作业习题解答(8,9,10章)

作业习题解答

第八章 硫氧化物的污染控制

第8章 1,2,3

8.1 某新建电厂的设计用煤为:硫含量3%,热值26535kJ/kg。为达到目前中国火电厂的排放标准,采用的SO2排放控制措施至少要达到多少的脱硫效率? 8.1解:

要达到火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011中广东新建电厂锅炉二氧化硫的排放标准 100mg/m3。

3%硫含量的煤烟气中SO2体积分数取0.3%。

3?64?103?8571mg/m3; 22.48571?100?100%?98.8%。 因此脱硫效率为

8571则每立方米烟气中含SO2

8.4 一冶炼厂尾气采用二级催化转化制酸工艺回收SO2。尾气中含SO2为7.8%、O2为10.8%、N2为81.4%(体积)。如果第一级的SO2回收效率为98%,总的回收效率为99.7%。计算: 1)第二级工艺的回收效率为多少?

2)如果第二级催化床操作温度为420C,催化转化反应的平衡常数K=300,反应平衡时SO2的转化率为多少?其中,K?8.4 解:

1)由?T?1?(1??1)(1??2),99.7%?1?(1?98%)(1??2),解得?2?85%。 2)设总体积为100,则SO27.8体积,O210.8体积,N281.4体积。经第一级催化转化后余SO20.156体积,O26.978体积,N281.4体积。设有x体积SO2转化,则总体积为(88.5?ySO3ySO2?(yO2)0.5。

x)。 2xx/(88.5?)-2因此,300?,由此解得x=1.6×103;

0.156?x6.978?x/20.5?[]88.5?x/288.5?x/21.6?10?3?99% 故转化率为1?0.1568.8 石灰石(CaCO3)法洗涤脱硫采用喷雾塔设计,如果喷嘴产生雾滴的平均直径为3mm,假定操作按表8-5的典型工况进行,试计算:

1)液滴相对与塔壁的沉降速度是多少?

。。

2)如果气体进口温度为180C,离开塔顶时下降到55C,计算雾滴的水分蒸发率?假定雾滴可近似视为水滴。

3)脱硫液每经过一次喷雾塔,有多少分率的CaCO3发生了反应? 8.8 解:

1)取平均温度为T?180?55?117.5。C,此时气体密度??0.94g/l(分子量取30)。 2显然雾滴处于牛顿区,us?1.74[3?10?3?9.8?1000/0.94]1/2?9.73m/s,因气体流速为3m/s,则液滴相对塔壁的沉降速度为6.73m/s。

2)工况条件:液气比9.0L/m3,Ca/S=1.2,并假设SO2吸收率为90%。

在117.5C下,水汽化热2212.1kJ/kg,空气比热1.025kJ/(kg.K)

由(180-55)×1.025×0.94=2212.1m,解得m=0.054kg,因此水分蒸发率

0.054?100%?0.6%。 9.00.9?100%?75%。 3)CaCO3反应分率为1.2

第九章 固定源氮氧化物污染控制

9.1 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25662 kJ/kg的煤为燃料;2)以热值为42000kJ/kg 10000kcal/kg的重油为燃料; 3)以热值为37380kJ/kg 8900kcal/m3的天然气为燃料。 9.1 解:

1)设每天需燃煤Mt,则有M×25662×103×103×38%=1000×106×24×3600 解得M=8.8576×103t。取NOx平均排放系数12kg/t煤,则每日排放NOx量约为

8.8576?103?12?106.29t;

1032)同理M×42000×103×103×38%=1000×106×24×3600,M=5413.1t。

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