2025年大氣污染控制工程試試題庫答案加重點版一、選擇題1.以下哪種除塵器對PM2.5的捕集效率最高？（）A.旋風(fēng)除塵器B.袋式除塵器C.重力沉降室D.慣性除塵器答案：B解析：袋式除塵器通過濾料的篩分、慣性碰撞、擴(kuò)散等機(jī)制捕集顆粒，對0.1-1μm的細(xì)顆粒效率可達(dá)99.9%以上，是目前對PM2.5控制最有效的設(shè)備之一；旋風(fēng)除塵器主要捕集≥5μm顆粒，重力沉降室和慣性除塵器效率更低。2.燃燒過程中，熱力型NOx的生成主要與以下哪一因素相關(guān)？（）A.燃料中的氮含量B.燃燒溫度C.燃料中的硫含量D.空氣過剩系數(shù)答案：B解析：熱力型NOx由空氣中的N?在高溫下與O?反應(yīng)生成，生成速率與溫度呈指數(shù)關(guān)系（T>1500℃時顯著增加）；燃料型NOx與燃料中氮含量相關(guān)，快速型NOx與碳?xì)淙剂系牟煌耆紵嚓P(guān)。3.吸收法處理SO?時，采用石灰石-石膏法的主要吸收劑是？（）A.NaOH溶液B.CaCO?漿液C.NH?·H?OD.MgO漿液答案：B解析：石灰石-石膏法是最常用的濕法脫硫工藝，以CaCO?漿液為吸收劑，與SO?反應(yīng)生成CaSO?，進(jìn)一步氧化為石膏（CaSO?·2H?O）。4.大氣穩(wěn)定度分級中，Pasquill-Gifford模型的D類代表（）A.強不穩(wěn)定B.中性C.穩(wěn)定D.弱不穩(wěn)定答案：B解析：Pasquill穩(wěn)定度分為A（極不穩(wěn)定）、B（不穩(wěn)定）、C（弱不穩(wěn)定）、D（中性）、E（弱穩(wěn)定）、F（穩(wěn)定），D類對應(yīng)陰天或大風(fēng)（>6m/s）條件。5.電除塵器的有效驅(qū)進(jìn)速度ω與以下哪一參數(shù)無關(guān)？（）A.電場強度B.顆粒荷電量C.氣體流量D.顆粒粒徑答案：C解析：有效驅(qū)進(jìn)速度ω=qE/(3πμd)（q為顆粒荷電量，E為電場強度，μ為氣體粘度，d為顆粒粒徑），與氣體流量無關(guān)；氣體流量影響除塵效率（多依奇公式η=1-exp(-Aω/Q)，A為集塵面積，Q為流量）。二、填空題1.袋式除塵器的壓力損失由三部分組成：清潔濾料阻力、（粉塵層阻力）、過濾速度引起的附加阻力。2.催化轉(zhuǎn)化法處理汽車尾氣的三效催化劑可同時去除CO、HC和（NOx），其最佳工作條件為（理論空燃比附近）。3.燃燒過程中，空氣過剩系數(shù)α>1時，煙氣中（O?）濃度升高，（CO）濃度降低。4.大氣擴(kuò)散模型中，有效源高He=（煙囪幾何高度H）+（煙氣抬升高度ΔH），其中ΔH的計算需考慮（初始動量）和（熱浮力）的影響。5.GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，重點地區(qū)燃煤電廠SO?排放限值為（35mg/m3），NOx排放限值為（50mg/m3）。三、簡答題1.比較電除塵器與袋式除塵器的優(yōu)缺點及適用場景。答：（1）電除塵器優(yōu)點：阻力?。?lt;300Pa）、處理風(fēng)量大（可達(dá)10?m3/h）、耐高溫（≤400℃）、可處理高濃度粉塵（≤50g/m3）；缺點：投資高（占電廠總投資15-20%）、對高比電阻（>1012Ω·cm）粉塵易反電暈導(dǎo)致效率下降，受煙氣成分（如SO?、H?O）影響大。（2）袋式除塵器優(yōu)點：除塵效率高（≥99.9%）、對細(xì)顆粒（PM2.5）捕集效果好、運行穩(wěn)定、不受粉塵比電阻影響；缺點：阻力大（1000-1500Pa）、受溫度限制（≤260℃，高溫需冷卻）、濾袋易破損（壽命2-4年）、濕度大時易糊袋。（3）適用場景：電除塵器多用于電廠高溫、大煙氣量場景；袋式除塵器或電袋復(fù)合除塵器用于鋼鐵、水泥等細(xì)顆粒（如PM10、PM2.5）排放控制。2.簡述吸收法處理SO?時，影響吸收效率的主要因素。答：（1）吸收劑性質(zhì)：堿性越強（如Ca(OH)?>CaCO?）、溶解度越高（如NaOH>CaCO?），吸收效率越高。（2）氣液接觸條件：液氣比（L/G）增大（通常為最小液氣比的1.1-2倍）、接觸時間延長（塔高增加）、傳質(zhì)面積增大（采用填料塔或噴淋塔），均能提高效率。（3）煙氣參數(shù)：SO?濃度越低（推動力ΔC=CG-C減小）、溫度越低（氣體溶解度隨溫度升高而降低）、壓力越高（溶解度隨分壓升高而增加），吸收效率越高。（4）反應(yīng)產(chǎn)物處理：及時移除生成物（如石膏結(jié)晶）可避免吸收劑表面結(jié)垢，維持反應(yīng)活性。3.解釋燃燒過程中降低NOx排放的主要技術(shù)措施。答：（1）源頭控制：使用低氮燃料（如天然氣替代燃煤）、燃料脫氮（如煤的洗選降低有機(jī)氮含量）。（2）過程控制：①低氧燃燒：降低過量空氣系數(shù)（α=1.05-1.1），減少O?濃度，抑制熱力型NOx生成；②分級燃燒：一次風(fēng)欠氧燃燒（燃料型NOx轉(zhuǎn)化為N?），二次風(fēng)補氧完成燃燒，降低整體NOx；③煙氣再循環(huán)：將部分低溫?zé)煔猓?0-30%）送回燃燒室，降低燃燒溫度和O?濃度，抑制熱力型NOx；④低氮燃燒器：采用濃淡燃燒、旋流燃燒等方式，形成局部還原性氛圍，減少NOx生成。（3）末端治理：選擇性催化還原（SCR，NH?在催化劑作用下還原NOx為N?，效率80-90%）、選擇性非催化還原（SNCR，NH?或尿素在850-1100℃直接還原NOx，效率30-60%）。四、計算題1.某重力沉降室長L=5m，高H=2m，寬W=3m，處理煙氣量Q=18000m3/h，煙氣溫度200℃（μ=2.6×10??Pa·s，ρ_g=0.746kg/m3），粉塵密度ρ_p=2500kg/m3。計算粒徑d=10μm顆粒的沉降效率（假設(shè)顆粒為球形，Re≤1，需考慮坎寧漢修正，λ=0.065μm）。解：（1）計算氣流速度u=Q/(H×W)=18000/(3600×2×3)=0.833m/s（2）顆粒沉降速度v_s=(ρ_p-ρ_g)gd2C/(18μ)坎寧漢修正C=1+2.514λ/d=1+2.514×0.065/10≈1.0163代入數(shù)據(jù)：v_s=(2500-0.746)×9.8×(10×10??)2×1.0163/(18×2.6×10??)≈0.052m/s（3）顆粒在沉降室的停留時間t0=L/u=5/0.833≈6s（4）顆粒沉降所需時間t=H/v_s=2/0.052≈38.46s（5）因t0<t，沉降效率η=t0/t=6/38.46≈15.6%2.某電除塵器集塵面積A=2000m2，處理煙氣量Q=10000m3/h，有效驅(qū)進(jìn)速度ω=0.1m/s。計算總除塵效率；若入口粉塵濃度C_in=50g/m3，出口濃度C_out是多少？解：（1）多依奇公式η=1-exp(-Aω/Q)Q=10000/3600≈2.778m3/sη=1-exp(-2000×0.1/2.778)=1-exp(-71.9)=≈99.999%（實際中Aω/Q>10時效率趨近100%，此處可能數(shù)據(jù)假設(shè)簡化）（2）C_out=C_in×(1-η)=50×(1-0.99999)=0.0005g/m3=0.5mg/m3五、論述題從源頭控制、過程控制、末端治理三個層面，論述燃煤電廠控制PM2.5排放的技術(shù)體系。答：燃煤電廠PM2.5主要來源于煤粉燃燒產(chǎn)生的飛灰（占90%以上），其形成與燃料特性、燃燒條件、除塵設(shè)備效率密切相關(guān)?？刂萍夹g(shù)需全流程協(xié)同：1.源頭控制：（1）燃料預(yù)處理：通過洗煤降低灰分（灰分每降低1%，飛灰量減少約1%），減少細(xì)顆粒前驅(qū)物；采用型煤技術(shù)（添加固硫劑和粘結(jié)劑），降低燃燒過程中細(xì)顆粒的破碎與釋放。（2）燃料替代：摻燒生物質(zhì)（如秸稈、木屑）或垃圾衍生燃料（RDF），其灰分低、堿金屬含量高，可抑制飛灰中PM2.5的生成（生物質(zhì)灰熔點低，易形成大顆粒）。2.過程控制：（1）燃燒優(yōu)化：采用循環(huán)流化床（CFB）燃燒技術(shù)（燃燒溫度850-900℃），低于煤粉爐（1300-1500℃），減少高溫下細(xì)顆粒的形成；通過低氧燃燒（α=1.05-1.1）降低火焰溫度，抑制飛灰的破碎與團(tuán)聚。（2）爐內(nèi)調(diào)質(zhì)：噴入石灰石（CaCO?）或氫氧化鈣（Ca(OH)?），與SO?反應(yīng)生成CaSO?顆粒（粒徑較大），促進(jìn)PM2.5團(tuán)聚；噴入飛灰再循環(huán)，利用粗顆粒碰撞捕集細(xì)顆粒。3.末端治理：（1）電除塵器提效：采用高頻高壓電源（提高電場強度）、多電場配置（≥5電場）、異極距調(diào)整（增大極板間距至400-450mm），提升對PM2.5的荷電與捕集效率（效率從99%提升至99.8%）。（2）電袋復(fù)合除塵：前級電除塵捕集80-90%粗顆粒（減輕濾袋負(fù)荷），后級袋除塵捕集剩余細(xì)顆粒（PM2.5效率≥99.9%），總排放濃度可降至5mg/m3以下。（3）濕式電除塵（WESP）：在濕法脫硫后設(shè)置，利用高壓電場捕集濕態(tài)細(xì)顆粒（包括石膏雨、硫酸霧），對PM