2025年大氣污染控制工程試題庫答案一、選擇題1.大氣污染中，以下哪種污染物屬于一次污染物？（）A.臭氧B.硫酸霧C.二氧化硫D.硝酸霧答案：C解析：一次污染物是指直接從污染源排放到大氣中的原始污染物。二氧化硫是由燃燒含硫燃料等直接排放到大氣中的，屬于一次污染物。而臭氧是由氮氧化物和碳?xì)浠衔镌陉柟庹丈湎掳l(fā)生光化學(xué)反應(yīng)提供的；硫酸霧是二氧化硫等經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化形成的；硝酸霧通常是氮氧化物經(jīng)過復(fù)雜反應(yīng)產(chǎn)生的，它們都屬于二次污染物。2.以下哪種除塵器對細(xì)粉塵捕集效率最低？（）A.袋式除塵器B.電除塵器C.旋風(fēng)除塵器D.文丘里洗滌器答案：C解析：旋風(fēng)除塵器主要依靠離心力來分離粉塵，對于粒徑較大的粉塵有較好的捕集效果，但對于細(xì)粉塵（粒徑小于5μm）的捕集效率相對較低。袋式除塵器通過濾袋過濾，能有效捕集細(xì)粉塵；電除塵器利用靜電力使粉塵荷電后被捕集，對細(xì)粉塵也有較高的效率；文丘里洗滌器通過氣液接觸，能較好地捕集細(xì)粉塵。3.某燃燒過程中，燃料完全燃燒所需的理論空氣量為10m3/kg，實際供給的空氣量為12m3/kg，則空氣過剩系數(shù)為（）A.0.83B.1.2C.1.0D.0.2答案：B解析：空氣過剩系數(shù)定義為實際空氣量與理論空氣量之比。已知理論空氣量為10m3/kg，實際空氣量為12m3/kg，所以空氣過剩系數(shù)=12÷10=1.2。4.以下哪種方法不屬于氣態(tài)污染物的凈化方法？（）A.吸附法B.吸收法C.重力沉降法D.催化轉(zhuǎn)化法答案：C解析：重力沉降法主要用于分離氣體中的顆粒物，是一種除塵方法，不屬于氣態(tài)污染物的凈化方法。吸附法是利用吸附劑吸附氣態(tài)污染物；吸收法是用吸收劑吸收氣態(tài)污染物；催化轉(zhuǎn)化法是通過催化劑使氣態(tài)污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。5.燃燒過程中，影響氮氧化物提供的主要因素不包括（）A.燃燒溫度B.空氣過剩系數(shù)C.燃料含氮量D.燃料含水量答案：D解析：燃燒溫度越高，氮氧化物提供量通常越多；空氣過剩系數(shù)會影響燃燒過程中的氧含量，從而影響氮氧化物的提供；燃料含氮量直接決定了燃料型氮氧化物的提供潛力。而燃料含水量主要影響燃燒的熱效率等，對氮氧化物提供的影響較小。二、填空題1.大氣污染物按其存在狀態(tài)可分為________和________兩大類。答案：氣溶膠狀態(tài)污染物；氣態(tài)污染物解析：氣溶膠狀態(tài)污染物是指懸浮在大氣中的固體或液體微粒，如粉塵、煙、霧等；氣態(tài)污染物是指以氣體形態(tài)存在于大氣中的污染物，如二氧化硫、氮氧化物等。2.袋式除塵器的過濾機理主要包括________、________、________、________和靜電效應(yīng)等。答案：篩濾作用；慣性碰撞作用；攔截作用；擴散作用解析：篩濾作用是當(dāng)粉塵粒徑大于濾袋孔隙時被截留；慣性碰撞作用是粉塵顆粒由于慣性與濾袋纖維碰撞而被捕集；攔截作用是當(dāng)粉塵顆粒隨氣流接近濾袋纖維時被攔截；擴散作用是對于細(xì)小粉塵，由于布朗運動使其與濾袋纖維接觸而被捕集。3.燃燒過程中產(chǎn)生的氮氧化物主要有________和________，通常用________表示。答案：一氧化氮；二氧化氮；NO?解析：在燃燒過程中，氮氣和氧氣在高溫下反應(yīng)首先提供一氧化氮（NO），部分一氧化氮會進一步氧化為二氧化氮（NO?），通常將一氧化氮和二氧化氮的混合物用NO?表示。4.吸收法凈化氣態(tài)污染物時，吸收劑的選擇應(yīng)考慮________、________、________、________等因素。答案：溶解度；選擇性；揮發(fā)度；黏性解析：吸收劑對污染物的溶解度要大，才能有效吸收污染物；要有良好的選擇性，只吸收目標(biāo)污染物；揮發(fā)度要低，以減少吸收劑的損失；黏性要小，以保證吸收過程的傳質(zhì)效率和設(shè)備的運行穩(wěn)定性。5.電除塵器的工作原理包括________、________和________三個基本過程。答案：氣體電離；粉塵荷電；粉塵捕集解析：首先在電除塵器中使氣體電離產(chǎn)生大量的離子；然后粉塵在離子的作用下荷電；最后荷電粉塵在電場力的作用下向集塵極移動并被捕集。三、簡答題1.簡述大氣污染的危害。答案：大氣污染的危害主要體現(xiàn)在以下幾個方面：（1）對人體健康的危害：大氣污染物可通過呼吸進入人體，引起呼吸道疾病，如支氣管炎、哮喘、肺癌等。一些污染物如重金屬、多環(huán)芳烴等還具有致癌、致畸、致突變的作用。長期暴露在污染的空氣中，還會降低人體的免疫力，影響心血管系統(tǒng)等。（2）對植物的危害：大氣污染物會影響植物的光合作用、呼吸作用等生理過程，導(dǎo)致植物生長受阻、葉片枯黃、產(chǎn)量下降。例如，二氧化硫會破壞植物的葉綠素，使植物失綠；臭氧會影響植物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能。（3）對氣候的影響：大氣中的溫室氣體如二氧化碳、甲烷等的增加會導(dǎo)致全球氣候變暖，引起海平面上升、冰川融化、極端氣候事件增多等問題。此外，大氣中的顆粒物會影響大氣的輻射平衡，導(dǎo)致局部地區(qū)氣候異常，如霧霾天氣會降低能見度，影響交通和人們的日常生活。（4）對建筑物和文物古跡的損害：大氣污染物如二氧化硫、酸雨等會腐蝕建筑物的表面材料，使建筑物的耐久性降低。對于文物古跡，這種損害更為嚴(yán)重，會破壞其歷史和文化價值。2.比較旋風(fēng)除塵器和袋式除塵器的優(yōu)缺點。答案：（1）旋風(fēng)除塵器優(yōu)點：-結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，占地面積小，操作維護方便。-可以處理高溫、高濕的氣體，對含塵濃度的適應(yīng)性較強。-壓力損失適中，動力消耗相對較小。缺點：-對細(xì)粉塵（粒徑小于5μm）的捕集效率較低，一般適用于處理粗顆粒粉塵。-除塵效率受氣體流量、粉塵性質(zhì)等因素影響較大，當(dāng)氣體流量不穩(wěn)定時，除塵效果會變差。（2）袋式除塵器優(yōu)點：-對細(xì)粉塵的捕集效率高，可達到99%以上，能有效去除PM?.?等細(xì)小顆粒物。-不受粉塵比電阻等性質(zhì)的影響，適應(yīng)性強。-處理風(fēng)量范圍廣，可根據(jù)實際需要進行設(shè)計。缺點：-濾袋材質(zhì)要求較高，成本相對較高，且濾袋使用壽命有限，需要定期更換。-不適用于處理高溫、高濕、有腐蝕性的氣體，否則會損壞濾袋。-清灰過程較為復(fù)雜，需要專門的清灰裝置，運行維護成本相對較高。3.簡述燃燒過程中控制氮氧化物提供的主要措施。答案：燃燒過程中控制氮氧化物提供的主要措施包括：（1）低氮燃燒技術(shù)-降低燃燒溫度：通過采用分級燃燒、煙氣再循環(huán)等方法，降低燃燒區(qū)域的溫度，減少熱力型氮氧化物的提供。分級燃燒是將燃料和空氣分階段送入燃燒區(qū)，使燃燒過程分步進行，避免局部高溫；煙氣再循環(huán)是將部分煙氣引入燃燒區(qū)，降低燃燒區(qū)的氧濃度和溫度。-控制空氣過剩系數(shù)：合理控制空氣過剩系數(shù)，避免過高的氧含量，減少氮氧化物的提供?？梢圆捎酶蝗剂先紵拓毴剂先紵嘟Y(jié)合的方式，優(yōu)化燃燒過程。（2）燃料預(yù)處理-脫氮處理：對于含氮量較高的燃料，可以采用物理或化學(xué)方法進行脫氮處理，降低燃料中的氮含量，從而減少燃料型氮氧化物的提供。（3）采用低氮燃燒器-改進燃燒器的設(shè)計，使燃料和空氣更均勻地混合，實現(xiàn)更穩(wěn)定、更高效的燃燒，減少氮氧化物的排放。例如，采用旋流燃燒器、濃淡燃燒器等。（4）煙氣脫硝-選擇性催化還原（SCR）：在催化劑的作用下，用氨等還原劑將氮氧化物還原為氮氣和水。SCR技術(shù)具有脫硝效率高、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點。-選擇性非催化還原（SNCR）：在高溫下，不用催化劑，直接向煙氣中噴入還原劑，將氮氧化物還原為氮氣和水。SNCR技術(shù)成本相對較低，但脫硝效率相對SCR較低。4.說明吸附法凈化氣態(tài)污染物的原理和吸附劑的再生方法。答案：（1）吸附法凈化氣態(tài)污染物的原理吸附法是利用吸附劑對氣態(tài)污染物的吸附作用來凈化氣體。吸附劑具有較大的比表面積和豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，當(dāng)含有污染物的氣體與吸附劑接觸時，污染物分子由于分子間引力（物理吸附）或化學(xué)鍵力（化學(xué)吸附）被吸附在吸附劑的表面。物理吸附是一種可逆過程，吸附和解吸同時存在，吸附熱較小；化學(xué)吸附是通過化學(xué)鍵結(jié)合，吸附較穩(wěn)定，吸附熱較大。（2）吸附劑的再生方法-加熱再生：通過加熱吸附劑，使吸附質(zhì)分子的熱運動加劇，克服吸附力而從吸附劑表面脫附出來。加熱再生是最常用的再生方法，可采用蒸汽、熱風(fēng)等加熱方式。-減壓再生：降低系統(tǒng)壓力，使吸附質(zhì)的分壓降低，根據(jù)吸附平衡原理，吸附質(zhì)會從吸附劑表面解吸出來。減壓再生通常與加熱再生結(jié)合使用，效果更好。-置換再生：向吸附劑中通入一種能與吸附質(zhì)競爭吸附位置的置換氣體，將吸附質(zhì)置換出來。例如，用惰性氣體置換吸附在吸附劑上的污染物。-化學(xué)再生：通過化學(xué)反應(yīng)使吸附質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于分離的物質(zhì)，從而實現(xiàn)吸附劑的再生。例如，對于吸附了二氧化硫的吸附劑，可以用石灰等進行化學(xué)反應(yīng)，將二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，然后進行分離。四、計算題1.已知某鍋爐每小時燃燒含硫量為3%的煤5t，煤的熱值為25000kJ/kg。若燃燒過程中硫的轉(zhuǎn)化率為90%，試計算該鍋爐每小時產(chǎn)生的二氧化硫排放量。解：首先計算煤中硫的含量：煤的質(zhì)量m=5t=5000kg煤中硫的質(zhì)量m?=m×3%=5000×0.03=150kg然后根據(jù)硫的轉(zhuǎn)化率計算轉(zhuǎn)化為二氧化硫的硫的質(zhì)量：轉(zhuǎn)化為二氧化硫的硫的質(zhì)量m???=m?×90%=150×0.9=135kg硫轉(zhuǎn)化為二氧化硫的化學(xué)反應(yīng)方程式為：S+O?=SO?根據(jù)化學(xué)計量關(guān)系，1mol硫（32g）完全燃燒提供1mol二氧化硫（64g），即硫與二氧化硫的質(zhì)量比為32:64=1:2。所以提供二氧化硫的質(zhì)量m???總=m???×2=135×2=270kg答：該鍋爐每小時產(chǎn)生的二氧化硫排放量為270kg。2.某袋式除塵器處理含塵氣體，入口粉塵濃度為10g/m3，處理風(fēng)量為5000m3/h，除塵效率為99%。試計算出口粉塵濃度和每小時收集的粉塵量。解：（1）根據(jù)除塵效率公式η=（C?-C?）/C?×100%（其中η為除塵效率，C?為入口粉塵濃度，C?為出口粉塵濃度）已知η=99%，C?=10g/m3，代入公式可得：0.99=（10-C?）/1010-C?=10×0.99C?=10-9.9=0.1g/m3（2）每小時收集的粉塵量m=Q（C?-C?）（其中Q為處理風(fēng)量）Q=5000m3/h，C?=10g/m3，C?=0.1g/m3m=5000×（10-0.1）=5000×9.9=49500g=49.5kg答：出口粉塵濃度為0.1g/m3，每小時收集的粉塵量為49.5kg。3.某工廠排放的廢氣中含有二氧化硫，濃度為500ppm（體積分?jǐn)?shù)），廢氣流量為10000m3/h。采用吸收法凈化，吸收劑為氫氧化鈉溶液，吸收效率為90%。試計算每小時需要吸收的二氧化硫的質(zhì)量和理論上需要消耗的氫氧化鈉的質(zhì)量。解：（1）首先將ppm換算為體積分?jǐn)?shù)500ppm=500×10??在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0℃，101.325kPa），1mol任何氣體的體積約為22.4L。廢氣中二氧化硫的體積V???=10000×500×10??=5m3將體積換算為物質(zhì)的量n???=V???/22.4=5/22.4≈0.223mol二氧化硫的摩爾質(zhì)量M???=64g/mol每小時需要吸收的二氧化硫的質(zhì)量m???=n???×M???×90%=0.223×64×0.9≈12.9g（2）二氧化硫與氫氧化鈉反應(yīng)