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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nN2=0.781mol，nO2=0.209mol，nAr=0.00934mol，nCO2=0.00033mol。质量百分数为
N2%?0.781?28.010.209?32.00?100%?75.51%O2%??100%?23.08(.97?128.97?1，； 0.00934?39.940.00033?44.01Ar%??100%?1.29%CO2%??100%?0.05(.97?128.97?1，。
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/m3，NO2：0.12mg/m3，CO：4.00mg/m3。按标准状态下1m3干空气计算，其
1?103?44.643mol摩尔数为22.4。故三种污染物体积百分数分别为： 0.15?10?30.12?10?3?0.052ppm?0.058ppm64?44.64346?44.643SO2：，NO2： 4.00?10?3?3.20ppmCO：28?44.643。
1.3 解：
1.50?10?4?1543??1.031g/mN22.4?10?31）?（g/m3N）
1.50?10?43??6.70?10?3mol/mN?3 c（mol/m3N）22.4?10。
2）每天流经管道的CCl4质量为1.031×10×3600×24×103kg=891kg 1.4 解：
－
每小时沉积量200×（500×15×60×106）×0.12?g=10.8?g 1.5 解：
由《大气污染控制工程》P14 （1－1），取M=210
－
p?COHb2.2?10?4?M?210??0.2369O2HbpO219.5?10?2，
?CO?COHb饱和度 1.6 解：
COHb/O2HbCOHb0.2369???19.15%COHb?O2Hb1?COHb/O2Hb1?0.2369
4800?20?960mL100含氧总量为。不同CO百分含量对应CO的量为：
960960?2%?19.59mL?7%?72.26mL2%：98%，7%：93%
1
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72.26?172.0min?434.2?10?101）最初CO水平为0%时 ； 72.26?19.59t??125.4min?434.2?10?102）最初CO水平为2%时 。
t?
1.7 解：
由《大气污染控制工程》P18 （1－2），最大能见度为
Lv?2.6?pdpK??2.6?1400?1.4?11581.8m2.2?0.2。
第二章 燃烧与大气污染
2.1 解：
1kg燃油含：
重量（g） 摩尔数（g） 需氧数（g）
C 855 71.25 71.25 H 113－2.5 55.25 27.625 S 10 0.3125 0.3125 H2O 22.5 1.25 0 N元素忽略。
1）理论需氧量 71.25+27.625+0.3125=99.1875mol/kg
设干空气O2：N2体积比为1：3.78，则理论空气量99.1875×4.78=474.12mol/kg重油。 即474.12×22.4/1000=10.62m3N/kg重油。
烟气组成为CO271.25mol，H2O 55.25+11.25=56.50mol，SO20.1325mol，N23.78×99.1875=374.93mol。
理论烟气量 71.25+56.50+0.3125+374.93=502.99mol/kg重油。即502.99×22.4/1000=11.27 m3N/kg重油。
2）干烟气量为502.99－56.50=446.49mol/kg重油。
0.3125?100%?0.07%SO2百分比浓度为446.49，
71.25?100%?15.96D6.49空气燃烧时CO2存在最大浓度。
3）过剩空气为10%时，所需空气量为1.1×10.62=11.68m3N/kg重油，
产生烟气量为11.267+0.1×10.62=12.33 m3N/kg重油。 2.2 解：
相对于碳元素作如下计算：
%（质量） mol/100g煤 mol/mol碳 C 65.7 5.475 1 H 3.2 3.2 0.584 S 1.7 0.053 0.010 O 2.3 0.072 0.013
灰分 18.1 3.306g/mol碳 水分 9.0 1.644g/mol碳 故煤的组成为CH0.584S0.010O0.013，
100?18.26g/molC5.475燃料的摩尔质量（包括灰分和水分）为。燃烧方程式为
CH0.584S0.010O0.013?n(O2?3.78N2)?CO2?0.292H2O?0.010SO2?3.78nN2
n=1+0.584/4+0.010－0.013/2=1.1495
2
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1.1495?(1?3.78)?1000?22.4?10?3m3/kg?6.74m3/kg18.261）理论空气量；
0.010?100%?0.174%1.6441?0.292?0.010?3.78?1.1495?18SO2在湿烟气中的浓度为
100018.1??80%?144.8g/kg1002）产生灰分的量为
烟气量（1+0.292+0.010+3.78×1.1495+1.644/18）×1000/18.26×22.4×103=6.826m3/kg
－
144.8?103灰分浓度为6.826mg/m3=2.12×104mg/m3
1000?1.7%?1.7?4032.00?103.21kg35%3）需石灰石/t煤
2.3解：
按燃烧1kg煤计算
重量（g） 摩尔数（mol） 需氧数（mol） C 795 66.25 66.25 H 31.125 15.5625 7.78 S 6 0.1875 0.1875 H2O 52.875 2.94 0 设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，
所需理论空气量为4.78×（66.25+7.78+0.1875）=354.76mol/kg煤。
理论烟气量CO2 66.25mol，SO2 0.1875mol，H2O 15.5625+2.94=18.50mol
3.78?354.76?280.54mol4.78 N2
总计66.25+`8.50+0.1875+280.54=365.48mol/kg煤
0.1875?100%?0.043%实际烟气量365.48+0.2×354.76=436.43mol/kg煤，SO2浓度为436.43。
2.4解：
取1mol煤气计算
H2S 0.002mol 耗氧量 0.003mol CO2 0.05mol 0
CO 0.285mol 0.143mol H2 （0.13-0.004）mol 0.063mol CH4 0.007mol 0.014mol
共需O2 0.003+0.143+0.063+0.014=0.223mol。设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，则理论干空气量为0.223×（3.78+1）=1.066mol。取??1.2，则实际干空气 1.2×1.066mol=1.279mol。
空气含湿量为12g/m3N，即含H2O0.67mol/ m3N，14.94L/ m3N。故H2O体积分数为1.493%。
1.279?1.298mol1?1.493%故实际空气量为。
烟气量SO2：0.002mol，CO2：0.285+0.007+0.05=0.342mol，N2：0.223×3.78+0.524=1.367mol，
H2O0.002+0.126+0.014+1.298×1.493%+0.004=0.201mol
故实际烟气量 0.002+0.342+1.367+0.201+0.2×1.066=2.125mol
2.5 解：
1）N2%=1－11%－8%－2%－0.012%=78.99%
3
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由《大气污染控制工程》P46 （2－11）
8?0.5?2?100%?50.5%空气过剩0.264?78.99?(8?0.5?2)
2）在测定状态下，气体的摩尔体积为
V2?P1V1T2101325?22.4?443???39.46L/molT1P2273?700?133.322；
－
取1m3烟气进行计算，则SO2120×106m3，排放浓度为
120?10?63?(1?8%)?64?0.179g/m39.46?10?3。
22.435663.37??(1?8%)?2957mN/min39.463）。 39.46330.0??52.85g/mN22.44）。
2.6解：
按1kg煤进行计算
重量（g） 摩尔数（mol） 需氧数（mol） C 758 63.17 63.17 H 40.75 20.375 10.19 S 16 0.5 0.5 H2O 83.25 4.625 0 需氧63.17+10.19+0.5=73.86mol
设干空气中N2：O2体积比为3.78：1，则干空气量为73.86×4.78×1.2=423.66mol， 含水423.66×0.0116=4.91mol。
烟气中：CO2 63.17mol；SO2 0.5mol；H2O 4.91+4.625+20.375=29.91mol；
N2：73.86×3.78=279.19mol；过剩干空气0.2×73.86×4.78=70.61mol。
实际烟气量为63.17+0.5+29.91+279.19+70.61=443.38mol
63.170.5?100%?14.25%?100%?0.11%其中CO2 443.38；SO2 443.38；
29.91279.19?0.79?70.61?100%?6.74%?100%?75.55D3.38443.38H2O ； N2 。 70.61?0.209?100%?3.33D3.38O2 。
2.7解：
SO2含量为0.11%，估计约1/60的SO2转化为SO3，则SO3含量
0.11%?1?1.83?10?5－
60，即PH2SO4=1.83×105，lg PH2SO4=-4.737。
查图2－7得煤烟气酸露点约为134摄氏度。
2.8解：
以1kg油燃烧计算， C 860g 71.67mol；
H 140g 70mol，耗氧35mol。
设生成CO x mol，耗氧0.5x mol，则生成CO2 （71.67－x）mol，耗氧（71.67－x）mol。
4
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1.5%x?6烟气中O2量600?10。
1.5%x?0.5x?(71.67?x)?35?106.67?24.5x?6600?10总氧量 ，干空气中N2：O2体积比
为3.78：1，则含N2 3.78×（106.67+24.5x）。根据干烟气量可列出如下方程：
1.5%xx?71.67?3.78(106.67?24.5x)?600?10?6600?10?6，解得x=0.306
71.67?0.306?100%?13.99%0.306?6故CO2%：600?10；
3.78(24.5?0.306?106.67)?100%?84.62%0.306600?10?6N2%：
由《大气污染控制工程》P46 （2－11）
??1?空气过剩系数
1.5?0.5?0.06?1.070.264?84.62?(1.5?0.5?0.06)
第三章 大气污染气象学
3.1解：
由气体静力学方程式，大气中气压随高度的变化可用下式描述：
dP??g??dZ （1）
将空气视为理想气体，即有
PV?mmPMRT???MVRT （2） 可写为
将（2）式带入（1），并整理，得到以下方程：
假定在一定范围内温度T的变化很小，可以忽略。对上式进行积分得：
dPgM??dZPRT
P2gMgMln??(Z2?Z1)lnP??Z?CPRT1RT 即 （3）
假设山脚下的气温为10C，带入（3）式得：
。
5009.8?0.029???Z10008.314?283 得?Z?5.7km ln即登山运动员从山脚向上爬了约5.7km。
3.2解：
?1.5?10???T297.8?298???2.35K/100m??d?z10?1.5，不稳定
5
大气污染控制工程第三版课后答案
