大气污染 模拟试题一二.docx
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大气污染 模拟试题一二.docx
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大气污染模拟试题一二
大气污染控制工程模拟试题一
1、D2、C3、C4、D5、A
二、名词解释(每小题2分,共8分)
1.云量:
云遮蔽天空的成数。
2.下沉逆温:
由于空气下沉受到压缩增温而形成的逆温。
3.粒径分布:
某一粒子群中,不同粒径的粒子所占的比例。
4.除尘效率:
在同一时间内,除尘器除去粉尘量和进入粉尘量的百分比。
三、问答题(共47分)
1.吸附是废气治理的一个重要方法,简要分析影响气体吸附的因素,是如何影响的?
(9分)
答:
A.吸附剂性质,吸附剂的表面积,吸附容量增加
孔隙率:
与表面积有关,孔隙率大,表面积大
孔径:
孔径大小对吸附大分子影响大,孔径太小,不能吸附较大分子
颗粒度:
太大,分子不易渗透,太小,容易被气流带走
极性:
极性的吸附剂容易吸附有极性的分子,无极性的吸附剂容易吸附无极性的分子
B.吸附质性质和浓度
分子量:
分子大,吸附容量大
沸点:
沸点高,吸附容量大
饱和性:
不饱和,容易被吸附
浓度:
浓度大,有利于被吸附
C.吸附操作条件
温度:
物理吸附,低温有利,化学吸附,提高温度加速化学反应,增大吸附
操作压力:
增大压力,提高了吸附质的分压,有利吸附,增大压力,增加投资,增大能耗
气流速度:
速度低,增加吸附时间,有利吸附,但增大设备,速度高,接触时间短,不利吸附,阻力大。
2.在SCR烟气脱硝工艺中,制氨的方法有哪几种?
分别是如何制取的?
(8分)
答:
氨制备及储存系统
尿素法:
典型的用尿素制氨的方法有AOD(Ammoniaondemand,即需制氨法)法。
氨水制氨法:
通常是用25%的氨水溶液,将其置于存储罐中,然后通过加热装置使其蒸发,形成氨气和水蒸汽。
纯氨法:
液态氨的储存设计和运行操作必须符合国家危险品安全规范规定。
液态NH3必须存放在圆形或圆柱形压力罐内,置放在地面。
液态NH3采用压力罐车运送
3.如何控制机动车污染?
(8分)
答:
按照“控制增量,削减存量”的原则,采取各种措施,减少机动车污染。
逐步推进严格排放标准
强化在用车排放监管
提高油品质量
加速老旧车辆淘汰和更新高频使用车辆
油气回收治理
引导绿色出行
4.分析电除尘器中反电晕发生的原因并给出防止反电晕的几种途径。
(8分)
答案:
对于高比电阻粉尘,由于导电性能差,粉尘到达极板时电荷释放困难,附着在极板上的粉尘所残留的电荷与极板间形成一定的电位差△U,△U=ρjδ,当△U达到一定程度时,粉尘层内部空气被击穿,产生反向放电(反电晕)。
降低粉尘比电阻ρ:
烟气调质、采用高温电除尘器、降低烟气温度
减少电晕电流j:
采用电流密度均匀的型板、采用辅助电极、使用双区电除尘器、采用脉冲供电
减少粉尘厚度δ:
加强极板振打清灰、湿式清灰、移动极板
5.布袋除尘器滤料纤维的网孔尺寸为5~20μm,为什么它可以除去0.1μm的细小粉尘?
(6分)
答:
布袋除尘器在运行初期,滤料由于网孔尺寸比较大,颗粒通过惯性碰撞、拦截、静电和扩散作用,以滤料纤维为骨架建立粉尘初层,当粉尘初层建立后,利用粉尘之间的细小间隙进行除尘,随着粉尘层的增加,除尘效率增加,粉尘之间的间隙缩小,可以过滤除去0.1μm的细小粉尘,真正起过滤除尘作用的是粉尘层,而不是滤料纤维。
6.分析石灰/石灰石-石膏法脱硫系统运行中PH值的控制对湿法脱硫过程的影响。
(8分)
答案:
PH值影响SO2的吸收,亚硫酸盐氧化、系统结垢、腐蚀和活性表面钝化。
PH值高,有利于SO2的溶解和吸收,脱硫效率高;但PH值高,不有利于CaCO3的溶解和不有利于亚硫酸盐的氧化。
PH值对CaSO3的溶解度影响较大。
PH值低,
CaSO3的溶解度大,容易使CaCO3粒子表面钝化,抑制化学反应进行。
降低PH值可以抑制H2SO3分解为SO32-,使反应生成物大多为易溶性的Ca(HSO3)2,从而减轻系统内的结垢倾向。
浆液的pH值是靠补充新鲜的石灰石浆液来维持的。
综合来看,PH值一般控制在5.0~5.8。
四、计算题(每小题5分,共5分):
某市郊区地面10m高处的风速为2m/s,当风速廓线指数m=0.07时,估算50m、100m高度处的风速。
答:
已知u1=2m/s,z1=10m,由
计算不同高度风速。
当m=0.07,
则:
z=50m时
,
则:
z=100m时
。
大气污染控制工程模拟试题二
二、名词解释(每小题2分,共8分)
1.干绝热直减率
答:
干空气在绝热上升或下降过程中,每升高或降低单位高度(通常取100m)的温度变化率的负值,称干空气温度绝热垂直递减率:
2.平流逆温
答:
由于暖空气平流到冷地表面上而形成的逆温
3.电场荷电
答:
电场荷电是离子在电场力的作用下定向运动与粒子相撞而使粒子荷电
4.斯托克斯粒径
答:
与被测粒子密度相同,终末沉降速度相等的球的直径
三、问答题(共47分)
1.大气扩散中,颗粒物的扩散模式是如何推导的?
请简述推导的思路。
(9分)
答:
(1)按气体污染物大气扩散模式(高斯模式)推导,
(2)考虑地面吸收,加入反射系数修正源强,(3)考虑颗粒下沉情况,加入沉降速度修正烟流轴线。
2.选择性催化还原法烟气脱硝技术的原理是什么?
写出反应式。
在燃煤锅炉中采用高尘区布置有什么优点和缺点?
(8分)
答:
氮氧化物在催化剂的作用下,与氨气反应生成氮气。
高含尘区布置是指SCR反应器布置在省煤器与空预器之间、在除尘器前。
优点是:
因为烟气温度在300~400℃之间,多数催化剂在这个温度范围内有足够的活性,因此脱硝效率高,目前国内外电厂大多采用此种布置。
缺点是:
飞灰中的Na、Ca、Si、As等会使催化剂污染或中毒,从而降低催化剂的效能,催化剂工作寿命2~3年;
烟气温度升高,会使催化剂烧结或再结晶,使催化剂失效;
高活性催化剂会使烟气中的SO2氧化成SO3,与SCR中未反应的氨反应生成硫酸氨或硫酸氢铵。
而硫酸氢铵是一种粘性很大的物质,会附在催化剂上,隔绝催化剂与烟气的接触,使反应无法进行。
飞灰对催化剂反应器有磨损,还有可能形成反应器蜂窝状通道的堵塞;温度降低,NH3会与SO3反应生成的硫酸氢铵,还会堵塞和污染空气预热器。
3.汽车尾气的污染物是如何产生的?
简要介绍汽油车尾气排放后处理技术的原理,写出反应式。
(8分)
答:
NOx、CH、CO等,CO是燃料不完全燃烧的产物,决定CO排放量的主要因素是空燃比、空气和燃料的混合程度、内壁的淬灭效应等。
汽车排放的HC约有100~200种成分,来自燃油和润滑油。
不完全燃烧,壁面淬熄效应,壁面油膜和积碳的吸附,产生于燃烧室狭缝间隙、气缸壁的激冷反应、存在于气缸壁、活塞顶等。
NOx是空气中N2在高温氧化产生的。
主要是NO。
O+N2→NO+N
O2+N→NO+O
OH+N→NO+H
催化还原,对尾气中的NOx进行催化还原反应,还原剂利用废气中的CO、CH化合物。
CO+2NO→N2+CO2
CH+2NO→N2+CO2+H2O
催化氧化,对尾气中剩余的CO、CH化合物进行催化氧化。
CO+O2→CO2
CH+O2→CO2+H2O
4.简述电除尘器的除尘过程。
分别分析SNCR脱氮工艺和循环流化床半干法烟气脱硫工艺对后续电除尘器除尘性能的影响。
(8分)
答:
在电晕极和集尘极之间施加高压直流电压,建立非匀强电场,在电晕极发生电晕放电,气体电离,在两极间产生大量的电子和离子。
含尘气体通过电场空间时,粉尘粒子进行荷电。
荷电粒子在电场中库仑力的作用下驱向集尘极到达集尘极后放出电荷而沉积在集尘极板上。
集尘极板上粉尘积累到一定厚度后,通过清灰使粉尘落入灰斗。
SNCR工艺系统后续电除尘器的影响:
由于SNCR工艺的NH3逸出量较多,并产生一定量的H2O,从而使粉尘比电阻降低,有利于电除尘器运行,电除尘器效率增加;
半干法脱硫过程中由于喷水和石灰,其对后续电除尘器产生如下影响:
(1)粉尘浓度增加,对系统放电特性产生影响,导致除尘效率下降;
(2)虽然喷入的石灰和产物亚硫酸钙等的存在使粉尘比电阻增加,但由于喷水使烟气湿度增加,粉尘比电阻降低,除尘效率提高;
(3)由于热交换,烟气温度降低,烟气量降低,使除尘效率提高;综合起来,电除尘器的除尘效率会提高,但由于粉尘入口浓度增加,电除尘器的出口粉尘浓度会增加,有可能导致出口粉尘浓度超标。
5.湿式除尘器的除尘机制是什么?
如何强化这些作用?
(8分)
湿式除尘器中水与粉尘接触的形式:
水滴、水膜、气泡。
湿式除尘器的除尘机制有:
(1)惯性碰撞:
当气流流过水滴时,气流中的粉尘,由于惯性力作用而脱离流线,碰撞到水滴上;
(2)拦截作用:
沿流线绕过水滴运动的粉尘,当其半径大于流线到水滴的距离时,被水滴拦截下来。
强化方法:
(1)冷凝凝聚:
Solivore洗涤器、蒸汽-水除尘器、高温水除尘器(ADTEC除尘器
(2)静电作用:
粉尘和水滴分别进行荷电,促进粉尘和水滴的接触凝聚和洗涤过程
(3)发泡剂:
加入表面活性剂,促进粉尘和水滴的凝聚和洗涤过程
6.从湿式石灰/石灰石-石膏法脱硫的机理说明如何改善SO2的脱除传质过程?
(6分)
答案:
反应机理为:
SO2(g)+H2O→H2SO3,H2SO3→H++HSO3-,H2SO3→2H++SO32-,
Ca2++HSO3-+2H20→CaSO3?
2H2O+H+,
CaCO3→Ca2++CO32-,CO32-+H+→HCO3-,HCO3-+H+→H2CO3,H2CO3→H2O+CO2↑
改善脱硫的途径为:
减小气膜阻力:
加强气液接触传质,如采用填料塔,增加液气比,增加反应时间等;
减小液膜阻力,促进CaCO3d的溶出:
降低PH,加添加剂,增加Ca/S,减小CaCO3粒径等。
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- 大气污染 模拟试题一二 模拟 试题 一二