C.穿透曲线表示吸附床床层厚度与出口气体中污染物浓度之间的函数关系。 D.穿透曲线斜率的大小可以反映吸附过程速率的快慢。 11.在以下石灰或石灰石湿式洗涤法烟气脱硫的化学反应式中，（ D ）是对吸
第一章概论 1、大气污染：国际标准组织定义（ISO）定义：大气污染通常系指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够地浓度，达到足够地时间，并因此危害了人体地舒适、健康和福利或环境地现象? 2、大气污染源地分类：大气污染按范围来分：（1）局部地区污染；（2）地区性污染； （3）广域污染；（4）全球性污染 3、大气污染物：按其存在状态可概括为气溶胶状污染物和气态状污染物 气溶胶状污染物：指沉降速度可以忽略地小固体粒子、液体粒子或它们在气体价质中地悬浮体系? 分类：烟 0.1 — 1卩m 尘——10—100^m:飘尘（＜10^m）;降尘（＞10叩） 雾—— 1 —10卩m （TSP ＜100卩m地颗粒） 危害：①引起呼吸道疾病；②致癌作用；③造成烟雾事件（硫酸等,SO2之所以在大气中 造成危害是由于大气中微尘带有一些Mn2+、Fe2+等催化剂使 气态状污染物：常见地有：CO、NOx、HC化合物、SOx、微粒、光化学烟雾等 （1） CO:主要来源：汽车排气占 50% 危害：与血红蛋白结合危害人体，排量多会使空气中 O2量降低. （2 ） NOx、NO、NO2：来源：①石化燃料地燃烧高温下，大气中地氮和氧结合（热解NO） NOx生成量与燃烧温度有关；②各种工业过程（硝酸厂、氮肥厂、炸药厂等）危害：①光化学烟雾地主要成分；②对动植物体有强地腐蚀性 （3）碳氢化合物（HC）:来源：燃料燃烧不完全排放HC化合物，汽车尾气中有 10%HC 化合物?美国70年统计，在总HC尾气中，汽车排气占48%. 危害：光化学烟雾地主要成分 （4）硫氧化物：来源：①燃料燃烧；②有色金属冶炼；③民用燃烧炉灶 SO2浓度：3.5%以上属高浓度烟气；3.5%以下属低浓度烟气 危害：①产生酸雨；②腐蚀生物地机体；③产生化学烟雾 （5）其他有害物质（石棉、铍、汞） （6）光化学烟雾：大气中地一次污染物如汽车、工厂等排放地燃烧生成物和未燃烧物质经 过太阳光地照射，各种污染物之间发生反应形成二次污染物一一烟雾，被称为光化学烟雾. 4、大气污染地影响 大气污染物侵入人体途径：①表面接触；②食入含有大气污染物地食物；③吸入被污染地空气. 危害：①人体健康危害；②对植物地危害：叶萎缩、枯烂、吸入到果实中；③对金属制品、油漆、涂料、建筑、古物等地危害（重庆长江大桥地桥梁）；④对能见度影响；⑤局部气候地影响；⑥对臭氧层地破坏 5、主要污染物地影响 （1 ）二氧化硫S O2 A、形成工业烟雾 B、进入大气层后，氧化为硫酸（H2SO4）在云中形成酸雨 C、形成悬浮颗粒物 （2）悬浮颗粒物TSP （如：粉尘、烟雾、PM10） A、随呼吸进入肺，可沉积于肺，引起呼吸系统地疾病. B、沉积在绿色植物叶面，干扰植物吸收阳光和二氧化碳和放出氧气和水分地过程，从而
大气污染控制工程实验 实验指导书
实验一旋风除尘器性能测定 一、实验意义和目的 通过实验掌握旋风除尘器性能测定的主要内容和方法，并且对影响旋风除尘器性能的主要因素有较全面的了解，同时掌握旋风除尘器入口风速与阻力、全效率、分级效率之间的关系以及入口浓度对除尘器除尘效率的影响。通过对分级效率的测定与计算，进一步了解粉尘粒径大小等因素对旋风除尘器效率的影响和熟悉除尘器的应用条件． 二、实验原理 （一）采样位置的选择 正确地选择采样位置和确定采样点的数目对采集有代表性的并符合测定要求的样品是非常重要的。采样位置应取气流平稳的管段，原则上避免弯头部分和断面形状急剧变化的部分，与其距离至少是烟道直径的1.5倍，同时要求烟道中气流速度在5m/s以上。而采样孔和采样点的位置主要根据烟道的大小及断面的形状而定。下面说明不同形状烟道采样点的布置。 1．圆形烟道 采样点分布如图1（a）。将烟道的断面划分为适当数目的等面积同心圆环，各采样点均在等面积的中心在线，所分的等面积圆环数由烟道的直径大小而定。 2．矩形烟道 将烟道断面分为等面积的矩形小块，各块中心即采样点，见图1（b）。不同面积矩形烟道等面积小块数见表1。 表1 矩形烟道的分块和测点数 烟道断面面积（m2）等面积分块数测点数 <1 2?2 4 1~4 3?3 9 4~9 4?3 12 3．拱形烟道 分别按圆形烟道和矩形烟道采样点布置原则，见图1（c）。 （a）圆形烟道（b）矩形烟道（c）拱形烟道 图1 烟道采样点分布图
（二）空气状态参数的测定 旋风除尘器的性能通常是以标准状态（P =l.013?l05Pa ，T =273K ）来表示的。空气状态参数决定了空气所处的状态，因此可以通过测定烟气状态参数，将实际运行状态的空气换算成标准状态的空气，以便于互相比较。 烟气状态参数包括空气的温度、密度、相对湿度和大气压力。 烟气的温度和相对湿度可用干湿球温度计直接测的；大气压力由大气压力计测得；干烟气密度由下式计算： T P T R P g ?= ?= 287ρ （1） 式中：ρg 一一烟气密度，kg/m ； P —一大气压力，Pa ； T —一烟气温度，K 。 实验过程中，要求烟气相对湿度不大于75%。 （三）除尘器处理风量的测定和计算 1．烟气进口流速的计算 测量烟气流量的仪器利用S 型毕托管和倾斜压力计。 S 型毕托管使用于含尘浓度较大的烟道中。毕托管是由两根不锈钢管组成，测端作成方向相反的两个相互平行的开口，如图2所示，测定时，一个开口面向气流，测得全压，另一个背向气流，测得静压；两者之间便是动压。 图2 毕托管的构造示意图 1－开口；2－接橡皮管 由于背向气流的开口上吸力影响，所得静压与实际值有一定误差，因而事先要加以校正，方法是与标准风速管在气流速度为2~60m/s 的气流中进行比较，S 型毕托管和标准风速管测得的速度值之比，称为毕托管的校正系数。当流速在5~30m/s 的范围内，其校正系数值约为0.84。S 型毕托管可在厚壁烟道中使用，且开口较大，不易被尘粒堵住。 当干烟气组分同空气近似，露点温度在35~55?C 之间，烟气绝对压力在0.99~1.03?105Pa 时，可用下列公式计算烟气入口流速: P T K v p 1 77.2= （2） 式中：K p ——毕托管的校正系数，K p =0.84； T ——烟气底部温度，?C ； P ——各动压方根平均值，Pa ； n P P P P n +???++= 21 （3） P n —一任一点的动压值，Pa ； n —一动压的测点数，本实验取9。
《大气污染控制工程》试题（十） 200*年*月*日 一、简要回答下列问题（每题5分） 1．净化NO X的选择性与非选择性催化还原的主要区别是什么？ 2．某旋风除尘器切割直径（ηi=50%）d pc=15μm，当处理气体量增加一倍时，其切割直径应为多少？列出你的理由或计算结果。 3．如何定量判断大气稳定度？稳定度对扩散有何影响？ 4．根据必要的合理假设，试推算我国SO2年排放量。 5．可细入颗粒物是北京市主要的大气污染物，试列出它的主要来源。 6．简要分析SO2排入大气环境后的迁移转化和沉降过程。 7．简要分析风速如何影响高架点源对地面污染物浓度的贡献。 10．钙质吸收剂量是应用最广泛的一种烟气脱硫剂，试分析可能影响吸收洗涤塔操作的主要因素。 二、计算题（每题10分） 1．粉尘由d p=5μm和d p=10μm的粒子等质量组成。除尘器A的处理气量为Q，对应的分级效率分别为70%和85%；除尘器B的处理气量为2Q，其分级效率分别为76%和88%。 试求：（1）并联处理总气量为3Q时，总除尘效率 （2）总处理气量为2Q，除尘器B在前，2台除尘器A并联在后串联的总效率。 2．用Orsat烟气分析仪测得烟气成分如下：CO2和SO2总计为10.7%，O2为8.2%，不含CO，求过剩空气系数。若实测烟尘浓度为4200㎎/m3，校正至过剩空气系数α=1.8时，烟尘浓度是多少？ 3．某三通道电除尘器，气流均匀分布时总效率为99%，若其它条件不变，气流在三个通道中分配比例改变为1:2:3时，总效率变为多少？ 4．试验测得固定床吸附器的保护作用随床长的变化如下： 床长（m）：10 40 70 100 保护作用时间（min）：20 320 650 980 求：（1）吸附区前进的线速度； （2）吸附区的不饱和度为0.6时，吸附区的形成时间。 一个电厂烟气中含有1000ppm没有和发射在573K和1个大气压1000m3s-1率。 选择性催化还原系统是用来实现75%的计算需要的最小kgh-1氨氮去除。 五、综合分析题（15分） 当前我国城市大气污染日趋严重，主要化石燃料燃烧、工业生产过程、交通运输造成的，控制大气污染应采取哪些措施？ 1.燃料燃烧所产生的NO X几乎全部是NO2，只有少量的NO2在大气中慢 慢地转化为NO。（） 2.气溶胶是指空气中的固体粒子和液体粒子，或固体和液体粒在气体介 质中悬浮体。（） 3.单位质量的燃料按完全燃烧反应方程完全燃烧所需要的空气量称为实 际空气量。（）
《大气污染控制工程》教学大纲一、课程及教师基本信息
注1：平时考核（%）＝课程作业（%）+研讨交流（%）+期中考核（%）； 2：平时考核应占总成绩的40-70%。 二、教学进度及基本内容
2. 学习内容包括课前阅读、课程作业、课后复习、文献综述、课下实验、课程论文等； 3. 在教学过程中，“教学进度及基本内容”可以根据实际情况有小幅度调整。 三、推荐教材及阅读文献（包括按章节提供必读文献和参考文献） 郝吉明、马广大、王书肖主编，《大气污染控制工程（第三版）》，高等教育 出版社，2002 郝吉明主编，《大气污染控制工程例题与习题集》，高等教育出版社，2003 Noel De Nevers, 《Air Pollution Control Engineering》, McGRAW-HILL International Editions，清华大学出版社，2000 课程负责人（签字）： 基层教学组织（教研室）负责人（签字）： 学院（系）、部主管领导（签字）： 学院（系）、部（盖章） _________年____月____日
《大气污染控制工程》实验教学部分教学大纲一、课程基本信息 二、教师基本信息
三、实验项目 四、实验安排 实验一SCR催化剂制备 一、实验目的： 深入了解SCR催化转化研究领域，加深对催化剂制备的认识，掌握相关的实验方法与技能。 二、实验步骤： 1.称取一定量的仲钨酸胺和偏钒酸胺加入40mL去离子水中，加少量草酸促进溶解，适当加热促进溶解，至其完全溶解，制备一系列的不同钒、钨质量比的V-W溶液。2．将TiO2（P25型）浸渍于活性组分溶液中，搅拌1h后，缓慢加热搅拌至浆糊状， 3.置于烘箱中，在110度下干燥过夜。 4.最后于马弗炉上500度焙烧4h，自然冷却至室温。 5.研磨制得40-60目的V2O5-WO3/TiO2粉末。 三、实验数据记录
大气污染控制工程实验教学大纲 大纲制定（修订）时间：2017年6月 课程名称：大气污染控制工程课程编码：080241010 课程类别：专业课课程性质：必修 适用专业：环境工程 课程总学时：56 实验（上机）计划学时：8 开课单位：环境与化学工程学院 一、大纲编写依据 本实验大纲是依据2017版的《大气污染控制工程》课程设置而进行的。 二、实验课程地位及相关课程的联系 课程主要是针对大气污染控制技术的理解和掌握进行的，是针对《大气污染控制工程》课程设置而进行的。 三、本课程实验目的和任务 培养环境工程师的实践分析和管理处理大气污染控制的能力，提高学生的工程教育素质，掌握大气污染控制的基本理论和基本实验方法。 1、掌握粉尘真密度的测定原理；掌握碱液吸收二氧化硫的原理。 2、提高学生的工程教育素质，掌握大气污染控制的基本理论和基本实验方法；会使用的仪器有真空干燥器，二氧化硫吸收塔，大气采样器等。 3、掌握粉尘真密度的测定方法；掌握碱液吸收二氧化硫的吸收过程及吸收塔的操作过程。 四、实验基本要求 掌握大气污染控制技术，锻炼学生的综合实验能力。充分应用学生已学到的基本知识和基本技能。在教师的引导下，充分发挥学生的潜在能力，完成一些给大气污染控制方面的实验，并学会自己设计、准备完成一个综合实验，培养检验学生自学能力。 1、实验项目和实验内容的选定及其选定原则说明 选定实验有：（1）粉尘真密度的测定； （2）碱液吸收二氧化硫。 选定的原则： （1）选定一种测定粉尘物理性质的方法； （2）选定一种大气污染物的控制技术。 2、每个实验项目应达到的教学要求和具体规定 选定的实验有验证型的，也有综合性的实验，要求学生在预习后，能独立完成实验项目，并能完成实验报告。 五、实验内容和学时分配（若为选作实验项目要在序号前加“*”，并说明选作要求）
第一章 概 论 第二章 1.1 解： 按1mol 干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故n N2=0.781mol ，n O2=0.209mol ，n Ar =0.00934mol ，n CO2=0.00033mol 。质量百分数为 %51.75%100197.2801.28781.0%2=???= N ，% 08.23%100197.2800 .32209.0%2=???=O ； %29.1%100197.2894.3900934.0%=???=Ar ，% 05.0%100197.2801 .4400033.0%2=???=CO 。 1.2 解： 由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下： SO2：0.15mg/m 3，NO2：0.12mg/m 3，CO ：4.00mg/m 3。按标准状态下1m 3 干空气计算，其摩尔 数为mol 643.444.221013 =?。故三种污染物体积百分数分别为： SO 2：ppm 052.0643.44641015.03=??-，NO 2：ppm 058.0643.44461012.03 =??- CO ：ppm 20.3643.44281000.43 =??-。 1.3 解： 1）ρ（g/m 3 N ）334/031.1104.221541050.1N m g =???=-- c （mol/m 3 N ）3334/1070.6104.221050.1N m mol ---?=??=。 2）每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10－3 kg=891kg 1.4 解： 每小时沉积量200×（500×15×60×10－6 ）×0.12g μ=10.8g μ 1.5 解： 由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=210 2369.0105.19102.22102 4 22=???==--∝O p p M Hb O COHb ， COHb 饱和度% 15.192369.012369.0/1/222=+=+=+= Hb O COHb Hb O COHb Hb O COHb COHb CO ρ 1.6 解： 含氧总量为mL 96010020 4800=?。不同CO 百分含量对应CO 的量为： 2%：mL 59.19%2%98960=?，7%：mL 26.72%7%93960 =?
1.大气污染：系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进入大气中，呈现出 足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利，或危害了生态环境。 2.环境空气：是指人类、植物、动物、建筑物暴露于其中的室外空气。 3.按照大气污染围分为：局部地区污染、地区性污染、广域污染、全球性污染。 4.温室效应：大气中的二氧化碳和其他微量气体，可以使太阳短波辐射几乎无 衰减地通过，但却可以吸收地表的长波辐射，由此引起全球气温升高的现象，称为“温室效应”。 5.酸雨: PH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水（如雾、露、霜）称为酸 雨。 6.大气污染物的种类很多，按其存在状态可概括为两类：气溶胶状态污染物， 气体状态污染物。 7.全球性大气污染问题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大问题。 8.气溶胶状态污染物 粉尘：指悬浮于气体介质中的小固体颗粒，受重力作用能发生沉降，但在一段时间能保持悬浮状态。 烟：烟一般指由冶金过程形成的固体颗粒的气溶胶。 飞灰：指随燃料燃烧产生的烟气排出的分散的较细的灰分。 黑烟：由燃烧产生的能见气溶胶。 霾（灰霾）：大气中悬浮的大量微小尘粒使空气浑浊，能见度降低到10km以下的天气现象。 雾：气体中液滴悬浮体的总称。 9.气溶胶：系指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或它们在气体介质 中的悬浮体系。 10.总悬浮颗粒物（TSP）：指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径100的颗 粒物 11.可吸入颗粒物（P M10）：指悬浮在空气中，空气动力学当量直径10的颗粒 物 12.气体状态污染物：硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、有机化合物、硫酸烟雾、 光化学烟雾 13.一次污染物：是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质。 14.二次污染物：是指由一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经 过一系列化学或光化学反应而生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。 15.硫酸烟雾：硫酸烟雾系大气中的SO2等硫氧化物，在有水雾、含有重金属的悬 浮颗粒或氮氧化物存在时，发生一系列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。硫酸烟雾引起的刺激作用和生理反应等危害，要比SO2气体大得多。 16.光化学烟雾：光化学烟雾是在照射下，大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧 化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾。其主要成分有臭氧、过氧乙酰硝酸酯、酮类和醛类等。光化学烟雾的刺激性和危害要比一次污染物强烈得多。
大气污染控制工程课后作业习题解答 第一章 概 论 1.1 解： 按1mol 干空气计算，空气中各组分摩尔比即体积比，故n N2=0.781mol ，n O2=0.209mol ，n Ar =0.00934mol ，n CO2=0.00033mol 。质量百分数为 %51.75%100197.2801.28781.0%2=???= N ，%08.23%100197.2800 .32209.0%2=???=O ； %29.1%100197.2894.3900934.0%=???=Ar ，%05.0%1001 97.2801 .4400033.0%2=???=CO 。 1.2 解： 由我国《环境空气质量标准》二级标准查得三种污染物日平均浓度限值如下： SO2：0.15mg/m 3，NO2：0.12mg/m 3，CO ：4.00mg/m 3。按标准状态下1m 3干空气计算，其 摩尔数为 mol 643.444.221013 =?。故三种污染物体积百分数分别为： SO 2： ppm 052.0643.44641015.03=??-，NO 2：ppm 058.0643.44461012.03 =??- CO ： ppm 20.3643 .44281000.43 =??-。 1.3 解： 1）ρ（g/m 3 N ）3 3 4/031.110 4.221541050.1N m g =???=-- c （mol/m 3N ） 333 4/1070.610 4.221050.1N m mol ---?=??=。 2）每天流经管道的CCl 4质量为1.031×10×3600×24×10－ 3kg=891kg 1.4 解： 每小时沉积量200×（500×15×60×10－ 6）×0.12g μ=10.8g μ 1.5 解： 由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=210
大气污染控制工程（专接本） 一、填空 大气污染物按其存在状态可分为气溶胶状态污染物和气体状态污染物。 燃料燃烧过程的空气过剩系数取决于燃料种类、燃烧装置形式及燃烧条件等因素。 石油是液体燃料的主要来源，它是由链烷烃、环烷烃和芳香烃等碳氢化合物组成。 固体燃料燃烧过程生产的颗粒物通常称为烟尘，它包括黑烟和飞灰两部分。黑烟是未燃尽的炭粒，飞灰则主要是燃料所含的不可燃矿物质微粒。 用显微镜观测粒径时，将各颗粒在投影图中按同一方向将颗粒投影面积二等分的线段长度，称为颗粒的定向面积等分直径，也称马丁直径。 表征净化装置净化污染物效果的重要技术指标是净化效率。 电除尘过程中，粉尘比电阻过高，会导致除尘效率下降。 组成袋式除尘器的核心部分是滤料，其性能对袋式除尘器操作有很大影响。 在烟气脱硫工艺中，干法的脱硫剂利用率最低，通常在30%以下。湿法脱硫的效率最高，可以达到95%以上。 酸雨泛指酸物质以湿沉降或干沉降的形式从大气转移到地面，而干沉降是酸性颗粒物以重力沉降等形式由大气转移至地面。 在我国环境空气质量标准中，根据粉尘颗粒的大小，将其分为总悬浮颗粒物和可吸入颗粒物。 燃料的发热量有高位发热量和低位发热量之分，高位发热量包括燃料燃烧生成物中水蒸气的汽化潜热。 煤中不可燃矿物物质的总称是灰分。 粉尘的安息角和滑动角是评价粉尘流动特性的重要指标。 有机污染物通常指为燃尽的碳氢化合物，是燃料不完全燃烧的产物。 粉尘的含水率与粉尘从周围空气中吸收水分的能力有关，通常把这种吸收水分的能力称为粉尘的吸湿性。 影响旋风除尘器效率的因素有二次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质和操作变量。
表征袋式除尘器过滤速度的指标是气布比。 按脱硫剂是否以溶液状态进行脱硫，可将脱硫技术分为湿法或干法脱硫。 为了防止汽油中的铅使催化剂永久中毒，应用催化转化器的前提是必须使用无铅汽油。 目前我国大部分地区的大气污染仍然以煤烟型为主，主要污染物是二氧化硫和烟尘。 燃料按其物理状态可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料三类。 煤中硫的四种存在形态是黄铁矿硫、硫酸盐硫、有机硫和元素硫。 普通的旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体和排气管等组成。 袋式除尘器的压力损失由两部分构成，即粉尘通过清洁滤料的压力损失和通过灰层的压力损失组成。 从燃烧系统排出的氮氧化物绝大多数以NO形式存在。 在我国，“两控区”是指酸雨控制区和二氧化硫污染控制区。 我国大气污染以煤烟型为主。 液体燃料的主要来源是石油。 以去掉外部水分的燃料作为100%的成分所表示的煤的百分比基准是空气干燥基。 燃料燃烧过程中，实际烟气体积等于理论烟气体积和过剩空气体积之和。 通常用圆球度来表示颗粒形状与圆球形颗粒不一致程度的尺度。 粉尘比电阻对电除尘器的运行有很大影响，通常最适于电除尘器运行的粉尘比电阻范围是104—106?·cm。 电除尘过程的第一步是尘粒荷电。 烟气脱硫过程中，与SO2反应消耗掉的脱硫剂与加入系统的脱硫剂总量之比称为脱硫剂利用率。 与汽油车污染控制目标不同，柴油机主要以控制黑烟和氮氧化物排放为主。 酸雨通常是指pH小于5.6的雨、雪或其他形式的大气降水。
大气污染控制工程 流体力学泵与风机 实验指导书
实验一雷诺实验 一、实验目的 1、观察液体在不同流动状态时的流体质点的运动规律。 2、观察液体由层流变紊流及由紊流变层流的过渡过程。 3、测定液体在园管中流动时的上临界雷诺数Rec1和下临界雷诺数Rec2。 二、实验要求 1、实验前认真阅读实验教材，掌握与实验相关的基本理论知识。 2、熟练掌握实验内容、方法和步骤，按规定进行实验操作。 3、仔细观察实验现象，记录实验数据。 4、分析计算实验数据，提交实验报告。 三、实验仪器 1、雷诺实验装置（套）， 2、蓝、红墨水各一瓶， 3、秒表、温度计各一只， 4、 卷尺。
四、实验原理 流体在管道中流动，有两种不同的流动状态，其阻力性质也不同。在实验过程中，保持水箱中的水位恒定，即水头H 不变。如果管路中出口阀门开启较小，在管路中就有稳定的平均流速u ，这时候如果微启带色水阀门，带色水就会和无色水在管路中沿轴线同步向前流动，带色水成一条带色直线，其流动质点没有垂直于主流方向的横向运动，带色水线没有与周围的液体混杂，层次分明的在管道中流动。此时，在速度较小而粘性较大和惯性力较小的情况下运动，为层流运动。如果将出口阀门逐渐开大，管路中的带色直线出现脉动，流体质点还没有出现相互交换的现象，流体的运动成临界状态。如果将出口阀门继续开大，出现流体质点的横向脉动，使色线完全扩散与无色水混合，此时流体的流动状态为紊流运动。 雷诺数：γ d u ?= Re 连续性方程：A ?u=Q u=Q/A 流量Q 用体积法测出，即在时间t 内流入计量水箱中流体的体积ΔV 。 t V Q ?= 42d A ?=π 式中：A-管路的横截面积 u-流速 d-管路直径 γ-水的粘度 五、实验步骤 1、连接水管，将下水箱注满水。 2、连接电源，启动潜水泵向上水箱注水至水位恒定。 3、将蓝墨水注入带色水箱，微启水阀，观察带色水的流动从直线状态至脉动临界状态。 4、通过计量水箱，记录30秒内流体的体积，测试记录水温。 5、调整水阀至带色水直线消失，再微调水阀至带色水直线重新出现，重复步骤4。 6、层流到紊流；紊流到层流各重复实验三次。
一、1.大气由 干洁空气、水蒸气 、和 悬浮微粒 三部分组成。 2.全球性大气污染问题是 温室效应与气候变化、臭氧层破坏、酸雨。 3.在大气污染中，受到普遍重视的二次污染物主要有 硫酸烟雾、光化学烟雾 和 酸雨。 4.中国大气污染主要以煤烟型为主，主要污染物为 颗粒物 和 SO 2 。 5.总悬浮颗粒物（TSP ）是指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径小于（A ） um 的颗粒物。 A ．100 B.50 C.20 D.10 6.按用途分类，大气环境标准的种类和含义？ 答：环境空气质量标准：以保障人体健康和防止生态系统破坏为目标对环境空气中各种污染物最高允许浓度的限度； 大气污染物排放标准;以实现《环境空气质量标准》为目标而对从污染源排入大气的污染物浓度或数量的限度； 大气污染控制技术标准:为达到大气污染物排放标准而从某一方面作出的具体规定； 大气污染警报标准:大气污染恶化到需要向公众发出警报的污染物浓度标准。 7.熟悉大气污染物及其分类。 答：气溶胶态污染物【悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气体分散体系，包括：粉尘（dust ）、炱（fume ）、飞灰（fly ash ）、烟（smoke ）、雾（fog ）和化学烟雾（smog ）】）和气态污染物（无机气态污染物和有机气态污染物） 二、1.煤的元素分析是指用化学分析的方法测定去掉外部水分的煤中主要组分碳、氢、氧、氮和硫的含量。 2.煤的成分表示方法有收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基四种基准。 3.促进燃料的完全燃烧是减少烟尘量的主要措施，保证燃料完全燃烧的条件有：适宜的空气过量系数、良好的湍流混合、足够的温度和停留时间，即供氧充分下的“三T”条件。 4.煤炭的洗选脱硫是指通过物理、化学或生物的方法对煤炭进行净化，以去除原煤中的硫。煤炭转化技术包括煤的气化和液化。 5.天然气的组成一般为 （A ） A 甲烷85%、乙烷10%、丙烷3% B 甲烷65%、乙烷30%、丙烷3% 6.燃烧过程中生成的NOx 有温度型、快速型、燃料型三种类型。 7.p63/2-1 [例2-3] 某燃烧装置采用重油作燃料，重油成分分析结果如下（按质量）：C 88.3%，H 9.5%；S 1.6%，H2O 0.05%，灰分0.10%。求：燃烧1kg 重油所需要的理论空气量。 解： ＝[(1.866×0.883＋5.556×0.095＋0.699×0.016)/0.21] ＝10.41 例2-4 三、1、因为爆炸下限的浓度太高，在大多数场合都不会达到，所以气体与粉尘混合物的爆炸危险性是以其爆炸上限来表示的。（ × ） 2、粉尘的 是表示粉尘导电性的重要指标（ C ） A.电阻 B.电阻率 C.比电阻 D.电量 3、斯托克斯直径的含义：与被测颗粒的密度相同，终末沉降速度相等的球的直径 。空气动力直径的含义：与被测粒子在空气中的终末沉降速度相等的单位密度的球的直径。 4、粉尘润湿性含义是粉尘颗粒能否与液体相互附着或难易程度的性质 。 5、某一粉尘粒子空隙率1.5％，粉尘的真密度2.0g/m3,则堆积密度为： （ A ）A.1.97 B.0.03 C.2.00 D.1.50 6、粉尘的粘附性是指（粉尘颗粒之间互相附着或粉尘附着在器壁表面的可能性）。 例1：某燃煤电厂电除尘器的进口和出口的烟尘粒径分布数据如下表所示，若除尘总效率为98％，试绘出分级效率曲线。 例2. 粉尘由dp ＝5μm 和dp ＝10μm 的粒子等质量组成。除尘器A 的处理气体量为3Q ，对应的分级效率分别为70％和80％；除尘器B 处理气体量为Q ，其分级效率分别为68％和85％。试求：在分线导。对灵活。
填空 1、气溶胶态污染物：粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾P4 2、气态污染物总体上可分为含硫化合物、含氮化合物、碳氧化物、有机化合物、卤素化合物五大类。P5 3、大气污染源按来源可以分为自然污染物和人为污染物两种。 其中人为污染源按污染源的空间分布可分为点源、面源，按照人们的社会活动功能不同，分为生活污染源、工业污染源和交通运输污染源三类。 4、煤的工业分析包括测定煤中水分、灰分、挥发分、固定碳、估测硫含量和热值。P30 5、逆温有辐射逆温、下沉逆温、平流逆温、湍流逆温、锋面逆温五种。(P74) 6、吸附再生方法有加热解吸再生、降压或真空解吸再生、溶剂萃取再生、置换再生、化学转化再生。（267页） 7、常用的除尘器可分为机械除尘器、电除尘器、带式除尘器、湿式除尘器P161 8、煤中含有黄铁矿硫（FeS2）、硫酸盐硫（MeSO4）、有机硫（CxHySz）和元素硫四种形态的硫。P31 9、地方性风场有海陆风、山谷风、城市热岛环流三种 10、烟囱有效高度为烟囱几何高度H S与烟气抬升高度△H 之和。 11、大气稳定度分类：不稳定、稳定、中性三种（书上） 在我国分为极不稳定、较不稳定、弱不稳定、中性、较稳定、稳定六种（老师课堂讲的）P73 12、净化装置技术指标主要有处理气体流量、净化效率和压力损失等。P141 13、粉尘物理性指标：粉尘的密度、安息角与滑动角、比表面积、含水率、润湿性、荷电性与导电性、粘附性及自然性和爆炸性。(P132) 14、影响旋风除尘器效率的因素有二次效应、比例尺寸、烟尘的物理性质、操作变量。P171 15、在除尘电晕电场中存在电场荷电（碰撞荷电）、扩散荷电两种粒子荷电机理。 三、简答 1、控制大气污染的技术措施（P20） ①实施清洁生产②实施可持续发展的能源战略③建立综合性工业基地 2、环境空气质量控制标准的种类和作用（P22）只要回答种类和作用即可 ①环境空气质量标准：是进行环境空气质量管理、大气环境质量评价，以及制定大气污染防治规划和大气污染排放标准的依据。②大气污染物排放标准：是控制大气污染物的排放量和进行净化装置设计的而依据。③大气污染控制技术标准：是为保证达到污染物排放标准而从某一方面做出具体技术规定，目的是使生产、设计和管理人员容易掌握和执行。④大气污染警报标准：警报标准的规定，主要建立在对人体健康的影影响和生物城市限度的综合研究基础之上。 3、影响燃烧过程的主要因素 ①空气条件②温度条件③时间条件④燃料与空气混合条件 4、高斯扩散模式四点假设（P37） ①污染物在Y,Z轴上的分布符合高斯分布；②在全部空间中风速是均匀的，稳定的；③源强是连续均匀的；④在扩散过程中污染物的质量是守恒的。 5、烟囱高度计算方法（P109）自己看书，精简地回答 6、简述亨利定律（P242） 答：在一定温度下，稀溶液中溶质的溶解度与气相中溶质的平衡分压成正比。 7、物理吸附的特征（P262） 答：①吸附质与吸附剂间不发生化学反应；②吸附过程极快，参与吸附的各相间常常瞬间即达平衡；③吸附为放热反应；④吸附剂与吸附质间的吸附不强，当气体中吸附质分压降低或温度升高时，被吸附的气体易于从固体表面逸出，而不改变气体原来的性质。 8、化学吸附的特征（P262） ①吸附有很强的选择性；②吸附速率较慢，达到吸附平衡需相当长的时间； ③升高温度可提高吸附速率。 9、吸附再生的方法：（P267）（1）加热解析再生（2）降压或真空解吸再生 （3）置换再生（4）溶剂萃取再生（5）化学转化再生 四、问答 1、论述大气污染综合防治措施（P19）
第一章 概论 1、大气污染: 大气污染通常系指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现 出足够的浓度，达到足够的时间，并因此危害了人体的舒适、健康和福利或环境的现象。 2、大气污染源的分类：大气污染按范围来分：（1）局部地区污染；（2）地区性污染；（3） 广域污染；（4）全球性污染 3、大气污染物： 气溶胶状污染物：指沉降速度可以忽略的小固体粒子、液体粒子或固液混合粒子。 分类：飘尘、可吸入颗粒物、PM 10（<10μm ）；降尘（>10μm ） TSP （<100μm 的颗粒） 气态状污染物：1234为一次污染物，56为二次污染物。 一次污染物是指直接从污染源排到大气中的原始污染物质 二次污染物是指有一次污染物与大气中已有组分或几种一次污染物之间经过一系列化 学或光化学反应生成的与一次污染物性质不同的新污染物质。毒性更强。 （1）CO 、CO 2：主要来源：燃料燃烧和机动车车排气。 危害：①CO 与血红蛋白结合危害人体； ②CO 2排量多会使空气中O 2量降低，其浓度的增加，能产生“温室效应”。 （2）NOx 、NO 、NO 2 ：来源：①由燃料燃烧产生的NOx 约占83%； ②硝酸生产、硝化过程、炸药生产及金属表面处理等过程。 危害：①对动植物体有强的腐蚀性；②光化学烟雾的主要成分。 （3）硫氧化物：来源：①化石燃料燃烧；②有色金属冶炼；③民用燃烧炉灶。 危害：①产生酸雨；②产生硫酸烟雾；③腐蚀生物的机体。 （4）大气中的挥发性有机化合物VOCs ：是光化学氧化剂臭氧和过氧乙酰硝酸酯（PAN ）的 主要贡献者，也是温室效应的贡献者之一。 来源：①燃料燃烧和机动车排气；②石油炼制和有机化工生产。 （5）硫酸烟雾：大气中的SO 2等硫氧化物，在有水雾、含有重金属的悬浮颗粒物或氮氧化 物存在时，发生一系列化学或光化学反应而生成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶。其引起的刺激作 用和生理反应等危害，要比SO 2气体大的多。 （6）光化学烟雾：在阳光照射下，大气中的氮氧化物NOx 、碳氢化合物HC （又称烃）和氧 化剂（主要成分有臭氧O3、过氧乙酰硝酸酯PAN 、酮类和醛类等）之间发生一系列光化学 反应而生成的蓝色烟雾。其刺激性和危害要比一次污染物严重得多。 4、大气污染的影响 大气污染物侵入人体途径： ①表面接触；②食入含有大气污染物的食物和水；③吸入被污染的空气。 危害：①人体健康危害。②对植物的危害：叶萎缩、枯烂、吸入到果实中；③对金属制品、 油漆、涂料、建筑、古物等的危害（重庆、长江大桥的桥梁）；④对能见度影响；⑤局部气 候的影响；⑥对臭氧层的破坏 能见度ρρνK d L p p 6.2= p ρ、p d ——颗粒密度kg/m 3 、颗粒直径μm ； K ——散射率，即受颗粒作用的波阵面积与颗粒面积之比值； ρ——视线方向上的颗粒深度，mg/m 3。 5、主要污染物的影响 （1）二氧化硫S O 2 A 、形成硫酸烟雾