内容发布更新时间 : 2024/4/24 23:40:16星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
9.4 假定煤的元素组成以重量百分比计为：氢3.7，碳75.9，硫0.9，氮0.9，氧4.7，其余的为灰分。当空气过剩系数20%条件下燃烧时，假定燃烧为完全燃烧。如果不考虑热力型NOx的生成，若燃料中氮1）20%，2）50%，转化为NO，试求烟气中NO的浓度。
9.5 基于第二节给出的动力学方程，对于t=0.01、0.04和0.1s，估算[NO]/[NO]e的比值，假定M=70，C=0.5。试问M=70所对应的温度是多少？以K表示。
9.6 对于M=50和M=30重复上面的计算。
9.7 对于反应N2+O2－>2NO，平衡常数可表示为：K?[NO]/[N2][O2]?kf/kb。根据现有的数据，可以得到kf=9×10exp[－13500/(RT)]和kb=4.1×10exp[－91600/(RT)]。按表9－3中的温度，计算平衡常数K，并与表中的数据比较。
9.8 计算组成为95%N2和5%O2的烟气达到平衡时，原子态O的浓度。假定平衡时的温度为1）2000K；2）2200K；3）2400K。
9.9 典型的大型燃煤工业锅炉氮氧化物排放系数为8kg/t。假定煤的组成与习题9－4相同，烟气中氧浓度为6%，试计算烟气中NOx的浓度。
9.10 燃油锅炉的NOx排放标准为230×10（体积分数），假定油的化学组成C10H20Nx，当空气过剩50%时发生完全燃烧。当燃料中50%的氮转化为NOx，忽略热力型NOx时，为满足排放标准，氮在油中的最大含量为多少？
9.11 欲从燃烧烟气中用氨去除NOx，假定实际的反应为反应（9－17）和（9－18），烟气中NO占NOx总量的90%，其余的为NO2。按习题9－1的三种情况，若去除90%以上的NOx，每天各需要多少吨氨？假定氨的残留量为5×10－6（体积分数）。
9.12 烟气中NOx的浓度经常以体积分数（10－6）表示，为了计算NOx排放总量，通常将其转化为kgNO2/GJ表示。试导出一个通用的转化公式，需引进的变量应尽可能少。若已知甲烷在10%过剩空气下燃烧时NOx的浓度为300×10－6，利用你导出的公式，将NOx的浓度转化为kgNO2/GJ。
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第十章 挥发性有机物污染控制
10.1解：
见《大气污染控制工程》P379 图10－1。
10.2解：
由Antoine方程lgP?A?Bt?C可分别计算得到40C时
。
苯的蒸汽压P1=0.241atm；甲苯的蒸汽压P2=0.078atm。 因此y苯?x苯
10.3解： 列式A?0.5pPt?P1P?0.3?0.2411?0.0723，y甲苯?x甲苯P2P?0.0546。
?lAM，故
3?3t?2?lM?Pp?2?1.0?10?1.0?10400?10?3?1.01?101.333?105?4s?120Y
10.4解：
取温度为100oF=310.8K
进口甲苯浓度：1m气体中含1000mg，则体积为 10000?1092?33
?0.0224?310.8273?2.772?10?3m，即浓度为2772ppm。
3同理可计算出口甲苯浓度为41.6ppm。
《Air Pollution Control Engineering》P366 Example10.14选择C14H30作吸收剂，但本题出口甲苯浓度过低，分压41.6×10－6atm，小于C14H30 100oF时分压47×10－6ppm，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 10×10－6atm，分子量M=226。
xtoluene?Py*ptoluene?1atm0.07atmy?14.3y，取xi bottom=0.8x=0.8×14.3×0.002772=0.032，
**因此
LG?yib?yitxib?xit?2772?41.60.032?0?0.085。
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100F下，C16H34 ?L?48lbm/ft2，??2.4cp，
o
??0.75。??L'?G0.5LML?G0.52260.0710.5()?()?0.085??()?0.008； G'?LGMG?L92482代入log???1.6798?1.0662log??0.27098(log?)中解得??0.23。
由??G'F??20.2?L?Gg0得G'???L?Gg0F??0.2?0.23?48?0.071?32.250?0.75?2.40.2?0.75lb/ft?s
2
取75%，则G’=0.56lb/ft.s，故A??1(1?HG/PL)2
mgasG'?13.930.562D??24.9ft，
4A??5.63ft?1.72m。
传质单元数N?ln[yT(1?HG/PL)?(H/P)xB?(HG/PL)yByB(1?HG/PL)?(H/P)xB?(HG/PL)yB]
H/P=0.07/1=0.07，HG/PL=0.07/0.085=0.824，1－HG/PL=0.176。代入上式解得N=13.3。
h?NLKaPA?13.3?2.454?1?24.9?60?19.6ft?6m
10.5解：
废气中苯的含量y1=20000×3.0×10=60m/h，由气体方程PV?PVMRT1.01?10?60?78?108.314?2985?3－3
3
mMRT得
m???191.5kg/h。
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
10.6待求。
10.7 解：
实际需O2 1.25×5×100=625mol，空气量625/0.21=2976mol。
190.5?80.18?8468.1kg，体积V?8461.5580?14.6m
3第十一章 城市机动车污染控制
11.1 设某汽车行驶速度为80km/h时，4缸发动机的转速为2000r/min，已知该条件下汽车的油耗为8L/100km，请计算每次燃烧过程喷入发动机气缸的汽油量。
11.2 在冬季CO超标地区，要求汽油中有一定的含氧量，假设全部添加MTBE（CH3OC4H9）；要达到汽油中（C8H17）重量比2.7%的含氧要求，需要添加多少百分比的MTBE？假设两者密度均为0.75g/cm3；含氧汽油的理论空燃比是多少？
11.3 发动机燃烧过程如图11－29所示，请计算汽缸内燃烧前，燃烧刚开始时，以及燃烧全部完成后的气体温度。已知：汽油发动机的压缩比为7，在理论空燃比下工作，转速为2000r/min，燃烧过程为上止点前后各15C区间。
11.4 试解释污染物形成与空燃比关系图（图11－5）中NOx为何成圆拱状？
11.5 1）用与11.3相似的方法估算发动机的排气温度（大约在上止点TDC之后90度）；
。
2）实际排气温度比上述计算值要低，在怠速情况下，虽然其空燃比与满负荷时基本相同，但排气温度却低很多，为什么?
11.6 由燃油蒸发控制装置控制的两个HC排放源是：1）燃油泵和化油器；2）化油器和空气滤清器；3）空气滤清器和燃油箱；4）燃油箱和化油器。
11.7 在汽油喷射系统中，汽油喷进空气是在：1）各燃烧室；2）进气歧管；3）化油器；4）排气管。
11.8 减少发动机燃烧室表面积可以：1）减少废气中HC含量；2）增加废气中HC含量；3）减少废气中NOx的含量；4）以上都不是。
第十二章 大气污染和全球气候
12.1 减少煤炭燃烧所排放的CO2的一种办法是采用第八章所介绍的吸收法净化尾气，但必须使用碱性足够强的溶液，以便于在去除SO2的同时去除CO2。
（a）大量地净化这种尾气应该选用什么反应剂？
（b）电力工业估算了这一方法的成本，发现成本非常高，由此建议通过植树造林、发展农业或其他农作物来吸收大气中CO2，该方法去除单位CO2的成本要比用化学试剂吸收CO2的成本低。请您分析这一建议的优缺点。
12.2 能被我们眼睛感觉到的可见光，是波长在0.3~0.7?m之间的电磁辐射，它刚好对应于太阳辐射强度的最大值，请您大致解释这一现象。
12.3 地球上海洋的平均深度为3.8km，大部分深海的平均温度为4。C，海水的热膨胀系数为0。但是，海洋表层1km范围内平均温度为4。C左右，这层海水的热膨胀系数为0.00012/。C。请估算，当表层1km范围内的海水温度升高1。C时海平面将上升多少？
12.4 某热电厂拟通过购买大片雨林去除空气中CO2，经计算若购买48000hm的雨林，可在40年时间里减少520万吨的CO2的排放。
（a）估算每年每亩的雨林将减少多少吨CO2的排放；
（b）假设绿化工作已完成，那么每亩每年将产出多少吨的木材（干基）？这里假设木材中炭的质量含量为50%（干基）；
（c）假设每亩地能种植400棵树，估算每年每棵树能提供多少吨的木材（干基）？
（d）热电厂发电量为800MW，如果它1年按照最大负荷的70%运行（相当于在最大负荷上运行1年中70%的工作日），它的热效率约为35%。如果它们使用例题2－2中的煤，40年中该电厂将排放多少吨CO2。
12.5 用于冰箱中压缩－膨胀过程的理想的制冷剂应具备如下的特性：在一次循环中所有温度范围内蒸汽压大小适中；在最低的压力下具有很大的蒸汽密度，凝固点低于最低温度；低的液相比热，高的气相比热；很好的液膜压缩系数。（参见有关热交换的教材）
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（a）对最广泛使用的氟利昂12号与其他可能的替代物在上述特征方面进行比较； （b）在不可燃、无毒的替代物中，谁将可能用于家用冰箱制冷剂？
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12.6 酸雨治理的方法之一是向湖泊投加石灰石，假如某湖泊面积为10km，每年降水量为1m（1m3/m2面积），为将pH值为4.5的酸沉降转变成与之当量的pH值为6.5的沉降，需向湖泊投加多少石灰石（CaCO3）？