大气污染课后答案 10章(3页).doc

-第十章 挥发性有机物污染控制10.1 查阅有关资料，绘制CO2蒸汽压随温度变化曲线，接合CO2物理变化特征对曲线进行分析说明。解：见大气污染控制工程P379 图101。10.2 估算在40。C时，苯和甲苯的混合液体在密闭容器中同空气达到平衡时，顶空气体中苯和甲苯的摩尔分数。已知混合液中苯和甲苯的摩尔分数分别为30%和70%。解：由Antoine方程可分别计算得到40。C时苯的蒸汽压P1=0.241atm；甲苯的蒸汽压P2=0.078atm。因此，。10.3 计算20。C时，置于一金属平板上1mm厚的润滑油蒸发完毕所需要的时间。已知润滑油的密度为1g/cm3，分子量为400g/mol，蒸汽压约为1.333×104Pa，蒸发速率为。解：列式，故10.4 利用溶剂吸收法处理甲苯废气。已知甲苯浓度为10000mg/m3，气体在标准状态下的流量为20000m3/h，处理后甲苯浓度为150mg/m3，试选择合适的吸收剂，计算吸收剂的用量、吸收塔的高度和塔径。解：取温度为100oF=310.8K进口甲苯浓度：1m3气体中含1000mg，则体积为，即浓度为2772ppm。同理可计算出口甲苯浓度为41.6ppm。Air Pollution Control EngineeringP366 Example10.14选择C14H30作吸收剂，但本题出口甲苯浓度过低，分压41.6×106atm，小于C14H30 100oF时分压47×106ppm，因此不能选择C14H30，而应该选择蒸汽压更低的吸收剂，此处选择C16H34，在100 oF下蒸汽压约 10×106atm，分子量M=226。，取xi bottom=0.8x=0.8×14.3×0.002772=0.032，因此。又G=20000m3/h=784.3kmol/h=13.93lb/s=28.8lbmol/min。故L=0.085G=0.085×28.8=2.45lbmol/min，即吸收剂用量251.2kg/min。由CRC Handbook of Chemistry查得100 oF下，C16H34 ，。；代入中得。由取75%，则G=0.56lb/ft2.s，故，。传质单元数H/P=0.07/1=0.07，HG/PL=0.07/0.085=0.824，1HG/PL=0.176。代入上式解得N=13.3。10.5 采用活性碳吸附法处理含苯废气。废气排放条件为298K、1atm，废气量20000m3/h，废气中含有苯的体积分数为3.0×103，要求回收率为99.5%。已知活性炭的吸附容量为0.18kg（苯）/kg（活性炭），活性炭的密度为580kg/m3，操作周期为吸附4小时，再生3小时，备用1小时。试计算活性炭的用量。解：废气中苯的含量y1=20000×3.0×103=60m3/h，由气体方程得。根据去除要求，实际去除量为m=191.5×99.5%=190.5kg/h则一个周期所需活性炭量为，体积10.6 利用冷凝生物过滤法处理含丁酮和甲苯混合废气。废气排放条件为388K、1atm、废气量20000m3/h，废气中甲苯和丁酮体积分数分别为0.001和0.003，要求丁酮回收率大于80%，甲苯和丁酮出口体积分数分别小于3×10-5和1×10-4，出口气体中的相对湿度为80%，出口温度低于40。C，冷凝介质为工业用水，入口温度为25。C，出口为32。C，滤料丁酮和甲苯的降解速率分别为0.3和1.2kg/m3.d，阻力为150mmH2O/m。比选设计直接冷凝生物过滤工艺和间接冷凝生物过滤工艺，要求投资和运行费用最少。10.7 丙烷充分燃烧时，要供入的空气量为理论量的125%，反应式为：。问燃烧100mol丙烷需要多少摩尔空气？解：实际需O2 1.25×5×100=625mol，空气量625/0.21=2976mol。-第 3 页-