大氣習(xí)題答案

1、1 .已知某種無煙煤的收到基水分含量為%， 干燥基灰分含量為 26%,干燥無灰基元素分析結(jié)果如下:C%,H%,O%,N%,%.求該種煤的收到基組成和干燥基組成.解：收到基的組成為水分:5%;灰分:95%X26%=%;干燥無灰基的比例為：1-5%-26%=%;因C:%x%=%；H:%x%=%；O:%x%=%;N:%x%=%；S:%x%=%干燥基的組成為：灰分：26%;干燥無灰基的比例為：1-26%=74%;因此：C:%X74%=%;H:%x74%=%;O:%X74%=%;N:%x74%=%;S:%X74%=%2.已知重油的元素分析如下(質(zhì)量百分比)：C%;H%O%;N%;S%;試計算燃油 1kg

2、 所需要的理論空氣量。解：兀素質(zhì)量/g摩爾數(shù)/mol需氧量/molC855H113113O20N20S10燃燒 1kg 所需要的理論氧氣量為+燃燒 1kg 所需要的理論空氣量為：x=轉(zhuǎn)化為體積為：Va=xx10-3nVkg=10.62m3/kg3.已知重油的元素分析如下(質(zhì)量百分比)：C%;H%O%;N%S%;試計算(1)燃油 1kg 所產(chǎn)生的理論煙氣量;(2)干煙氣中二氧化硫的濃度和二氧化碳的最大濃度;(3)當(dāng)空氣過剩系數(shù)為 10%t 所需的空氣量和產(chǎn)生的煙氣量.解：(1)兀素質(zhì)量/g摩爾數(shù)/mol需氧量/mol產(chǎn)生的煙氣量/molC855H113113O200N20S10燃燒后產(chǎn)生的理論煙

3、氣量為+X=轉(zhuǎn)化為標(biāo)態(tài)下的體積：Vf=xx10-3=11.27m3N(2)燃燒 1kg 重油產(chǎn)生的干煙氣量為煙氣中 SO 的最大濃度為：so2=700 x10-6煙氣中 SO 的最大濃度為：CO2=%(3)所需空氣量為 Va=x(1+10%)=11.68m3N產(chǎn)生的煙氣量為 V=+x10%=12.33n3N4.某鍋爐燃用煤氣的成分如下(體積百分比):H2S:%;CO:5%;Q:%;CO:%;H13%;CH4:%;N2:%.已知空氣的水分體積百分數(shù)為%,a=，試求燃燒實際需要的空氣量和燃燒時產(chǎn)生的煙氣量.解：以燃燒 1000mol 煤氣為基準：組分摩爾數(shù)/mol需氧量/mol燃燒后煙氣量/mol

4、HS234(HO+SOCO50050Q2-20CO285285(CO)H13065130(HO)CH71421(CO+HO)N5240524(N)理論需氧量為：(3-2+65+14)=kmol 煤氣=0.2225m)/m)煤氣實際需要的干空氣量為：xX=1.276m3N/m3N煤氣轉(zhuǎn)化為濕空氣：Va=1.296m3N/m3N煤氣燃燒后產(chǎn)生的煙氣量為：M=(4+50+285+130+21+524)x10-3+2.087m/m3N煤氣5 已知某低濃度氣體溶質(zhì)被吸收時，平衡關(guān)系服從亨利定律，氣膜吸收系數(shù) kg=x10-7kmol/(m2s-kPa), 液 膜 吸 收 系 數(shù) ki=x10-5m/s,

5、 亨 利 系 數(shù)H=(mkPa)。試求氣相吸收總系數(shù)幾，并分析該吸收過程的控制因素。解:1/KAg=1/Hk+1/kg=1/xx10-5(m2s-kPa)/kmol+1/x10-7(m2s-kPa)/kmol=x106(m2skPa)/kmolKg=x10-7kmol/(m2skPa)氣膜阻力 1/kg=x106(m2-s-kPa)/kmol液膜阻力 1/Hkl=x103(m2-skPa)氣膜阻力比液膜阻力大得多，所以吸收過程為氣膜控制.6 含有 12%SO 勺廢氣以 200nVh 的流量從填料塔底送入。塔內(nèi)在 1atm 條件下，用 30c 水向下淋洗與工業(yè)廢氣呈逆流接觸，要求洗滌后廢氣中 S

6、O去除率為 90%試問達到此要求所需最小噴液量為多少公斤(SO 在進氣 12 娓平衡時液相中 SO 的摩爾分率為解：由塔底送入工業(yè)廢氣標(biāo)準狀況下的摩爾流量為GI=GxT0/(T1x=200X273/(303x=h入口廢氣中SQ的含量為GSO=G1X12%=h廢氣中惰性氣體量為G)=GMI-GSO2=kmol/h吸收的SO量為：gso=Go2X90%=kmol/h塔頂凈化后氣體的量為GM2=GM1-gSO2=kmol/h塔頂排氣中殘留的SO量為gSO2=GSO2-gSO=kmol/h塔頂排氣中SO的摩爾分率為y2=gSO/GM2=%塔底SO的摩爾分率為%最小液氣比為L/G0=(YI-Y2)/(X

7、1*-X2)=y1/(1-y)yJ(1-y2)/XI*/(1-XI*)-XJ(1-x2)L=kmol/h=4888kg/h7 用一逆流填料塔將尾氣中有害組分 A 的分壓從降到.已知CKPb?%KnAGI/mPAGDBLkAL3CBL2=mNAPAGbH=1一?CBLmHAkALkAG-a=hm3Pa,kALa=h,用溶液中組分 B 進行化學(xué)吸收,CBL=nm,化學(xué)反應(yīng)計量式 A+B=C,DL=D_,液氣流量分別為 LS=L=7X105mol/m2.h,Gs=G=1 區(qū)105mol/m2h,總壓 P=101325Pa,H=mVmol,液體總濃度 C=56000mol/m3,計算填料塔的高度即 L

8、/G=(R/P-P1/P)/(CBLI/CT-CBL2/CT)3CBL2=320mol/m8 用硫酸溶液從氨吸收塔回收氨，試計算塔頂和塔底的吸收速率 N1和 N2。已知進口處氨的分壓為，出口處為，吸收劑中硫酸的濃度進口處為kmol/m3,出口處為kmol/m3,氣體加入量G=45kmol/h,kAG=X10-6kmol/m2Pah,kAL=0.005m/h,亨利系數(shù):HA=X10-4,總壓P=x510Pa,DAL=DBL.解：硫酸吸收氨的反應(yīng)中 b=,塔頂處:PAG1=,CBL1=kmol/m3NAk=AGPAGx10-6x=kmol/m2-h塔底處：PAG2=,CBL2=m解：根據(jù)吸收操作線

9、方程:L/G=(Y-Y2)(X1-X2)在塔頂處：CKP展 6在塔底處：CKPDALQkAGQ4?C?1AGDBLkALDALQkAGQ20=(?廠?PAGDBLkALBLI=mol/m33BL2=320mol/m可見在整個填料塔內(nèi)GLCKP,故 NAkAGPAGGH=一PPAG1PAG2駁03mkAGaPAGCKPb?Di：喉口3CBLI=kmol/m39 已知在 293K 下，用活性碳吸附苯蒸汽所得到的平衡數(shù)據(jù)如表所示壓強/103Pa吸附容量/g苯g碳-1試繪制吸附等溫線.若該吸附等溫線遵從朗格繆爾方程式，試求式中 A、B的值.解：吸附等溫線以橫坐標(biāo)為 P,縱坐標(biāo)為吸附容量來畫(略)任取曲

10、線上兩點，代入 XT=ABP/(1+BP)求解，得 A=,B=X10-3(或近似值)10 設(shè)一固定床活性碳的裝填厚度為 0.6m,活性碳對苯吸附的平衡靜活性值為25%其堆積密度為425kg/m3,并假定其死層厚度為0.15m,氣體通過吸附器床層的速度為 0.3m/s,廢氣含苯濃度為 2000mg/m,求該吸附器的活性碳床層對含苯廢氣的保護作用時間.解：K177083S/mv0TKL飛 171KL3h)某活性碳床被用來凈化含 GHCl 的廢氣，其操作條件是；廢氣流量為 20nVmin,溫度為 25C,壓力為latm,C6H5CI 的初始含量為 850X10-6(體積分數(shù))，床深 0.5m,空塔氣速為0.4m/s.假定活性碳的裝填密度為 400kg/m3,操作條件下的吸附容量為飽和吸附容量的 40%試驗測得其飽和容量為 kg(活性碳).(1)當(dāng)吸附床長寬比為 2:1 時,試確定床的過氣截面；(2)計算吸附床的活性碳用量；(3)試確定吸附床穿透前能夠連續(xù)操作的時間.解：(1)床的截面積：Q/v=20/(60X)M=0.833m2(2)活性碳的用量=xX400=166.6kg 假 定 穿 透 時 的