大气污染课后答案章.docx

Modified by JEEP on December 26th, 2020.
大气污染课后答案章
第六章 除尘装置6
在298K的空气中NaOH飞沫用重力沉降室收集。沉降至大小为宽914cm，高457cm温度为293K下运行的管式电除尘器。，L=，。若集尘板附近的平均场强E=100kV/m，粒径为的粉尘荷电量q=×10－15C，计算该粉尘的驱进速度w和电除尘效率。
解：
驱进速度按《大气污染控制工程》P187（6－33）
。
，Q=，代入P188（6－34）
。
利用一高压电除尘器捕集烟气中的粉尘，已知该电除尘器由四块集尘板组成，板高和板长均为366cm，，烟气体积流量2m3/s；操作压力为1atm，。试确定：
1）当烟气的流速均匀分布时的除尘效率；
2）当供入某一通道的烟气为烟气总量的50%，而其他两个各供入25%时的除尘效率（参考图6－27）。
解：
1）Q’=2/3= m3/s，S==，。
2），查图6－27得Fv=
故。
板间距为25cm的板式电除尘器的分割直径为，使用者希望总效率不小于98%，。假定电除尘器入口处粉尘浓度为30g/m3，且粒径分布如下：
质量百分比范围/%
0~20
20~40
40~60
60~80
80~100
平均粒径/
并假定德意希方程的形式为，其中捕集效率；K经验常数；d颗粒直径。试确定：1）该除尘器效率能否等于或大于98%；2）出口处烟气中尘浓度能否满足环保规定；
3）能否满足使用者需要。
解：
1）由题意
dp=，
dp=，
dp=，
故
2），则=>。不满足环保规定和使用者需要。
某板式电除尘器的平均电场强度为cm，烟气温度为423K，电场中离子浓度为108个/m3，离子质量为5×10－26kg，粉尘在电场中的停留时间为5s。试计算：
1）粒径为5的粉尘的饱和电荷值；2）粒径为的粉尘的荷电量；
3）计算上述两种粒径粉尘的驱进速度。
假定：1）烟气性质近似于空气；2）粉尘的相对介电系数为。
解：
1）由《大气污染控制工程》P183（6－31）电场荷电为
扩散荷电按P184 （6－32）计算，与电场荷电相比很小，可忽略。
因此饱和电荷值×10－16C。
2）电场荷电为
扩散荷电与电场荷电相比很小，可忽略，故粉尘荷电量×10－19C。
3）取
dp=5时，；
dp=时，。
图6－49汇总了燃煤电厂用电除尘器的捕集性能。对于煤的含硫量为1%、除尘效率为%的情况，试计算有效驱进速度we。
解：
查图得集气板面积约1000m3.（1000m3/min）－1。根据，
=1－exp（－wi）解得wi=。
电除尘器的集尘效率为95%，某工程师推荐使用一种添加剂以降低集尘板上粉尘层的比电阻，预期可使电除尘器的有效驱进速度提高一倍。若工程师的推荐成立，试求使用该添加剂后电除尘器的集尘效率。
解：
，故，
因此。
烟气中含有三种粒径的粒子：10、7和3，每种粒径粒子的质量浓度均占总浓度的1/3。假定粒子在电除尘器内的驱进速度正比于粒径，电除尘器的总除尘效率为95%，试求这三种粒径粒子的分级除尘效率。
解：
设3种粒子的分级效率分别为、、，则
因此，，。
对于粉尘颗粒在液滴上的捕集，一个近似的表达式为
。其中M是碰撞数的平方根，R=dp/dD，对于密度为2g/cm3的粉尘，相对于液滴运动的初速度为30m/s，流体温度为297K，试计算粒径为1）10；2）50的粉尘在直径为50、100、500的液滴上的捕集效率。
解：
1）粉尘粒径dp=10
当液滴直径为50时，R=；碰撞数，。
由给出计算公式可得
同理可得液滴直径为100、500时捕集效率为％、%。
2）dp=50
用同样方法计算可得颗粒在直径为50、100、500的液滴上捕集效率分别为
0、%、％。
一个文丘里洗涤器用来净化含尘气体。操作条件如下：L=，喉管气速为83m/s，，烟气粘度为×10－，取校正系数，忽略Cc，计算除尘器效率。烟气中粉尘的粒度分布如下：
粒径/
质量百分数/%
<
~
~
~
~
~
~
>
解：
按《大气污染控制工程》P211（6－53）
由（6－55）
粒径小于所占质量百分比太小，