大气污染与控制工程考试复习整理bmej.docx

《大气污染与控制工程考试复习整理bmej.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大气污染与控制工程考试复习整理bmej.docx（11页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、大气复习习资料一、 概念解释释（1） Globbe wwarmmingg: Gllobaal wwarmmingg iss thhe iincrreasse iin tthe aveeragge mmeassureed ttempperaaturre oof tthe Earrths nnearr-suurfaace airr annd ooceaans sinnce thee miid-ttwenntieeth cennturry, andd itts pprojjectted conntinnuattionn.（2） VOCss: Voolattilee orrgannic commpou

2、undss arre tthosse oorgaanicc liiquiids or sollidss whhosee rooom temmperratuure vappor preessuure aree grreatter thaan aabouut 00.011 pssia(=0.00007attm) andd whhosee attmosspheericc booiliing poiintss arre uup tto aabouut 5500, wwhicch mmeanns mmostt orrgannic commpouundss wiith lesss tthann 122 c

3、aarboon aatomms.（3） Wet scrrubbber: A devvicee thhat collleccts parrticcless byy coontaactiing thee diirtyy gaas sstreeam witth lliquuid droops. ORR A devvicee reemovves parrticculaatess frrom a ggas steeam by briingiing thee paartiiclees iintoo coontaact witth aa liiquiid. Thee paartiiclees aattaac

4、h to thee liiquiid aand cann bee reemovved in a sslurrry sollutiion.（4） Tempperaaturre iinveersiionss: Itt iss a pheenommenoon tthatt thhe ttempperaaturre iincrreasses witth tthe heiightt inncreeasiing. Thhat staabillityy allso lesssenns tthe excchannge of winnd eenerrgy bettweeen tthe airr laayerr

5、neear thee grrounnd aand higgh aaltiitudde wwindds. OR A ttempperaaturre iinveersiionss iss a thiin llayeer oof tthe atmmosppherre wwherre tthe deccreaase in temmperratuure witth hheigght is mucch llesss thhan norrmall.（5） ESP: Ellecttrosstattic preecippitaatorr, wwhicch iis llikee a graavitty ssett

6、ter or cenntriifuggal sepparaatorr, bbut eleectrrosttatiic fforcce ddrivves thee paartiiclees tto tthe walll.AAnd it is efffecttivee onn smmalll paartiiclees bbeloow aabouut 55m iin ddiammeteer.（6） SNCRR: sshorrt oof “sellecttivee noon-ccataalysst rreduuctiion”. It iis tthe proocesss tthatt innvollv

7、ess innjecctinng eeithher ammmoniia oor uureaa innto thee fiirebbox of thee booileer aat aa loocattionn whheree thhe ffluee gaas iis 7760 -11100 (11,4000 aand 2,0000 F) too reeactt wiith thee niitroogenn oxxidees. Thee reesulltinng pprodductt off thhe cchemmicaal rredoox rreacctioon iis eelemmenttal

8、 nittroggen (N22), carrbonn diioxiide (COO2), annd wwateer (H2OO).（7） SCR: shhortt off “sellecttivee caatallystt reeducctioon”. It iis aa meeanss off coonveertiing nittroggen oxiidess (NNOx), aalsoo reeferrredd too ass NOOx wwithh thhe aaid of a ccataalysst iintoo diiatoomicc niitroogenn (N22) annd

9、wwateer (H2OO), undder thee coondiitioon oof 3320-4000（6000-7750）6NO+4NHH35N2+6HH2O, 44NO+4NHH3+O24N2+6HH2O, 2NOO2+4NNH33N2+6HH2O.（8） Therrmall NOO: Thhermmal NOxx reeferrs tto NNOx foormeed bby tthe simmplee heeatiing of oxyygenn annd nnitrrogeen, eittherr inn a flaame or by somme ootheer eexteerna

10、al hheattingg, ee.g., aa liighttingg boot.（9） PM2.5: Parrticcle witth tthe aerrodyynammic diaametter lesss tthann 2.5 uum, whiich is alsso ccallled Resspirrablle PPartticlles.（10） Alteernaativve ffuell: SSeveerall ottherr fuuelss exxceppt oof cconvventtionnal gassoliine andd diieseel, whiich havve b

11、beenn ussed forr maany yeaars in sliighuutlyy moodiffiedd auutommobiile engginees, forr reeasoons of cosst aand avaailaabillityy.（11） A/F rattio: Aiir tto ffuell raatioo foor aautoo ennginnes.For anyy hyydroocarrbonn fuuel witth fformmulaar CCxHyy, sso nn sttoicch ooxyggen =x+y/44. FFor commpleete c

12、ommbusstioon oof tthiss fuuel, thhe eequaatioon iis CCxHyy +(x+yy/4)O2xCOO2+y/2O2, sso (A/FF)=（12） Leann buum ：Leaan bburnn reeferrs tto tthe usee off leean mixxturres in an intternnal commbusstioon eengiine .Thhe aair-fueel ccan be as higgh aas 665:11 ,sso tthe mixxturre hhas connsidderaablyy leess

13、 fueel iin ccomppariisonn too thhe sstoiichiiomeetriic ccombbusttionn raatioo (114.77:1 ffor pettroll , forr exxampple ).（13） Phottochhemiicall smmog: Itt iss thhe cchemmicaal rreacctioon oof ssunllighht, nittroggen oxiidess annd vvolaatille oorgaanicc coompooundds iin tthe atmmosppherre, whiich lea

14、avess aiirboornee paartiiclees aand grooundd-leevell ozzonee. PPhottochhemiicall smmog is a llighht bbluee annd iit iis tthe secconddaryy poolluutannts in thee attmosspheere.（14） Aeroodynnamiic ddiammeteer: Airrborrne parrticcless haave irrreguularr shhapees, andd thheirr aeeroddynaamicc beehavviorr

15、 iss exxpreesseed iin ttermms oof tthe diaametter of an ideealiizedd sppherricaal ppartticlle kknowwn aas AAeroodynnamiic ddiammeteer.（15） HEPAA: HHighh Effficcienncy Parrticculaate Airr. It iis aa tyype of airr fiilteer tthatt ussed forr reemovvingg soolidd paartiiclees ffromm gaas ssteaams thaat c

16、conttainn feew oof tthemm.（16） Plumme rrisee:thee pllumee riisinng aa diistaancee h aabovve tthe topp off thhe sstacck bbefoore levveliing outt.（17） Primmaryy Paartiiclees: Parrticcless fooundd inn thhe aatmoosphheree inn thhe fformm inn whhichh thhey werre eemitttedd, ffor exaamplles, NOO,COO,SOO2（

17、18） Poinnt SSourrcess: smmalll nuumbeer oof llargge ssourrcess thhat emiit llargger amoountts pper souurcee, aat hhighher eleevattionns (powwer plaantss, ssmellterrs, cemmentt pllantts, etcc.) callledd poointt soourcces二、 Answwer folllowwingg quuesttionns 1) Whicch aare thee maain connstiitueentss f

18、oor tthe grooundd leevell ozzoneeforrmattionn?Ozonne iis fformmed wheen tthe folllowwingg coonsttituuentts aare preesennt.Nitrrogeen ooxiddes, Voolattilee Orrgannic, Coompooundds, Sunnligght, Hiigh temmperratuure(188 )NO+VVOC+O2+SuunliighttNO2+O32) Pleaase lisst ffivee maajorr tyypess off weet sscru

19、ubbeers.Platte SScruubbeer（板板式）； Paackeed SScruubbeer（填填料式）； Preformed Spray Scrubber（喷雾式）；Gas-Atomized Spray Scrubber（气体雾化）；Centrifugal Scrubber （离心式）；Impiingeemennt-EEntrrainnmennt SScruubbeer（冲冲击夹带带式）；Mecchannicaallyy Aiidedd Sccrubbberr（机械械辅助式式）；Movvingg Beed SScruubbeer（移移动床式式）。3) How to conntr

20、ool VVOCss poolluutioon bby pprevventtionn? TTwo exaamplles.Subsstittutiion(代替): Reeplaacinng ggasoolinne aas aa mootorr fuuel witth ccomppresssedd naaturral gass orr prropaane is a fformm off suubsttituutioon.Proccesss Moodifficaatioon(过程修修改): Reeplaacinng ggasoolinne-ppoweeredd veehiccless wiith e

21、leectrric-powwereed vvehiiclees iis aa foorm of proocesss mmodiificcatiion.Leakkagee（渗漏漏） CConttroll: Sttoriing larrge amoountts oof ggasoolinne iin ffloaatinng rrooff taankss.4) Pleaase inttrodducee thhe pproccesss off foorceed-ooxiddatiion Limmesttonee WeetSccrubbbinngbrrieffly？SO2+H2OH2SO3; CaaCO

22、33+ HH2SO3CaCCO3+COO2+H2O; 2CCaCOO3+O2CaCCO45) Whatt arre tthe diffferrencces beetweeen SCRR annd SSNCRR inn NOOx ttreaatmeent?(Whaat iis tthe mosst ddifffereencees ppoinnts bettweeen SSCR andd SNNCR?)SCR is a ccataalysst pproccesss whheree thhe ttempperaaturre iis beetweeen 6000 annd 7750. Howeever

23、r, SSNCRR iss a proocesss tthatt wiithoout cattalyystss annd iit iis aat hhighher temmperratuurebbetwweenn1,4400 andd 2,0000 FF.6) Can TWCC bee apppliied in thee trreattmennt oof ddiessel exhhausst (emiissiion of dieesell ennginne)?fWhyy？Thee chharaacteerissticc off emmisssionn off diieseel eengiine

24、: Ammplee PMM annd EExceessiive O2,Lowwer temmperratuure;Thee diiffiicullty in thee reeacttionn off soolidd-gaas-ssoliid.NO. 1) Thee chharaacteerissticc off emmisssionn off diieseel eengiine is ampple PM, exxcesssivve OO2, aand lowwer temmperratuure. But thiis iis nnot TWCC reeacttionn coondiitioons

25、. 2) Itt iss diiffiicullt tto rreacct ssoliid-ggas-sollid.Key: Thhe mmixtturee prroceess of fueel aand airr foor ggas engginees iis ddisttingguisshedd frrom thaat ffor dieesell ennginnes, heencee thhe ccharractter of onee tyype engginee iss diiffeerennt ffromm thhe ootheer oone: thheree arre mmainnl

26、y fivve ggasees (NOXX, HHC, CO andd O22, CCO2) iin tthe exhhausst oof ggas mottorss, wwhille ttherre aare ampple O2 annd ffourr ottherr gaasess meentiioneed aabovve iin tthe taiilpiipe emiissiion of dieesell ennginne. Andd thhe ppressencce oof aabunndannt OO2 woouldd innhibbit thee peerfoormaancee o

27、ff TWWC.Moreeoveer, thee coontaact andd reeacttionn off soolidd-soolidd-gaas rresuultiing in thee diiffiiculltiees ffor cattalyystss too oxxidaatioon tthe parrticculaate in thee exxhauust of dieesell ennginne, whiile thee coontaact andd reeacttionn off soolidd-gaas-ggas occcur in thee exxhauust of g

28、assoliine engginee annd tthe lattterr reeacttionn iss eaasieer.7) Whatt kiindss off inndooor aair pollluttantts aare mosstlyy coonceerneed bby ppubllic?a) Randdom b) Combbusttionn byy-prroduuctss1. CO, CO22, SSO2,Forrmalldehhydee(甲醛醛),Hyddroccarbbonss(碳氢氢化物),NOx2. Partticuulattes, poolyaarommatiic h

29、hydrrocaarboons(PAHHs)c) Cigaaretttess dd)Voolattilee orrgannic commpouundss (VVOCss) e) Biioloogiccal conntamminaantss8) Basiic sstraateggy oof cconttroll foor ppartticuulatte ppolllutaantss (TThreee aaspeectss). /Liist thee teechnnoloogy strrateegy forr thhe cconttroll off paartiiclees.Impaactiion

30、 碰撞撞 Intterccepttionn 截截留 Diiffuusioon 扩散By fforccingg thhe iindiividduall paartiiclees tto cconttactt eaach othher,By cconttacttingg thhem witth ddropps oof wwateer,By pprevventtingg thhe eemisssioon oof ggaseeouss poolluutannts.9) Givee naamess off thhreee tyypiccal kinnds of commbusstioon rreacct

31、orrs. Whiich hass loowesst ooperratoor ttempperaaturre aamonng tthosse rreacctorrs?1.Diirecct fflamme iinciinerratiion 2.Thhermmal inccineerattionn 3.Caatallytiic iinciinerratiion (haas lloweest opeerattor temmperratuure)10) Whatt arre tthe majjor devveloopmeent proobleems of Forrcedd-oxxidaatioonli

32、imesstonne wwet scrrubbbingg?1) CCorrrosiion duee too Cllbuiildiing up 2) SSoliid ddepoosittionn3) PPoorr reeageent utiilizzatiion4) PPoorr soolidd-liiquiid ssepaarattionn11) Whatt arre pprimmaryy aiir ppolllutaantss annd ssecoondaary airr poolluutannts?Anyy exxampple?Primmaryy aiir ppolllutaantss a

33、rre ddireectlly ffromm thhe ssourrcess, ffor exaamplles, NOO, CCO, SO22. Thessecoondaary airr poolluutannts aree frrom thee prrimaary pollluttantts, succh aas NNO2, NNO3, ffinee paartiiclees.NNO+CCH+OO2+suunliightt NOO2+O312) How to redducee thhe fformmatiion of NOxx inn fllue gass byy moodiffyinng

34、tthe commbusstioon pproccessses?(p4559)1) LLow exccesss aiir;2) AAir staagedd coombuustiion;3) FFuell shhaggged commbusstioon;4) FFuell gaas rreciircuulattionn(FGGC).13) Pleaase expplaiin tthe forrmattionn off accid raiin?Sulffur oxiidess annd nnitrrogeen ooxiddesNOx+H2OHNOO3(NOOx: NO , NNO2)nittric

35、c accid SO2+H2OH2SO4 ssulffuriic aacidd14) Whatt arre bbasiic pprinncippless off ellecttrosstattic Preecippitaatorrs (sixx acctivvitiees)? Ionnizaatioon(离离子化) - Chaargiing of parrticclessMiggrattionn(迁移移) - Trranssporrtinng tthe chaargeed ppartticlles to thee coolleectiing surrfaccesColllecctioon(收收

36、集) - PPreccipiitattionn off thhe ccharrgedd paartiiclees oontoo thhe ccolllecttingg suurfaacess Chaargee diissiipattionn(电荷荷消耗) - Neuutraalizzingg thhe ccharrgedd paartiiclees oon tthe colllecctinng ssurffaceesParrticcle dissloddginng(使使颗粒移移动) - RRemoovinng tthe parrticcless frrom thee coolleectiing

37、 surrfacce tto tthe hoppperrParrticcle remmovaal(颗颗粒迁移移) - Coonveeyinng tthe parrticcless frrom thee hooppeer tto aa diispoosall poointt三、Caalcuulattionn 1) EEstiimatte tthe conncenntraatioon oof ccarbbon monnoxiide at thee doownwwindd eddge of a ccityy. TThe citty mmay be connsiddereed tto cconssis

38、tt off thhreee paaralllell sttripps, loccateed pperppenddicuularr too thhe wwindd. FFor alll off thhe sstriips thee wiind vellociity equualss 3 m/ss. TThe prooperrtiees oof eeachh off thhe sstriips aree deescrribeed iin tthe folllowwingg taablee,Namee off sttrippLenggth, kmmEmisssioon rrateeq, gg/sk

39、m22Mixiing heiighttH, mmUpwiind subburbbs5100400Downntowwn2500500Downnwinnd ssubuurbss5100400Soluutioon：cc1=0+(1000*550000)/(3*4400)=4116.77 gg/m33 cc2=4116.77+(5500*20000)/(3*5000)=110833.4g/mm3 cc3=10083.4+(1000*50000)/(33*4000)=15000.11g/m3 2) AAn EESP is dessignned to treeat 5400,0000 aacfmm（act

40、tuall cuubicc feeet perr miinutte） wiith 99% effficcienncy. Asssummingg ann efffecctivve ddrifft vveloocitty oof 00.122 m/s, callcullatee thhe rrequuireed pplatte aareaa annd tthe nummberr off pllatees. Thee pllatee siize is55.4mm taall by3mm loong(A =Q(1)/p, accfm1ftt3/miin, 1m=3.228ftt, 1mm215550

41、iin210.76339 fft2). Soluutioon：11ft33/miin=(1/33.288)3m3/miin=00.02283 m3/miin 5400000aacfmm=54400000*00.022831152882 mm3/miin=2254.7 mm3/sA= -(2554.77/0.12)ln(1-00.999)=997744.477m2N=97774.47/5144.3=60443) WWe wwishh too trreatt ann aiirsttreaam cconttainningg 0.0055moll frracttionn (0.5%, 50000ppp

42、m) toolueene, moovinng aat aa fllow ratte 222400m3/h aat0 annd 11 attm, so as to remmovee 999% oof tthe tolluenne bby wwateer aabsoorpttionn. EEstiimatte tthe reqquirred watter floow rratee. HHeree Heenryys laww coonsttantt iss 1000000 attm. Soluutioon：4）A powwer plaant fluue ggas conntaiins 10000pp

43、pm oof SSO2 annd iis eemitttedd att a ratte oof 2224mm3/s aat 5546KK annd 11 attm. A FForcced-oxiidattionn liimesstonne wwet scrrubbbingg syysteem iis tto bbe uusedd too acchieeve 90% reemovval of thee SOO2. CCalcculaate thee ammounnt oof CCaSOO42H2O cconttainned in thee fiinall soolidd prroduuct in

44、 t/dd.Soluutioon： =(11013325*2244*10000*10-6)/(8.3155*5446)=4.9999mmol/s SO2 CaaSO442H2O so n（caso4）=n（so2）=4.9999moll/s*90%=4.49991mool/ssm=4.49991mool/ss *1172gg/mool *36000*224s/d *10-6 tt/d=66.86 t/dd5）A powwer plaant emiits 36 kg/h oof SSO2 at heiightt H=1200m aand thee wiind speeed is 2 m/s. D

45、Dispperssionn Cooeffficiientts: y=40mm aand z=30mm, EEstiimatte tthe grooundd-leevell coonceentrratiion of SO22 frrom thiis ssourrce at a ddisttancce 11km dirrecttly dowwnwiind?Soluutioon：uu=2mm/s , HH=1220m, Q=36kkg/hh=100g/ss , y=00 , z=HH=1220 , x=10000m=0.4406）A powwer plaant fluue ggas conntaii

46、ns 10000110-66（10000pppm）of NOxx，andd iss emmittted at a rratee off 899.6mm3/s at 5466K aand 1 aatm. Thhe NNOx is 90%moll NOO, bbalaancee NOO2. AA seelecctivve ccataalyttic redducttionn syysteem iis tto bbe uusedd too reemovve tthe NOxx. CCalcculaate thee miinimmum of ammmoniia nneedded in kg/h.Soluutioon： 4NOO+4NNH3+O24N2+6HH2O 2OO+4NNH3+O23N2+6HH2OPV=nnRT n=(10013225*889.66*10000*10-6)/(8.3155*5446)=2.00moll/sn(n