环境工程专业大气污染控制实验部分
环境工程专业大气污染控制实验部分
一、课程管理学院：化学与环境工程学院
二、课程管理教研室：环境工程教研室
三、本课程教学目的与教学基本要求：
1课程目的：
使高等院校环境工程专业学生全面掌握大气污染物扩散的基本知识，掌握典型大气污染物的净化及控制对策，使学生具有解决大气污染控制工程问题的基本能力。
2课程基本要求：
掌握与实验相关的基本理论知识，预习实验原理、实验装置、流程；熟练掌握实验内容、方法和步骤，认真进行实验前的准备工作；按规定和要求进行实验操作；填好实验原始记录及进行数据处理；进行讨论；写好提交实验报告。
四、其他说明(前需后续课程、考核方式等)
前需课程：本实验前需课程包括：高等数学、普通化学、分析化学、化工原
理、工程制图、机械设计基础、流体力学等。
考核方式：实验考勤、实验报告，加上抽查提问，对成绩进行综合评定。重点了解学生对所学知识的掌握、理解和综合运用能力。
五、教材、指导书及参考书目
指导书：自编。
参考书：黄学敏,张承中主编.大气污染控制工程实践教程[M].北京:化学工业
出版社,2003.
六、实验项目一览表
实验室名称：环境工程实验室；
实验总学时：32
实验1 粉尘样品分取及安息角的测定
一、实验内容与目的
本实验的内容包括粉尘样品的分取和用注入法、排出法、斜箱法和回转圆筒法测定分取后的粉尘样品的安息角。目的在于掌握粉尘样品的分取方法和安息角的测定方法。
二、实验仪器设备
漏斗、长方形容器，方形厚纸报（或铁板），分格转动圆盘，圆形台板，测角器、直尺、带孔圆形容器，透明圆筒等。
三、实验方法与步骤
1、粉尘样品的分取
测定粉尘的特性时，为了使所测粉尘具有一定的代表性，对于从尘源收集来的粉尘，要经过随机分取处理，通常我们采用圆锥四分法、流动切断法和回转分取法对粉尘进行样品分取。
（1）圆锥四分法：如（图1-1）所示，将粉尘经漏斗下落在水平板上堆积成圆锥体，再将圆锥体分成a、b、c、d，四等份，舍去对角a、c 两份，而取另一角上b、d 两份，混合后重新堆积成圆锥体再分成四份进行分取，如此依次重复2-3 次，最后取其任意对角两份作为测试用的粉尘样品。
图1-1 圆锥四分法取样
（2）流动切断法：在从现场取回试样较少的情况下，把试料放入固定的漏斗中，使其从漏斗小孔中流出。用容器在漏斗下部左右移动，随机接取一定量的粉料作为分析用样品，如图1-2（a）所示。此外，还可以移动漏斗来实现流动切断，其具体做法是将装有粉尘的漏斗左右移动，使粉尘漏入两个并在一起的容器，然后取其中一个，舍去另一个，将试料重复分缩几次，直至所取试料的数量满足分析用样为止，如图1-2（b）所示。
1、漏斗
2、容器
图1-2 流动切断法取样
（3）回转分取法：在分隔成八个部分的转动圆盘上方设置漏斗，使粉尘从固定的漏斗中流出。粉尘均匀地落在圆盘上各部分。取其中一部分作为分析测定用料。如图1-3 所示。有时也采用固定圆盘，而均匀地转动漏斗来实现回转分取。
图1-3 圆锥分取
2、粉尘安息角的测定
粉尘安息角的测定方法很多，这里主要介绍四种方法，即，注入法、排出法、斜箱法和回转圆筒法，如图1-4所示。
（a ）注入法； （b ）排出法； (c) 斜箱法； （d ）回转圆筒法
图1-4 粉尘安息角测定装置示意图
（1）注入法；粉尘及经漏斗流出落到水平园板上，用角器直接量其堆积角或量得堆体高度求其堆积角α，如图1-4（a ）所示 安息角：
R
H
tg
arc =α （1-1） 式中
α ——粉尘安息角，度； H ——粉尘锥体高度，厘米； R ——圆板半径，厘米。
（2）排出法：粉尘从容器底部的圆孔排出， 图1—3 圆转分取测量粉尘流出后在容器内的堆积斜面与容器底部水平面的夹角，为测定方便，装粉尘的容器可用带有刻度的透明圆筒，如图1-4（b ）所示，安息角的计算公式如下：
r
arc -=R H
tg
α（1-2） 式中H ——粉尘斜面高，厘米，可由圆筒刻度上直接读出；
R ——圆筒半径，厘米； r ——流出孔口半径，厘米。
（3）斜箱法，在水平装置的箱内装满粉尘，然后提高箱子的一端，使箱子倾
斜，测量粉尘开始流动时粉尘表面与水平面的夹角，如图1-4（c）所示。（4）回转圆筒法，粉尘装入透明圆筒中（粉尘体积占筒体21）。然后将筒水平滚动，测量粉尘开始流动时粉尘表面与水平面的夹角。如图1-4（d）所示。
四、实验报告
写出分取粉尘样品和测定粉尘安息角的方法。
实验 2 筛分法测定粉尘粒度分布
一、实验内容与目的
用筛分法测定粉尘的粒度分布，掌握其测定和计算的方法。
二、实验仪器设备
标准筛、分析天平、电热鼓风箱、干燥器等。
三、基本理论和实验步骤
1 概述
粉尘的粒径对球形尘粒来说，是指它的直径。实际的尘粒大多是不规则的，一般也用“粒径”来衡量其大小，必须用颗粒标定的几何长度及其他物理性能如在液态或气态介质中的沉降速度，对光的吸收或散射等间接测量的方法去确定粉尘的粒径。采用何种形式表示粉尘粒径，取决于测定的目的和粉尘所处的工况状态。同一粉尘按不同定义所得的粒径，不但数值不同，应用场合也不一样。在选取粒径测定方法时，除需考虑方法本身的精度、操作难易及费用等因素外，还应特别注意测定的目的和应用场合。不同的粒径测定方法，得出不同概念的粒径。在给出或应用粒径分析结果时，还必须说明或了解所用的测定方法
筛分法是测定粉尘粒度质量分布的一种较简单和通用的方法，其测定的原理是使尘样依次通过一套筛孔渐小的标准筛网，按尘粒大小不同进行机械分离。根据分离的结果计算粉尘的筛上质量百分比和筛下质量百分比。筛上质量百分比指的是：某一筛孔（径）的筛上残留粒子与该试样的全部粒子的质量比。而试样在各级筛孔（或各组孔径）上的筛上质量百分数，即组成该粉尘试样的筛上分布；相应地，小于某一筛孔（径）的筛下粉尘粒子与试样全部粒子的重量比即为筛下质量百分比，试样在各级筛孔（或各组孔径）下的筛下质量百分数即组成粉尘试样的筛下分布。
实际上，常用筛上累积百分数R%或筛下累积百分数D%表示粒子的分布状态。它们之间的关系是R=1-D。
筛分法适用于分析80%的粒子粒径大于44 微米的粉尘。
2、实验步骤
（1）按照“实验1”分取粉尘样品，将其放入烘箱中烘干，然后放入干燥器中冷却。
（2）检查标准振筛机能否正常工作，清扫标准振筛网。
（3）称取100 克标准试样，放入标准筛顶层，把套筛装夹牢靠。
（4）接通电源，将标准试样振筛15 分钟。如无振动装置，用人工筛分。
（5）振筛完毕后，逐个称量各级筛上和底盘上的粉尘质量，每次称量到0.2 克，各级筛上及底盘上的粉尘量之和不少于取样量的99%，总和与取样的差额一般加到底盘上颗粒质量数中，将测定的数据记入表2-1。
（6）重复三次，取平均值。
四、实验报告
1、叙述筛分法测定粉尘粒度分布的方法。
2、整理实验数据，计算测定结果，将其填入表2-1 中。
3、将测定的粉尘分散度用图形表示出来。
表2-1 筛分法测定粉尘分散度数据记录表
分级粒径 d (μm)
质量D i (g)
质量D i (g)
质量D i (g) 质量D i (g)
实验3 使用颗粒图像处理仪测定粉尘粒径分布
1、实验目的和意义
除尘系统所处理的粉尘都具有一定的粒度分布。粉尘的粒度分布又叫分散度。粉尘的分散度不同，对人体健康的危害程度和适用的除尘机理也就不同。对粉尘进行分散度的测定，可以为预防粉尘对人体的危害以及除尘器的设计、选用和除尘机理的研究提供基本数据。
颗粒图像处理仪测定颗粒的分散度方法简单，操作方便。本实验的目的就是学会使用颗粒图像处理仪测定粉尘分散度的方法。
2、实验原理与仪器结构
2.1 实验原理
颗粒图像处理仪将现代电子技术与显微镜方法相结合，用摄像机拍摄经显微镜放大的颗粒图像、图像信号进入计算机内存后，计算机自动地对颗粒的形貌特征和粒度进行分析与计算，最后给出测试报告。颗粒图像处理仪见下图2-1所示。
图3-1 颗粒图像处理仪
被测样品先被分散在载玻片的上表面，然后置于显微镜的载物台。样品颗粒的显微图像经过一个转接最终成像载摄象机的光耙上。这样光学的图像信号就转换了电子的视频图像，该信号经过一个专用的图像接口电路被送入计算机。众所
周知，视频图像是由排列整齐的众多像元组成的，每个像元载摄像机的光耙上对应一个固定的尺寸。整个成像系统的放大倍数确定后，计算机就可根据视频信号分析，计算颗粒的等效直径和形貌数据。
2.2 仪器结构
仪器由显微镜、CCD摄像机、图像采集卡、计算机、打印机及配套软件组成。
2.3 实验数据处理
计算机由视频图像分析计算颗粒直径和形貌数据的过程如图3-2所示。
图3-2 数据分析流程图
2.4 图像法颗粒粒度测量的有关概念
众所周知，直径是表征球形物体大小的参数。一个球体地直径确定后，其体积也就完全确定了。
3、实验方法及步骤
3.1预备知识
在操作本仪器之前，用户最好对微型计算机及Windows操作系统已经有所了解，不然请阅览有关书籍，并上机作有关的操作实践。
本仪器配备有显微镜。使用本仪器过程中经常要用到显微镜的部件有：①、载物台移动旋钮；②、调焦旋钮；③、背景灯亮度；④、光栏；⑤、显微物镜。
3.2启动颗粒图像处理软件
在Windows桌面上，双击omec图像处理系统图标，屏幕上会出现“OMEC 图像窗口-Test”和“OMEC颗粒图像分析系统-Test”窗口，把“OMEC颗粒图像分析系统-Test分析系统”移到“OMEC图像窗口-Test”。
2.2 制样
取一载玻片，并擦干净，然后滴一滴甘油（或其他分散剂）在载玻片上，取适当的样品放进甘油中，用牙签轻轻搅拌，直至分散均匀，无气泡为止。最后将载玻片盖上（可用干净牙签在盖玻片上，轻轻压几下，加强颗粒的分散效果）。
2.3 显微镜调焦
把制好的盛有样品的载玻片放在显微镜载物台上，选好适当的物镜，调节显微镜的背景灯亮度和光栏，使现场照度适中。调节显微镜的调焦旋钮，直至“图像窗口”中出现清晰的样品图像。
2.4 测试样品
①、建立一个新文件。测试一种样品，须在“分析系统”的“文件”栏中新建一个文件：光标对准菜单中的“文件”按下鼠标左键，再按一下“文件”栏中的“新建”，即可设置测试报告参数。
②、测背景。调节载物台移动旋钮，把玻片移出显微
镜视野，将计算机屏幕上的光标对准菜单中的“图像”单击
鼠标左键，再单击“背景”、在“图像窗口”的右边回出现
一个“照度指示”的窗口。如右图所示：调节显微镜的“电
流”旋钮（有时需配合“光栏旋钮”来配合调节），直到黄色
光柱如右图所示为止。按回车键，则光标会从变成
再变成，此时背景已测好。如看不到光柱，说明照
度偏低，需要将照度调高，当光柱全满时，说明照度偏大，
须调低照度。
③、静帧并二值化（照相）。移动载物台，选择适当的样品视场，然后将光标对准“静帧”或“照相机”图标，按一下鼠标器左键，稍等片刻后，屏幕上将出现非黑即白的二值化图像。
④、手工修正。此时，如发现画面上有两个粘连、或有并非样品颗粒的黑点或黑块，或颗粒边界有小量的残缺，则在手动窗口内点击鼠标右键，这时，在屏幕左下角会出现“选择工具”窗口；选择“分割”再按“确定”，可以用来将几个相连的颗粒分割开，选择“涂抹”再按“确定”可以抹去不想要的图像部分；选择“恢复”再按“确定”可用来不上缺损的图像边界，直到认为合理后，可进入下一步。
⑤、分析。光标对准“分析”，按一下鼠标左键，计算机就开始分析图像，并给出分析结果。
⑥、重复步骤③、④、⑤，直到颗粒数累计到一定数量，使测量结果比较准确为止。
⑦、分析结果可以存盘，也可以直接打印。存盘时，选择菜单中的“文件”、“存入”或“另存入”栏，也可以直接将光标移到画有磁盘图像的图标上按动鼠标左键，再按提示输入文件名，并选择存入路径。打印时，先确认打印机连线，装纸以及联机无误后，选择菜单“文件”中的“打印”或按下画有打印机图案的图标即可。
4.实验数据的记录与整理
4.1 实验数据整理
实验数据自动计入计算机，根据计算机记录的数据进行数据整理，计算测试颗粒群的粒度分布，绘出其粒度分布表与粒度分布图（分布以颗粒数和体积（重量）作为统计参考的粒度分布）。粒度分布表是一种使用列表形式来表示粒度分布的方法（见表2-1）。它是由“粒径”、“微分分布”、“累计分布”三列组成。某一粒径范围内颗粒的微分分布表示表示该粒径范围内的颗粒数占颗粒总数的百分比。累计分布则为小于该粒径的颗粒数占总颗粒数的百分比。
粒径分布图是将粒径分布用图像曲线的形式来表示。一般将横坐标表示粒径，习惯上采用对数坐标。左边的纵坐标表示累计分布值，右边的纵坐标表示微分分布值，微分分布值用直方图来表示，累计分布则用连续曲线来表示。
对于粒径分布，某粒径段上的“颗粒数量”有一个计算单位的问题。通常所采用的计量单位有“颗粒数”和“体积（或重量）”两种。采用“颗粒数”作为计量单位时，某粒径段上的“颗粒数量”是指处于该粒径段的样品颗粒的个数，颗粒总数则
是指样品所包含的颗粒的总个数；采用“体积（重量）”做统计单位时，“颗粒数量）则是指处于该粒径段的所有颗粒体积（重量）之和。显然，用“颗粒数”表示的粒径分布与“体积（重量）”表示的粒径分布是不同。
4.2 粒径的特征尺寸
颗粒粒度分布虽然能详尽、准确地描述样品地粒度状况，但有时候却显得很复杂，不容易让人一眼看出测试颗粒粒度的主要特征。特征粒径就是由粒度分布数据推算出来的能代表样品某些粒度特征的粒径值。
根据实验数据，结合《大气污染控制工程》教材，给出测试颗粒的体积平均粒径D V、颗粒数平均粒径D g、颗粒中位径D50。
5.注意事项
①、本仪器属于光电一体化的精密仪器，存放和工作环境应避免严重的粉尘潮气和腐蚀性气体的污染，不用时全部设备都应盖上防尘罩。
②、不能超过220V±5%V，确保无浪涌，尖峰脉冲电压，否则应配备1000W 以上的净化稳压电压。
③、100X显微物镜浸油使用后，应当即用棉签蘸上乙醚清洗干净。
6.讨论（讨论结果写入实验报告中）
1、采用颗粒图像处理仪测定粉尘颗粒粒径分布，影响测定结果准确性的主要因素有哪些？如何注意防治？
2、与库尔特（电阻法）颗粒计数器、沉降法测定粉尘颗粒分布，使用颗粒
图像处理仪测定粉尘颗粒粒径有什么优点？
3、怎么选择测试的粉尘颗粒粒径的上限颗粒与下限颗粒？
2.1、粉尘分散度测定（滤膜法）
原理：取采样后的滤膜溶解于甘油中，形成粉尘颗粒的混悬液，然后在显微镜下用目镜测微尺测量粉尘颗粒的大小（μm）。
2.1.1 目镜测微尺的标定
粉尘颗粒的大小，是用目镜测微尺测量的，当显微镜光学系统放大倍数改变时，被测物体在视野中的大小也随之改变。但目镜测微尺在视野中的大小却不改变。而物镜测微尺大小改变的系数与被测物体相同。故测量前目镜微尺需事先用物镜测微尺标定。
物镜测微尺总长为1mm，分成100等分刻度，每刻度为0.01mm，即10μm。进行标定时，先将目镜测微尺放于目镜内，物镜测微尺置于显微镜载物台上，在低倍镜下找到物镜测微尺的刻线，再换成高倍镜，在视野中使物镜测微尺上任一刻度线与目镜测微尺上的任一刻度线相重合，然后在同一方向找出两尺再次相重合的线。分别数出两尺重合部分内的刻度数，即可算出目镜测微尺一个刻度的长度。如果目镜测微尺40个刻度相当于物镜测微尺10个刻度，则目镜测微尺1个刻度相当于2.5μm.
2.1.2、粉尘标本片的制备
将采有粉尘的滤膜放入小烧杯中，加入甘油2ml左右使滤膜溶解，用玻棒充分搅拌使成均匀的粉尘混悬液，取混悬液一滴置于载玻片上，制成涂片，待载玻片上出现一层粉尘薄膜时即成。
2.1.3、测量
将制备好的粉尘标本片，在高倍镜下，用已标定好的目镜测微尺依次测量粉尘颗粒大小，遇长径量长径，遇短径量短径。通常每个样本至少测量200个尘粒，将结果记录于表1-3中。
表3-2 粉尘分散度测量记录
4.注意事项
（1）所用仪器、玻璃器皿，应无粉尘污染；
（2）若粉尘浓度过高，影响计数时，可加适量醋酸丁酯稀释；（3）每批滤膜使用前，就做对照实验，测其被污染的情况。
实验4 管道中含尘气体粉尘浓度测定方法
1、实验目的及意义
测定气体含尘浓度，可以计算污染源的粉尘排放量。因而检测粉尘污染源是否符合国家现行排放标准、评价除尘装置的除尘性能等，必须测定某些管道断面的气体含尘浓度。通过该实验应达到一下目的。
1、掌握管道中气体含尘浓度的测试原理和方法。
2、学会使用TH-880智能烟尘平行采样仪。
3、使学生了解粉尘测试的特点，并掌握粉尘测试的技能。
2. 实验原理
粉尘浓度是指单位体积大气中所含粉尘的量。常用重量浓度单位，以mg/m3表示。测量管道中的粉尘浓度一般采用过滤称量法。其基本原理就是使一定体积的含尘气体通过已知重量的滤膜，粉尘将阻留在滤膜上，根据采样前后滤膜的重量差，即可计算出气体中粉尘的浓度。
为正确测定出真实的气体含尘浓度，必须进行等速度采用，即粉尘进入采样嘴的速度等于该点的气流速度，因而要预测气体流速、再换算成实际控制的采样流量。图4-1就是等速度采样的情形。图中采样头安装再与气流平行的位置上，采样速度与气流速度相同，即采样嘴处内外的气流速度相等。这是，从采样嘴吸入的含尘气体样品才能与管道中的实际情况相符合。
图4-1 等速度采样
3、实验仪器设备
仪器设备包括TH-880智能烟尘平行采样仪、抽气泵、采样管、玻璃纤维滤筒、倾斜压力计、毕托管、干湿球温度计、镊子等。
TH-880智能烟尘平行采样仪是采用微电脑和高精度微差压传感、干湿球温度传感器、热电温度偶等传感器的智能化烟尘平行采样仪。仪器可在各种复杂烟道烟气流量动态变化较大的情况下使采样流量能保持等速，并能自动跟踪流量变化，从而减少人工调节误差和检测人员的劳动强度，采用毕托管平行采样法原理，操作简便快捷，测量数据准确可靠，测量结果可自动打印或与微机通讯。
4、实验方法与操作步骤
4.1 滤膜的预处理
滤膜采用玻璃显微滤膜，具静电性、疏水性、阻力小及耐酸碱等特点。采样前先将滤膜编号，然后在105℃烘烤箱中干燥2h，取出后置于干燥器内冷却20min，在使用分析天平称其初重并记录。然后将滤膜平铺在固定圈上，贮于采样盒中备用。
4.2 采样位置、测孔、测点的选择
在水平烟道中，由于尘粒的重力作用，较大的尘粒有偏离流线向下运动的趋势，而垂直烟道中的尘粒分布较为均匀，故应优先考虑在垂直管段上采样。测孔直径随采样头的几何尺寸而定。
4.3 含尘气流温度、环境温度、压力的测定
含尘气体的温度由TH-880智能烟尘平行采样仪给出。使用盒式压力计、温度计测定现场环境的压力与温度。并将以下数据填入表4-1中。
4.4、采样系统操作
①、打开TH-880智能烟尘平行采样仪，将所有显示数据均调为零。并将采样系统连接好。
②、从采样盒中用镊子取出有编号的滤膜，装在采样管的采样头上固定，用
橡皮管与流量计及抽气机接通，并检查是否漏气。
③、以20l/min速度采样，采样时间视气体中粉尘浓度而定，一般使滤膜增重约1～20mg。记录采样时间。并将结果计入表4-2中的气体粉尘测试数据记录表中。
④、用镊子取出滤膜，将粉尘面向内折叠2～3次，贮原采样盒中，带回称重。
5、实验数据处理
5.1 将采样体积换算称标准状态下的体积
略。
5.2 气体含尘浓度（C）的计算
C＝（W2-W1）/（V·t）
W1——采样前滤膜重（mg）W2——采样后滤膜重（mg）
V——采气速度（l/min）t——采样时间（min）
5、注意事项
①、滤膜不耐高温，在55℃以上的采样现场不宜用。
②、装卸滤膜时应选择无粉尘场所。
③、注意采样设备的连接顺序，并检查有无漏气，连接顺序为：污染源→采样器→流量计→采样动力。
④、采样时应详细记录采样地点、日期、时间、方法、样品编号、采样体积、气
象条件、生产操作情况、防护设备及使用情况等。
⑤、如大气湿度高，采样后发现滤膜潮湿时，应将滤膜置干燥器中半小时再称重。重复称重，直至相邻两次滤膜重量之差不超过0.2mg为止。
⑥、采样后滤膜增重若小于1mg，或大于20mg者，均应重新采样。
6.讨论（讨论结果写入实验报告中）
1、气体粉尘采样为什么要进行等速度采样？测定气体中的SO2浓度是否也需要等速度采样？为什么？
2、当管道中的气流速度较小时，有什么方法可以缩短采样时间？
3、为什么采样测孔应选在流速（5m/s）比较大的管段？
4、在采样过程中如何减少测定结果的误差，实验过程中要注意什么？
实验5 粉尘比电阻的测定
一、实验内容与目的
测定粉尘比电阻的方式，有实验室测定和在现场电除尘器的管道中直接进行测定两种。
本实验拟用圆盘电极法测定粉尘的比电阻，用工况粉尘比电阻测定装置在除尘器的管道中测定粉尘的工况比电阻。目的在于了解它们的测定原理，测定方法和计算方法。 二、实验仪器设备
1、粉尘比电阻的圆盘电极法测定
圆盘电极法测定装置：电子交流稳压器、电源控制器、高压硅整流除尘变压器、电压表和电流表等，其测定装置如图5-1 所示。 2、工况粉尘比电阻的测定
过滤式同心圆环型工况粉尘比电阻测定装置、电除尘装置、测定装置如图5-2 所示。
图5-1
圆盘电极法测定示意
大气污染控制工程试题及答案
、名词解释大气污染系：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。 大气稳定度：垂直方向上大气稳定的程度。 气压梯度力：单位质量的空气在气压场中受到的作用力。空燃比： 单位质量燃料燃烧所需要的空气质量。 干绝热直减率：干空气块绝热上升或下降单位高度时，温度降低或升高的数值。 二、填空题 1、大气污染物侵入人体主要的途径：表明接触、食入含污 染物的物质和水、吸收被污染的空气。 2、湿法脱硫技术包括：氧化镁湿法烟气脱硫、海水烟气脱硫技术、湿式氨法烟气脱硫。 3、目前，常用的除尘器分为：机械除尘器、电除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器四种。 4、气态污染物控制技术基础是气体扩散、气体吸收、 气体吸附、气体催化转化 5、影响燃烧过程的因素是：空气条件、温度条件、时间条件、燃料 与空气的混合条件。 三、简答题 1、简述双模理论模型的基本要点？答：（1）当气液两相接触时，两 相之间有一个相界面在相界面两侧分别存在着呈层流流动的气膜和液
膜。溶质必须以分子扩散形式从气流主体连续通过这两个膜层而进入液相主体。 （2）在相界面上，气液两相的浓度总是相互平衡，即界面上不存在吸收阻力。 （3）在层膜以外的气相和液相主体内，由于流体的充分湍动，溶质的浓度基本上是均匀的，即认为主体内没有浓度梯度存在，也就是说，浓度梯度全部集中在两层膜内。 2、大气分为哪几层？分别有么特点？答：（1）对流层：a 虽然薄，但却集中了整个大气质量的3/4 和几乎全部水蒸气，主要的大气现象都发生在这一层中，天气变化最复杂。b 大气温度随高度增加而降低c 空气具有强烈的对流运动，主要是由于下垫面受热不均匀及其本身特性不同造成的。D 温度和湿度的水平分布不均匀。 （2）平流层：气温虽高度增高而增高，集中了大部分臭氧，吸收紫外光，保护地球。 （3）中间层：气温虽高度的升高而迅速降低 （4 ）暖层：分子被高度电离，存在大量的粒子和电子。（5） 散逸层：气温很高，空气很稀薄，空气离子的运动 速度很高。 3. 吸附法净化气态污染物时，吸附剂应具有哪些条件？ 答：a.要有巨大的内边面积。
郝吉明第三版大气污染控制工程课后答案完整版
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
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
一、课程性质及其设置目的与要求 （一）课程性质和特点 《大气污染控制工程》课程是培养环境工程专业学生的一门重要专业课程，它的特点是包括了大气科学、环境化学、化工原理和污染控制学等多学科交叉的一门专业课程。本课程系统地介绍了大气污染控制的原理、控制技术与方法和有关设计计算问题。 本课程在内容上共分为8章。第1章是大气污染控制工程绪论，主要介绍了大气与大气污染相关概念、大气污染物及其来源、大气污染的影响、大气污染综合防治以及环境空气质量控制标准。第2章是燃烧与大气污染，主要介绍燃料的性质、影响燃料燃烧过程的因素、燃料燃烧的理论空气量、烟气体积及污染物排放量的计算、燃料燃烧过程中硫氧化物、颗粒物、氮氧化物等污染物的形成过程与形成机理。第3章是颗粒染污物控制技术基础，主要介绍颗粒的粒径及粒径分布、粉尘的物理性质、净化装置的性能等。第4章是除尘装置，主要介绍机械除尘器、电除尘器、湿式除尘器、过滤式除尘器的除尘原理、除尘效率及其影响因素、除尘器的应用及旋风除尘器、电除尘器和袋式除尘器的设计、除尘器的选择和发展。第5 章是硫氧化物污染控制技术，主要介绍硫的循环与排放、燃料燃烧前的脱硫技术、流化床燃烧脱硫、高浓度二氧化硫尾气的回收与净化、低浓度二氧化硫的烟气脱硫技术（干法、半干法和湿法脱硫典型工艺及其应用、烟气脱硫工艺的综合比较）。第6章是固定源氮氧化物污染控制，主要介绍氮氧化物的性质及来源、燃烧过程中氮氧化物的形成机理、低氮氧化物燃烧技术、烟气脱硝技术。第7章是城市机动车污染控制，主要介绍汽油发动机污染物的形成与控制、柴油发动机污染物的形成与控制等。第8章是大气污染和全球气候，主要介绍温室气体和全球气候变化、臭氧层破坏问题、致酸前体物和酸雨。 通过学习能够使应考者了解大气污染物的生产原理及其控制对策，掌握典型大气污染物的控制的基本技术与方法以及相关的设计与计算问题，为今后从事大气污染控制工程的设计和研究打下坚实的理论和实践基础，为环境工程学科的发展培养专业人才。 （二）本课程的基本要求 通过本课程的学习，应考者应达到以下要求： 1、了解大气污染与大气污染物的相关知识； 2、熟悉大气污染控制的基本原理与方法； 3、掌握烟气体积和污染物排放量的计算； 4、掌握颗粒污染物、硫氧化物、氮氧化物污染控制的基本原理与技术方法； 5、熟悉机动车污染控制的对策措施； 6、了解大气污染与全球气候变化的相关知识。 （三）本课程与相关课程的联系 本课程的前修课程是环境化学、化工原理、环境工程概论等课程。上述课程可以帮助应考者理解大气污染物的生成机理，污染物在大气中的迁移转化基本规律，大气污染控制技术的基本原理及反应器的基础知识，大气污染控制的基本对策与措施。通过以上三门课程的学习，可以使应考者更好地掌握大气污染控制工程的技术原理与特点、控制方法及相关的设计计算、大气污染控制工程的实际应用等知识。 二、课程内容与考核目标 第1章大气污染控制工程概论 （一）课程内容 本章主要介绍大气的组成与大气污染、大气污染物及其来源、大气污染的影响、大气污染综合防治以及环境空气质量控制标准等内容。 （二）学习目的与要求 通过本章学习，使学生了解大气污染物及其来源、大气污染的影响、大气污染综合防治、
大气污染控制工程试题库 参考答案版
《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
大气污染控制工程实验
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。
合肥工业大学环境工程大气污染控制工程考试复习大气名词解释
1：大气污染：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、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。 （以下为老师课件上的，上面为书上的，考试时个人认为以书上为准） 大气污染指大气中某种物质的浓度超过正常水平，造成可测的对人体、动物、植被和材料的影响的大气状况。 大气污染指大气中某种不良成分达到一定的浓度，造成有害的影响的大气状况。这种成分可能对人体健康、植被、器物或者全球环境以及通过浑浊的空气或不愉快的气味对环境美学造成负面的影响。 如果大气中的物质达到一定浓度，并持续足够的时间，以致对公众健康、动物、植物、材料、大气特性或环境美学产生可测量的不利影响，这就是大气污染。 2：空气干燥基（air dried basis ）：以去掉外部水分的燃料作为100%的成分，即在实验室内进行燃料分析时的试样成分（角码为ad ） 3：燃料燃烧的理论空气量：单位量燃料按照燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量。 4：空气过剩系数：（超过理论空气量多给的空气量称为过剩空气量，）实际空气量与理论空气量之比为空气过剩系数 以α表示，α通常>1 5：烟气抬升高度：烟气上升的最高点离烟囱的垂直距离 有效源高为烟囱的几何高度加烟气抬升高度。 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。 粉尘颗粒由于互相粘附而凝聚变大，有利于提高除尘器的捕集效率，但粉尘对器壁的粘附会造成装置和管道的堵塞。 7：重力沉降过程中，当合力FG 和阻力FD 相等时，沉降速度达到最大，称为终末沉降速度。 8：润湿性－粉尘颗粒与液体接触后能够互相附着或附着的难易程度的性质 润湿性与粉尘的种类、粒径、形状、生成条件、组分、温度、含水率、表面粗糙度及荷电性有关，还与液体的表面张力及尘粒与液体之间的粘附力和接触方式有关。 9：粒径分布指不同粒径范围内颗粒的个数（或质量或表面积）所占的比例。 （个数分布，质量分布，表面积分布3类） 10：除尘设备的负荷适应性：当处理气体量，颗粒物浓度及性质发生改变，使除尘装置的负荷发生改变时，除尘设备不显著改变除尘效率的能力。（我定义的） 11：通常把温度、时间与湍流称为燃烧过程的“3T ” 温度条件（Temperature ）：达到燃料的着火温度 ρρρρπρρπD p p s s p D p p C g d v v d C g d 3)(424)(6223-=?=-
大气污染控制工程试题(附答案)
《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。（）
大气污染控制工程实验教学大纲
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）
大气污染控制工程第三版课后答案
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 =?
大气污染控制工程试题及答案
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）
大气污染控制工程
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。
大气污染控制工程实验指导书
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。
【免费下载】大气污染控制工程复习题
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。
大气污染控制工程知识点总结
第一章．1、按照大气污染的范围来分，可以分为四类：（1）局部地区污染；（2）地区性污染（3）广域污染（4）全球性污染。 2、大气污染物：指由于人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境产生有害影响的那些物质。可以分为两类：气溶胶状态污染物、气体状态污染物。 3、一次污染物：指直接从污染源排放到大气中的原始污染物质。 4、大气污染源可以分为：自然污染源、人为污染源。（人为污染源：生活污染源、工业污染源、交通运输污染源。） 5、中国的大气环境 污染主要以煤烟型为主，主要污染物为TSP和SO ，北京、上海、广州属于煤烟与汽车尾气并重类型。 2 6、大气污染物入侵人体途径：（1）表面接触（2）食入含污染物的食物和水（3）吸入被污染的空气。 7、颗粒物的粒径大小危害人类健康主要表现在两方面：粒径越小，越不容易沉淀，漂浮时间长人体吸入后深入肺部；粒径越小，粉尘比表面积越大，物理化学活性越高，生理效应加剧。8、硫酸烟雾引起的生理反应要比单一二氧化硫气体强4—20倍。 9、能见度：指定方向上仅能用肉眼看见和辨认的最大距离。 10、大气污染综合防治措施：（1）全面规划、合理布局（2）严格环境管理（3）控制污染技术措施（4）控制污染经济政策（5）绿化造林（6）安装废气净化装置。11、大气污染综合防治的基本点是：防与治的综合。 12、环境管理概念的两种范畴：狭义：环境污染源和环境污染物的管理；广义：即从环境经济、环境资源、环境生态的平衡管理，通过经济发展的全面规划和自然资源的合理利用，达到保护生态和改善环境的目的。13、清洁生产包括：清洁的生产过程和清洁的产品。14、可持续发展能源战略：（1）综合能源规划与管理（2）提高能源利用效率（3）推广少污染的煤炭开采集术和清洁煤技术（4）积极开发利用新能源和可再生能源。 15、制定环境空气质量标准的目标是保障人体健康和保护生态环境。 第二章.1、燃料：指在燃烧过程中能够放出热量，且在经济上可以取得效益的物质。分为固体燃料、液体燃料、气体燃料。2、煤的工业分析包括测定煤中水分、灰分、挥发分和固定碳。3、煤中含有四种形态的硫：黄铁矿硫、硫酸盐硫、有机硫、元素硫。4、石油主要由：链烷烃、环烷烃和芳香烃等碳氢化合物组成。 5、原油中硫大部分以有机硫形式存在。 6、非常规燃料根据来源可以分为：（1）城市固体废弃物（2）商业和工业固体废弃物（3）农产物及农村废物（4）水生植物和水生废物（5）污泥处理厂废物（6）可燃性工业和采矿废物（7）天然存在的含碳和含碳氢的资源（8）合成燃料。 7、非常规原料优点：代替某些领域的化石燃料供应，也是处理废物的有效方式。缺点：燃烧时比常规燃料产生更为严重的空气污染和水污染；需要专门的技术设备。 8、燃料完全燃烧条件：（1）充足的空气（2）达到着火温度（3）停留时间充足（4）燃料空气充分混合。9、有效燃烧四因素：空燃比、温度、时间、湍流度。 10、燃烧“三T”：时间、温度、湍流。11、过剩空气量：一般把超过理论空气量多供给的空气量称为过剩空气量。12、燃烧烟气主要由少量悬浮颗粒物、未燃烧和部分燃烧的燃料、氧化剂、惰性气体组成。13、燃烧设备热损失：（1）排烟热损失（2）不完全燃烧热损失（3）炉体散热损失。14、理论烟气体积：在理论空气量下，燃料完全燃烧所生成的燃气体积称为理论烟气体积。15、含硫燃料燃烧时的特征是火焰呈浅蓝色。16、烟尘：固体燃料燃烧产生的颗粒物称为烟尘，包括黑烟和飞灰两部分。 17、黑烟：主要是未燃尽的炭粒。18、飞灰：主要是燃料所含的不可燃矿物质微粒。19、大气污染物中量最大、分布最广的一种、亦是燃烧过程中产生的主要污染物是CO，CO主要来源于汽车的尾气。 20、汞的挥发性很强，对人体危害包括肾功能衰减，损害神经系统等。 第三章.1、大气：指环绕地球的全部空气的总和。环境空气：指人类、植物、动物、和建筑物暴露于其中的室外空气。2、自然地理学将受地心引力而随地球旋转的大气层称为大气圈。3、根据气温在垂直于下垫面方向上的分布，将大气圈分为：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。4、气压：指 m湿空气中含有的水汽质量，称为湿空气的绝对湿度。5、含湿量：大气的压强。5、绝对湿度：在13