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第五章 颗粒污染物控制技术基础5.1 根据以往的分析知道,由破碎过程产生的粉尘的粒径分布符合对数正态分布,为此在对该粉尘进行粒径分布测定时只取了四组数据(见下表),试确定:1)几何平均直径和几何标准差;2)绘制频率密度分布曲线。粉尘粒径dp/0101020204040质量频率g/%36.919.118.026.0解:在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线, 读出d84.1=61.0、d50=16.0、d15。9=4.2。作图略。5.2 根据下列四种污染源排放的烟尘的对数正态分布数据,在对数概率坐标纸上绘出它们的筛下累积频率曲线。污染源质量中位直径集合标准差平炉0.362.14飞灰6.84.54水泥窑16.52.35化铁炉60.017.65解:绘图略。5.3 已知某粉尘粒径分布数据(见下表),1)判断该粉尘的粒径分布是否符合对数正态分布;2)如果符合,求其几何标准差、质量中位直径、个数中位直径、算数平均直径及表面积体积平均直径。粉尘粒径/0224466101020204040浓度/0.812.2255676273解:在对数概率坐标纸上作出对数正态分布的质量累积频率分布曲线,读出质量中位直径d50(MMD)=10.3、d84.1=19.1、d15。9=5.6。按大气污染控制工程P129(524);P129(526);P129(529)。5.4 对于题5.3中的粉尘,已知真密度为1900kg/m3,填充空隙率0.7,试确定其比表面积(分别以质量、净体积和堆积体积表示)。解:大气污染控制工程P135(539)按质量表示P135(538)按净体积表示P135(540)按堆积体积表示。5.5 根据对某旋风除尘器的现场测试得到:除尘器进口的气体流量为10000m3N/h,含尘浓度为4.2g/ m3N。除尘器出口的气体流量为12000 m3N/h,含尘浓度为340mg/ m3N。试计算该除尘器的处理气体流量、漏风率和除尘效率(分别按考虑漏风和不考虑漏风两种情况计算)。解:气体流量按P141(543);漏风率P141(544);除尘效率:考虑漏风,按P142(547)不考虑漏风,按P143(548)5.6 对于题5.5中给出的条件,已知旋风除尘器进口面积为0.24m2,除尘器阻力系数为9.8,进口气流温度为423K,气体静压为490Pa,试确定该处尘器运行时的压力损失(假定气体成分接近空气)。解:由气体方程得按大气污染控制工程P142(545)。5.7 有一两级除尘系统,已知系统的流量为2.22m3/s,工艺设备产生粉尘量为22.2g/s,各级除尘效率分别为80%和95%。试计算该处尘系统的总除尘效率、粉尘排放浓度和排放量。解:按大气污染控制工程P145(558)粉尘浓度为,排放浓度10(199%)=0.1g/m3;排放量2.220.1=0.222g/s。5.8 某燃煤电厂除尘器的进口和出口的烟尘粒径分布数据如下,若除尘器总除尘效率为98%,试绘出分级效率曲线。粉尘间隔/0.60.60.70.70.80.81.0122334质量频率 /%进口g12.00.40.40.73.56.024.0出口g27.01.02.03.014.016.029.0粉尘间隔/45566881010122030质量频率 /%进口g113.02.02.03.011.08.0出口g26.02.02.02.58.57.0解:按大气污染控制工程P144(552)(P=0.02)计算,如下表所示:粉尘间隔/23.5质量频率/%0.10.49.520.020.015.011.08.55.55.54.00.80.2分级效率/%83047.56068.575818689.5959899100解:按大气污染控制工程P144(554)。5.10 计算粒径不同的三种飞灰颗粒在空气中的重力沉降速度,以及每种颗粒在30秒钟内的沉降高度。假定飞灰颗粒为球形,颗粒直径分别为为0.4、40、4000,空气温度为387.5K,压力为101325Pa,飞灰真密度为2310kg/m3。解:当空气温度为387.5K时。当dp=0.4时,应处在Stokes区域。首先进行坎宁汉修正:,。则,。当dp=4000时,应处于牛顿区,。,假设成立。当dp=0.4时,忽略坎宁汉修正,。经验证Rep500,假设成立。6
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