2025年大氣污染控制工程期末試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列屬于二次污染物的是（）A.SO?B.NOxC.O?D.TSP2.評(píng)價(jià)旋風(fēng)除塵器性能的關(guān)鍵參數(shù)是（）A.處理風(fēng)量B.壓力損失C.分割粒徑D.漏風(fēng)率3.袋式除塵器中，影響清灰效果的主要因素是（）A.濾料材質(zhì)B.過濾風(fēng)速C.粉塵粒徑D.入口濃度4.石灰石-石膏法濕法脫硫的主要副產(chǎn)物是（）A.CaSO?B.CaCO?C.CaSO?·2H?OD.CaO5.燃燒過程中，降低NOx生成的關(guān)鍵措施是（）A.提高燃燒溫度B.延長(zhǎng)停留時(shí)間C.降低過量空氣系數(shù)D.增加燃料含氮量6.活性炭吸附VOCs時(shí)，穿透曲線的“穿透點(diǎn)”通常定義為出口濃度達(dá)到入口濃度的（）A.5%B.10%C.20%D.50%7.電除塵器中，荷電粉塵的驅(qū)進(jìn)速度與（）成正比A.電場(chǎng)強(qiáng)度B.粉塵粒徑平方C.氣體黏度D.電極間距8.生物法處理VOCs適用于（）A.高濃度、難降解廢氣B.低濃度、易降解廢氣C.高溫、高濕度廢氣D.含顆粒物廢氣9.計(jì)算理論空氣量時(shí)，1kg碳完全燃燒需（）m3氧氣A.1.866B.0.7C.5.55D.0.510.下列不屬于揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的是（）A.苯B.甲醛C.二氧化碳D.甲苯二、填空題（每空1分，共20分）1.大氣污染物按存在狀態(tài)分為________和________，其中PM2.5屬于________。2.除塵設(shè)備的總效率η與分級(jí)效率η_d的關(guān)系為η=________（用入口、出口粒徑分布表示）。3.袋式除塵器的過濾過程分為________和________兩個(gè)階段，其中________階段是主要除塵階段。4.燃燒過程的“三T”條件是________、________和________。5.選擇性催化還原（SCR）脫硝的還原劑通常為________，反應(yīng)溫度范圍為________。6.吸附法處理廢氣時(shí)，常用的吸附等溫線有________、________和________。7.旋風(fēng)除塵器的分割粒徑d_c50是指分級(jí)效率為________時(shí)的粉塵粒徑，其計(jì)算公式為d_c50=________（用符號(hào)表示）。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述電除塵器的工作原理，說明其適用的粉塵特性。2.比較文丘里洗滌器與旋風(fēng)除塵器的除塵機(jī)理，分析各自的優(yōu)缺點(diǎn)。3.列舉3種煙氣脫硫技術(shù)（濕法、半干法、干法各1種），并簡(jiǎn)述其核心反應(yīng)方程式。4.解釋“燃燒前脫硫”“燃燒中脫硫”“燃燒后脫硫”的含義，各舉1例說明。5.簡(jiǎn)述VOCs的主要來源及末端控制技術(shù)（至少4種）。四、計(jì)算題（共20分）1.（6分）某燃煤鍋爐采用兩級(jí)除塵系統(tǒng)，第一級(jí)為旋風(fēng)除塵器（效率η?=85%），第二級(jí)為袋式除塵器（效率η?=99%）。若入口粉塵濃度為8000mg/m3，求系統(tǒng)總效率和排放濃度。2.（8分）某燃料油的元素分析為：C=85%，H=12%，O=2%，S=1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。計(jì)算：（1）理論空氣量（m3/kg）；（2）當(dāng)過量空氣系數(shù)α=1.2時(shí)，實(shí)際空氣量（m3/kg）；（3）理論煙氣量（m3/kg）。（注：O?、N?、CO?、H?O的摩爾體積均取22.4L/mol）3.（6分）某車間排放含苯廢氣，流量為5000m3/h，入口濃度為1500mg/m3。采用活性炭吸附處理，活性炭的平衡吸附容量為0.3kg苯/kg炭，穿透時(shí)間為8h，安全系數(shù)取1.2。計(jì)算所需活性炭的最小用量。五、論述題（10分）結(jié)合我國(guó)大氣污染防治政策（如“十四五”規(guī)劃），論述PM2.5與O?協(xié)同控制的必要性及技術(shù)路徑。參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.C3.B4.C5.C6.B7.B8.B9.A10.C二、填空題1.顆粒污染物；氣態(tài)污染物；顆粒污染物2.Σ（η_d×f_i）（f_i為入口粒徑分布質(zhì)量分?jǐn)?shù)）3.粉塵初層形成；穩(wěn)定過濾；穩(wěn)定過濾4.溫度（Temperature）；時(shí)間（Time）；湍流度（Turbulence）5.NH?（或尿素）；300~400℃6.朗格繆爾（Langmuir）；Freundlich；BET7.50%；√[(9μB)/(2πN_vρ_pu_i)]（μ為氣體黏度，B為除塵器入口寬度，N_v為氣流旋轉(zhuǎn)圈數(shù)，ρ_p為粉塵密度，u_i為入口流速）三、簡(jiǎn)答題1.工作原理：電除塵器通過高壓電場(chǎng)使氣體電離產(chǎn)生電子和離子，粉塵荷電后在電場(chǎng)力作用下向集塵極運(yùn)動(dòng)并沉積，最后通過振打清除。適用特性：適用于比電阻在10?~101?Ω·cm的粉塵（比電阻過低易反電暈，過高易產(chǎn)生電暈閉塞）；粒徑0.1~50μm；入口濃度≤30g/m3（過高需預(yù)除塵）。2.機(jī)理比較：文丘里洗滌器通過高速氣流使液滴霧化，粉塵與液滴碰撞、凝聚后被捕獲（慣性碰撞為主）；旋風(fēng)除塵器利用離心力使粉塵撞擊壁面后分離（離心沉降為主）。優(yōu)缺點(diǎn)：文丘里除塵效率高（可達(dá)99%以上），能處理高溫、高濕廢氣，但壓力損失大（5000~20000Pa）、耗水量大；旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能耗低（壓力損失500~2000Pa），但對(duì)細(xì)粉塵（<5μm）效率低（<70%）。3.技術(shù)列舉及反應(yīng)：-濕法：石灰石-石膏法，核心反應(yīng)：CaCO?+SO?+0.5H?O→CaSO?·0.5H?O+CO?↑；2CaSO?·0.5H?O+O?+3H?O→2CaSO?·2H?O（石膏）。-半干法：噴霧干燥法，Ca(OH)?+SO?→CaSO?·0.5H?O；CaSO?·0.5H?O+0.5O?→CaSO?·0.5H?O。-干法：活性炭吸附法，SO?+1/2O?+H?O→H?SO?（活性炭催化）。4.定義與示例：-燃燒前脫硫：燃料使用前脫除硫分，如煤炭洗選（通過重力分選去除無機(jī)硫）。-燃燒中脫硫：燃燒過程中加入脫硫劑固硫，如循環(huán)流化床鍋爐中添加石灰石（CaCO?→CaO+CO?↑；CaO+SO?+1/2O?→CaSO?）。-燃燒后脫硫：對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫處理，如濕法石灰石-石膏法（同第3題）。5.來源：工業(yè)涂裝（涂料揮發(fā)）、印刷（油墨溶劑）、化工生產(chǎn)（反應(yīng)副產(chǎn)物）、機(jī)動(dòng)車尾氣（燃油蒸發(fā)）。末端控制技術(shù)：吸附法（活性炭吸附VOCs后熱脫附）、吸收法（柴油吸收高濃度苯系物）、催化燃燒（Pt/Pd催化劑作用下VOCs氧化為CO?和H?O）、生物處理（微生物降解低濃度乙醇、乙酸乙酯）。四、計(jì)算題1.總效率：η=1-(1-η?)(1-η?)=1-(1-0.85)(1-0.99)=1-0.15×0.01=0.9985（99.85%）。排放濃度：C_out=C_in×(1-η)=8000×(1-0.9985)=8000×0.0015=12mg/m3。2.（1）理論空氣量：C燃燒需O?：(85/12)×1=7.083mol/kg；H燃燒需O?：(12/2)×0.5=3mol/kg（H?→H?O需0.5molO?/molH?）；S燃燒需O?：(1/32)×1=0.03125mol/kg；O自身提供O?：(2/32)×0.5=0.03125mol/kg（O?分子量32，1molO?含2molO）；總需O?=7.083+3+0.03125-0.03125=10.083mol/kg；理論空氣量=10.083×(1/0.21)×22.4/1000=10.083×4.7619×0.0224≈1.07m3/kg（注：空氣中O?體積分?jǐn)?shù)21%）。（2）實(shí)際空氣量：V_actual=α×V_theory=1.2×1.07≈1.28m3/kg。（3）理論煙氣量：CO?：(85/12)×22.4/1000=0.158m3/kg；H?O：(12/2)×22.4/1000=0.134m3/kg；SO?：(1/32)×22.4/1000=0.0007m3/kg；N?（來自空氣）：10.083×(0.79/0.21)×22.4/1000=10.083×3.7619×0.0224≈0.843m3/kg；總理論煙氣量=0.158+0.134+0.0007+0.843≈1.135m3/kg。3.總吸附量：G=Q×C×t=5000m3/h×1500×10??kg/m3×8h=5000×0.0015×8=60kg?；钚蕴坑昧浚簃=G/(吸附容量×安全系數(shù))=60/(0.3×1.2)=60/0.36≈166.67kg（取167kg）。五、論述題必要性：PM2.5與O?是我國(guó)當(dāng)前大氣污染的主要特征污染物，二者前體物存在重疊（如NOx、VOCs既是O?的生成原料，也是PM2.5中二次氣溶膠的前體物）。協(xié)同控制可避免單一控制導(dǎo)致的“此消彼長(zhǎng)”（如控制NOx可能抑制O?生成，但過度控制可能促進(jìn)O?在VOCs敏感區(qū)域的生成），符合“十四五”規(guī)劃中“加強(qiáng)多污染物協(xié)同控制和區(qū)域協(xié)同治理”的要求。技術(shù)路徑：1.源頭控制：推廣低揮發(fā)性原料（如水性涂料替代溶劑型涂料）、清潔燃料（天然氣替代散煤），減少VOCs和NOx的初始排放。2.末端治理：工業(yè)鍋爐安裝SCR脫硝+袋式除塵+濕法脫硫一體化裝置，同時(shí)控制NOx、顆粒物和SO?；VOCs排放企業(yè)采用“吸附濃縮+催化燃燒”技術(shù)，提高