大气污染课后答案9章

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1、第九章固定源氮氧化物污染控制99.1某座1000MW的火电站热效率为38%，基于排放系数，计算下述三种情况NOx的排放量（t/d）：1）以热值为6110kcal/kg的煤为燃料；2）以热值为10000kcal/kg的重油为燃料；3）以热值为8900kcal/m3的天然气为燃料。解：1）设每天需燃煤Mt，则有M.6110×103×103×4.18×38%=1000×106×24×3600解得M=8.9×103t。取NOx平均排放系数12kg/t煤，则每日排放NOx量约为；2）同理M.10000×103×103×4.18×38%=1000×106×24×3600，M=5439t。取重油

2、密度为0.8×103kg/m3，折合体积约为6800m3，去排放系数12.5kg/m3，则每日排放NOx约为3）8900×103×4.18×38%V=1000×106×24×3600，解得V=6.1×106m3。每日排放NOx量约为。9.2大型燃煤工业锅炉的NOx排放系数可取为8kg/t，试计算排烟中NOx的浓度。假定烟气中O2的浓度为6%，煤的组成见例2－2。解：取1kg煤计算，排放NOx约8g，在常规燃烧温度下，近似认为NO2浓度很小，NOx均以NO存在。1kg煤中，含C772g，H52g，N12g，S26g，O59g，灰分为79g。充分燃烧后，生成CO264.3mol，H2O

3、26mol，SO20.812mol，NO0.267mol。需O22504－59=2445g，约76.4mol。引入N2。燃烧本身过程中产生N2。即在O2恰好耗尽时烟气含CO264.3mol，H2O26mol，SO20.812mol，NO0.267mol，N2287.7mol。由题意，空气过剩，设过剩空气量为xmol，则，由此解得x=152mol。故NOx浓度为（体积分数）。9.3气体的初始组成以体积计为8.0%CO2、12%H2O、75%N2和5%O2。假如仅考虑N2与O2生成NO的反应，分别计算下列温度条件下NO的平衡浓度。1）1200K；2）1500K；3）2000K。解：61

4、）1200K下，Kp=2.8×10－7。设有xN2转化为NO，则解得x=0.00512；故NO平衡浓度为（体积分数）2）1500K时，同理解得x=0.032，故NO平衡浓度为（体积分数）3）2000K时，解得x=0.190，故NO平衡浓度为0.0038。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。解：考虑1kg燃煤含氢37g，碳759g，硫9g，氮9g，氧47g。烟气中含

5、CO263.25mol，含H2O18.5mol，含SO20.28mol。因此需O22392－47=2281g约71.3mol，则引入N2268.2mol。若空气过剩20%，则烟气中O2为0.2×71.3=14.26mol，N2268.2+53.6+9/28=322.1mol。即若不考虑N转化，则烟气中含CO263.25mol，H2O18.5mol，SO20.28mol，O214.26mol，N2322.1mol。1）N2转化率20%，则NO浓度为（体积分数）2）N2转化率50%，则NO浓度为（体积分数）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[N

6、O]/[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。解：按《大气污染控制工程》P361（9－13）将M=70，C=0.5代入当t=0.01s时，解得Y=0.313；当t=0.04s时，解得Y=0.811；当t=0.1s时，解得Y=0.988。由，取P=1atm，将M=70代入得T=2409K。9.6对于M=50和M=30重复上面的计算。]6解：M=50M=309.7对于反应N2+O2－>2NO，平衡常数可表示为：。根据现有的数据，可以得到kf=9×1014exp[－13500/(RT)]和kb=4.1×1013exp[－91600/(RT)]

7、。按表9－3中的温度，计算平衡常数K，并与表中的数据比较。解：（R=1.987cal/mol.K）。将所给温度代入公式计算K值，列表如下：T（K）30010001200150020002500Kp（计算值）5.3×10－317.0×10－92.7×10－71.0×10－54.0×10－43.5×10－3Kp（表中值）10－307.5×10－92.8×10－71.1×10－54.0×10－43.5×10－39.8计算组成为95%N2和5%O2的烟气达到平衡时，原子态O的