《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）。

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：