《大气污染控制工程》试题(A卷)
2000年1月12日
说明：
1．半闭卷（每人可携带A4纸一张），时间为2小时。
2．所有题目均为必做，权重相同。
3．必要时你可以假定一些条件，但必须在答案中逐一列出。
一、列出中国“环境空气质量标准”中规定的污染物名称（至少六种）。我国是如何分级分区实施环境空气质量管理的？
二、已知煤炭的重量组成为：C 77.2%，H 5.2%，N 1.2%，S 2.6%，O 5.9%，灰分7.9%。计算完全燃烧时燃料（煤）与空气的理论质量比，并计算燃烧烟气的组成（对气态组分以体积百分比表示，对固体组分以g/m3N表示）。
三、高架点源对近地面空气质量的影响因近地面风向和风速而异。试简要分析风速如何影响高架点源对地面污染物浓度的贡献？
四、通常将dp>10μm的粒子称为降尘，dp<10μm的粒子称为飘尘。计算dp=10μm的粒子在静止空气中的最终沉降速度。已知干空气的粘度μ=1.81×10-5Pa·S。若t=0时粒子的沉降速度为零，粒子沉降速度达到最终沉降速度的99%需要多少时间？
五、对于直径为1μm的粒子，当达到电场荷电平衡时能带几个电子的电荷？它的驱进速度有多大？它的捕集效率是多少？已知条件为：粒子的介电常数（dielectric constant）为6，真空介电常数为8.85×10-12C/(V·m)，电场强度为300kv/m，电除尘器的比集尘面积为0.060m/s。
你能否估算dp=3μm的粒子在该系统的最大捕集效率是多少？
六、入口风速是影响旋风除尘器性能的最重要参数之一。试简要从压力损失和除尘效率两方面分析入口风速的影响。若操作条件和除尘器结构型式都相同，对dp=10μm的粒子，是大旋风除尘器效率高还是小旋风除尘器效率高？
七、北京市大气污染属燃煤和机动车尾气混合型污染。试分析机动车尾气会对哪些污染物浓度起重要影响？给出你认为最重要和最可能的控制途径（至少三个方面）。
八、A coal containing 3% sulfur by weight is burned at a rate of 50kgs-1 in a 500MW power plant. Ninety percent of the SO2 in the flue gas is to be removed by limestone scrubbing. Assume the limestone to be pure CaCO3. Calculate the limestone feed rate needed to achieve the 90% removal assuming perfect stoichometric reaction. The stoichiometric ratio can be defined as the weight of reagent actually needed divided by the theoretical stoichiometric weight to remove the same quality of SO2. Stoichimetric ratios for 90% SO2 removal for lime systems range from 1.05 to 1.15, while those for limestone range from 1.25 to 1.6. Using actual ratios of 1.10 and 1.40, calculate the ratio of the weight of limestone to that of lime for this flue gas.
《大气污染控制工程》试题(B卷)
2000年1月12日
说明：
1．半闭卷（每人可携带A4纸一张），时间为2小时。
2．所有题目均为必做，权重相同。
3．必要时你可以假定一些条件，但必须在答案中逐一列出。
一、对于直径为1μm的粒子，当达到电场荷电平衡时能带几个电子的电荷？它的驱进速度有多大？它的捕集效率是多少？已知条件为：粒子的介电常数（dielectric constant）为6，真空介电常数为8.85×10-12C/(V·m)，电场强度为300kv/m，电除尘器的比集尘面积为0.060m/s。
你能否估算dp=3μm的粒子在该系统的最大捕集效率是多少？
二、入口风速是影响旋风除尘器性能的最重要参数之一。试简要从压力损失和除尘效率两方面分析入口风速的影响。若操作条件和除尘器结构型式都相同，对dp=10μm的粒子，是大旋风除尘器效率高还是小旋风除尘器效率高？
北京市大气污染属燃煤和机动车尾气混合型污染。试分析机动车尾气会对哪些污染物浓度起重
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《大气污染控制工程》试题(A卷)
2001年1月3日
说明：
1．半闭卷（每人可携带A4纸一张），时间为2小时。
2．所有题目均为必做。
3．必要时你可以假定一些条件，但必须在答案中逐一列出。
一、简要回答下列问题（每题5分）
1．简要分析煤烟型污染与机动车污染的差别。
2．粉尘比电阻对电除尘器的操作有哪些不利影响？
3．净化NOX的选择性与非选择性催化还原的主要区别是什么？
4．某旋风除尘器切割直径（ηi=50%）dpc=15μm，当处理气体量增加一倍时，其切割直径应为多少？列出你的理由或计算结果。
5．如何定量判断大气稳定度？稳定度对扩散有何影响？
6．根据必要的合理假设，试推算我国SO2年排放量。
7．可细入颗粒物是北京市主要的大气污染物，试列出它的主要来源。
8．简要分析SO2排入大气环境后的迁移转化和沉降过程。
9．简要分析风速如何影响高架点源对地面污染物浓度的贡献。
10．钙质吸收剂量是应用最广泛的一种烟气脱硫剂，试分析可能影响吸收洗涤塔操作的主要因素。
二、计算题（每题10分）
1．粉尘由dp=5μm和dp=10μm的粒子等质量组成。除尘器A的处理气量为Q，对应的分级效率分别为70%和85%；除尘器B的处理气量为2Q，其分级效率分别为76%和88%。
试求：（1）并联处理总气量为3Q时，总除尘效率
（2）总处理气量为2Q，除尘器B在前，2台除尘器A并联在后串联的总效率。
用Orsat烟气分析仪测得烟气成分如下：CO2
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《大气污染控制工程》试题（A卷）
2003年1月10日
说明：
1.开卷，时间为2小时。
2.所有题目均为必做。
3.必要时你可以假定一些条件，但必须在答案中逐一列出。
一．问答题（每题4分，共20分）
1.美国环境空气质量标准中关于颗粒物的浓度，最初以TSP表示，后来改为PM10，近来又改为PM2.5，其动因是什么？对污染控制技术提出哪些要求和挑战？
2.空气/燃料比对燃烧过程形成的污染物种类和总量有什么影响？
3.与汽油车相比，柴油车排放的污染物有哪些特征？
4.简要分析NOx的排放对环境可能产生的影响。
5.近年来，北京市近地层大气环境中O3浓度呈逐年增高的趋势，试简要分析O3的形成机制。若大幅度削减NOx的排放，能有效降低环境大气中O3的浓度吗？
二．计算题（共40分）
1.（8分）气流中的颗粒物的粒径分布服从对数正态分布，且质量中位径MMD＝10µm，几何标准偏差σ＝1.5。现在令气流通过一除尘器，该除尘器对 dp ≥ 40µm的颗粒有100％的捕集效率；对10～40µm的颗粒的捕集效率等于50％；对于小于10µm的颗粒，捕集效率为零。
a). 以质量计，计算该除尘器的除尘效率。
b). 穿透除尘器的颗粒的质量中位径是多少？
2.（4分）以50km/h行驶的汽车，尾气中含CO 1％（体积分数）。假如汽车的排气速率为80mN3/h，试计算汽车行驶1km排放CO的量（以克计）。
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2003年考试答案
一、问答题
1.颗粒物粒径大小是危害人体健康的一个重要因素。PM10可以被吸入气管，在呼吸道内沉积，而PM2.5可以被吸入肺部，直接危害人体健康；而且，粒径越小比表面积越大，物理、化学活性越大，加剧生理效应的发生与发展。美国环境空气质量标准的改变，反映了对这一问题认识的深入。新的标准对除尘技术提出了挑战，不仅要求整体上较高的除尘效率，而且要求对细颗粒的捕集更为有效，而细颗粒的捕集相对粗颗粒要相对困难。
2.低空燃比时，燃料燃烧不完全，易形成CO和HC，NOx排放很少；高空燃比时，燃料燃烧充分，火焰温度高，CO和HC排放很少，NOx生成量较高；存在一个最佳点，CO、HC和NOx的排放总量最低。
3.与汽油车相比，CO、HC和NOx的排放曲线有向稀燃区平移的趋势，一般来说，CO和HC的排放很低，NOx的产生量也低于汽油车，但是碳烟的排放浓度很高。
4.NOx对环境的主要影响：1。酸沉降；2。形成O3；3。形成二次颗粒物。
5.O3的形成过程为：
VOC通过下述过程将NO重新转化为NO2：
O3的平衡浓度与NOx和VOC的相对比例有关，单纯的大幅度削减NOx，并不一定降低大气中的O3浓度，当NOx/VOC很大时，削减NOx的排放有可能导致O3浓度升高。
二、计算题
1．在对数概率坐标系上绘累积频率分布曲线，得到40μm以上的粒子占总质量的0.05％，10～40μm的粒子占49.95％，10μm以下占50％；因此a）除尘效率为：
1-0.05％-49.95％×0.5＝74.98％
b）在对数概率坐标系上绘穿透粒子的累积频率分布曲线（以捕集前的颗粒物为100％），读出累积频率为50％的粒径为8.7μm。
2．
3．以完全燃烧100g煤为基础:
质量/g 转化为mol数 mol
H 4.9 ÷1＝ 4.9
C 68.3 ÷12＝ 5.69
N2 8 ÷28＝ 0.029
S 0.6 ÷32＝ 0.019
O2 10.2 ÷32＝ 0.319
因此，理论需氧量：
需要的实际空气量为：
产生烟气：
因此：
SO2向SO3的转化率为5％，假定SO3全部转化为H2SO4， H2SO4的含量
查教材图2-7，烟气的酸露点约为135oC。
4．
5．除尘效率：
排放量：
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2003年考试答案
一、问答题
1.颗粒物粒径大小是危害人体健康的一个重要因素。PM10可以被吸入气管，在呼吸道内沉积，而PM2.5可以被吸入肺部，直接危害人体健康；而且，粒径越小比表面积越大，物理、化学活性越大，加剧生理效应的发生与发展。美国环境空气质量标准的改变，反映了对这一问题认识的深入。新的标准对除尘技术提出了挑战，不仅要求整体上较高的除尘效率，而且要求对细颗粒的捕集更为有效，而细颗粒的捕集相对粗颗粒要相对困难。
2.低空燃比时，燃料燃烧不完全，易形成CO和HC，NOx排放很少；高空燃比时，燃料燃烧充分，火焰温度高，CO和HC排放很少，NOx生成量较高；存在一个最佳点，CO、HC和NOx的排放总量最低。
3.与汽油车相比，CO、HC和NOx的排放曲线有向稀燃区平移的趋势，一般来说，CO和HC的排放很低，NOx的产生量也低于汽油车，但是碳烟的排放浓度很高。
4.NOx对环境的主要影响：1。酸沉降；2。形成O3；3。形成二次颗粒物。
5.O3的形成过程为：
VOC通过下述过程将NO重新转化为NO2：
O3的平衡浓度与NOx和VOC的相对比例有关，单纯的大幅度削减NOx，并不一定降低大气中的O3浓度，当NOx/VOC很大时，削减NOx的排放有可能导致O3浓度升高。
二、计算题
1．在对数概率坐标系上绘累积频率分布曲线，得到40μm以上的粒子占总质量的0.05％，10～40μm的粒子占49.95％，10μm以下占50％；因此a）除尘效率为：
1-0.05％-49.95％×0.5＝74.98％
b）在对数概率坐标系上绘穿透粒子的累积频率分布曲线（以捕集前的颗粒物为100％），读出累积频率为50％的粒径为8.7μm。
2．
3．以完全燃烧100g煤为基础:
质量/g 转化为mol数 mol
H 4.9 ÷1＝ 4.9
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与清华大学李超老师讲解的第八章实例是配套的，使用纯虚函数和抽象类实现了利用基类数组管理不同账户。
2021-06-17 01:00:17
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