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          大氣污染課后答案-8-章.doc

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          大氣污染課后答案-8-章 PAGE PAGE 1 第八章 硫氧化物的污染控制 88 8.1 某新建電廠的設計用煤為:硫含量3%,熱值26535kJ/kg。為達到目前中國火電廠的排放標準,采用的SO2排放控制措施至少要達到多少的脫硫效率? 解: 火電廠排放標準700mg/m3。 3%硫含量的煤煙氣中SO2體積分數取0.3%。 則每立方米煙氣中含SO2; 因此脫硫效率為 8.2 某電廠采用石灰石濕法進行煙氣脫硫,脫硫效率為90%。電廠燃煤含硫為3.6%,含灰為7.7%。試計算: 1)如果按化學劑量比反應,脫除每kgSO2需要多少kg的CaCO3; 2)如果實際應用時CaCO3過量30%,每燃燒一噸煤需要消耗多少CaCO3; 3)脫硫污泥中含有60%的水分和40%CaSO4.2H2O,如果灰渣與脫硫污泥一起排 8.5 石灰石(CaCO3)法洗滌脫硫采用噴霧塔設計,如果噴嘴產生霧滴的平均直徑為3mm,假定操作按表8-5的典型工況進行,試計算: 1)液滴相對與塔壁的沉降速度是多少? 2)如果氣體進口溫度為180。C,離開塔頂時下降到55。C,計算霧滴的水分蒸發率?假定霧滴可近似視為水滴。 3)脫硫液每經過一次噴霧塔,有多少分率的CaCO3發生了反應? 解: 1)取平均溫度為,此時氣體密度(分子量取30)。 顯然霧滴處于牛頓區,,因氣體流速為3m/s,則液滴相對塔壁的沉降速度為6.73m/s。 2)工況條件:液氣比9.0L/m3,Ca/S=1.2,并假設SO2吸收率為90%。 在117.5。C下,水汽化熱2212.1kJ/kg,空氣比熱1.025kJ/(kg.K) 由(180-55)×1.025×0.94=2212.1m,解得m=0.054kg,因此水分蒸發率 。 3)CaCO3反應分率為。 8.6 在雙堿法煙氣脫硫工藝中,SO2被Na2SO3溶液吸收。溶液中的總體反應為: Na2SO3+H2O+SO2+CO2->Na++H++OH-+HSO3-+SO32-+HCO3-+CO32- 在333K時,CO2溶解和離解反應的平衡常數為: , 溶液中鈉全部以Na+形式存在,即[Na]=[Na+]; 溶液中含硫組分包括,[S]=[SO2.H2O]+[HSO3-]+[SO32-]。 如果煙氣的SO2體積分數為2000×10-6,CO2的濃度為16%,試計算脫硫反應的最佳pH。 解: 在373K時,Khs=0.41,Ks1=6.6×10-3,Ks2=3.8×10-8。 [Na]-[S]=[Na+]-[SO2.H2O]-[HSO3-]-[SO32-] =[OH-]-[H+]+[SO32-]+2[CO32-]+[HCO3-]-[SO2.H2O] ,, 。 代入得 代入不同的[H+]濃度,可得pH在4~5時[Na]-[S]接近于0。因此脫硫最佳pH值4~5。 8.7 根據表8-5中所列的石灰石濕法煙氣脫硫的典型操作條件,試計算: 1)脫硫液每循環經過一次洗滌塔,單位體積脫硫液中溶解了多少摩爾的SO2; 2)如果脫硫液進入洗滌塔時的pH為5,則其流出洗滌塔時的pH為多少。假定漿滴在洗滌塔中的停留時間較短(通常為3~4s),CaCO3尚未發生反應。 解: 工況條件:液氣比9.0L/m3,Ca/S=1.2,并假設SO2吸收率為90%。因此,單位體積(1.0L)通過煙氣1/9m3,可吸收SO2。 取溫度T=373K,則Khs=0.147,Ks1=0.0035,Ks2=2.4×10-8。 進水PSO2=4.0×10-4atm,[SO2.H2O]=PSO2.Khs=5.88×10-5, [HSO3-]=Ks1[SO2.H2O]/[H+]=0.0206,[SO32-]=; 則反應后[S]’=[SO2.H2O]+[HSO3-]+[SO32-]+0.018=0.0387 此時PSO2’=4.0×10-3atm,[SO2.H2O]’=5.88×10-4 物料守恒得 [SO2.H2O]’+[HSO3-]’+[SO32-]’ =0.0387 由上述方程可解得[H+]=5.4×10-5,pH=4.27

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