燃烧与大气污染必考的计算题(Fixed).bak

APC第二章作业

作业1已知重油元素分析结果如下：C：85.5% H：11.3% O：2.0% N：0.2% S：1.0%，H2O：2.25%，试计算：1)燃油1kg 所需理论空气量和产生的理论烟气量；

2)干烟气中SO2 的浓度和CO2 的最大浓度；

3)当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气

量。

作业2 普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；S1.7%；H3.2%；水分9.0%；O2.3%。(含N 量不计)

1)计算燃煤1kg 所需要的理论空气量和SO2 在烟气中的浓度(以体积分数计)；

2)假定烟尘的排放因子为80%，计算烟气中灰分的浓度(以mg/m3 表示)；

3)假定用硫化床燃烧技术加石灰石脱硫。石灰石中含Ca35%。当Ca/S 为1.7(摩尔比)时，计算燃煤1t 需加石灰石的量。

作业3干烟道气的组成为：CO211%(体积)，O28%，CO2%，SO2120×10-6(体积分数)，颗粒物30.0g/m3 (在测定状态下)，烟道气流流量在700mmHg 和443K 条件下为5663.37m3/min，水气含量8%(体积)。

试计算：1)过量空气百分比；2)SO2 的排放浓度(mg /m3 )；3)在标准状态下(1atm 和273K)，干烟气体积排放量；4)在标准状态下颗粒物的浓度。

答案

作业1已知重油元素分析结果如下：C：85.5% H：11.3% O：2.0% N：0.2% S：1.0%，H2O：2.25%，试计算：1)燃油1kg 所需理论空气量和产生的理论烟气量；2)干烟气中SO2的浓度和CO2的最大浓度；3)当空气的过剩量为10%时，所需的空气量及产生的烟气量。 1kg油 质量/g 需O2/mol C H S O H2O (1) 855 113 10 20 22.5 855/12=71.25 113/4=28.25 10/32=0.3125 -20/32=0.625 - T=99.19mol 烟气组分/ mol 71.25 55.25 0.3125 1.25 T=128.0625+98.56*3.78 N2 O2*4.78*22.4/1k=10.62m3 =503.0mol*22.4/1k=11.27m3 (2) 1kg燃料燃烧产生干烟气：503.0-113/2 -1.25= 445.25mol；

1kg燃料燃烧产生SO2：0.3125 mol； SO2浓度：0.3125/445.25=0.07%

CO2的最大浓度：71.25/445.25=16.00%； (3) 需要空气量：10.62m3*(1+10%)= 11.68m3；

实际烟气量：11.68+10.62*10%＝12.74 m3

作业2 普通煤的元素分析如下：C65.7%；灰分18.1%；S1.7%；H3.2%；水分9.0%；O2.3%。(含N 量不计)

1)计算燃煤1kg 所需要理论空气量和SO2 在湿烟气中的体积浓度； 2)烟尘排放因子为80%，计算烟气中灰分的浓度(以mg/m3 表示)； 3)假定用硫化床燃烧技术加石灰石脱硫。石灰石中含Ca35%。当Ca/S 为1.7(摩尔比)时，计算燃煤1t 需加石灰石的量。 解：(1)基于1000g煤的计算过程如下

1000g煤 质量/g C S H O A H2O 657 17 32 23 181 90 需O2/mol 烟气组分/ mol 657/12 17/32 32/4 -23/32 - - 657/12 CO2 17/32 SO2 32/2 H2O - - 90/18 62.56mol 76.28+61.84×3.78N2 mol 燃油煤1kg理论需氧量：61.84 mol

理论空气量：61.84×(3.78+1) ×22.4/1000=6.62m3N/kg煤； SO2 在湿烟气中的浓度=

17/3222.410376.2861.843.7822.4103(2) 烟气中灰分的浓度=

=0.171%

1811030.8104mg/m3 3=2.08×

76.2861.843.7822.410(3)1t煤燃烧产生SO2 ：1000×17/32=531.25mol 石灰石中含Ca35%，当Ca/S=1.7(摩尔比)时，

燃煤1t 需加石灰石的量=531.25×1.7×100/35%=258.04kg。

作业3干烟道气的组成为：CO211%(体积)，O28%，CO2%，SO2120×10-6(体积)，颗粒物30.0g/m3 (测定状态)，烟道气流流量在700mmHg 和443K 条件下为5663.37m3/min，水气含量8%(体积)。 试计算：1)过量空气百分比；2)SO2 的排放浓度(mg /m3 )；3)在标准状态下(1atm 和273K)，干烟气体积排放量；4)在标准状态下颗粒物的浓度。

解：1)N2%=1-11%-8%-2%-0.012%=78.99% 过量空气百分比:

O2P0.5COP0.264N2PO2P0.5COP8%0.52%

50.5%0.26478.99%8%0.52%2)排放状态下1m3烟气相当于标态下的

27370010.5676443760m3

SO2在湿烟气中浓度 0.5676×120×10-6×1000/22.4×64=0.1946g/ m3 SO2在干烟气中浓度0.1946×(1-0.08) =0.1795g/ m3 3)5663.37×0.5676 ×(1-0.08) =2957.37 m3/min 4)在测定状态下，颗粒物浓度为30.0g/m3 标态下为30.0/0.5676=52.85g/m3N。