2025年大氣污染控制工程試題庫答案加重點版一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列屬于二次污染物的是（）A.二氧化硫（SO?）B.氮氧化物（NO?）C.臭氧（O?）D.顆粒物（PM??）答案：C解析：二次污染物是由一次污染物在大氣中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或光化學(xué)反應(yīng)生成的新污染物。O?由NO?和揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）在光照下反應(yīng)生成，屬于二次污染物；SO?、NO?、PM??多為直接排放的一次污染物。2.某旋風(fēng)除塵器的進(jìn)口含塵濃度為3g/m3，出口含塵濃度為0.15g/m3，則其總除塵效率為（）A.85%B.90%C.95%D.98%答案：C解析：總效率η=（進(jìn)口濃度-出口濃度）/進(jìn)口濃度×100%=（3-0.15）/3×100%=95%。3.石灰石-石膏法濕法脫硫中，鈣硫比（Ca/S）通?？刂圃冢ǎ〢.0.8~1.0B.1.0~1.2C.1.5~2.0D.2.0~2.5答案：B解析：鈣硫比指脫硫劑中Ca與煙氣中S的摩爾比。為保證脫硫效率（通常＞90%），同時避免脫硫劑浪費，實際運行中Ca/S一般控制在1.05~1.2。4.選擇性催化還原（SCR）脫氮的最佳反應(yīng)溫度范圍是（）A.80~150℃B.200~300℃C.300~400℃D.500~600℃答案：C解析：SCR常用V?O?-WO?/TiO?催化劑，其活性溫度窗口為300~400℃，在此范圍內(nèi)NH?與NO?的還原反應(yīng)效率最高（可達(dá)90%以上）。5.袋式除塵器的壓力損失主要由（）決定A.濾袋材質(zhì)B.過濾風(fēng)速C.粉塵層厚度D.清灰頻率答案：C解析：袋式除塵器的壓力損失ΔP=ΔP?+ΔP?，其中ΔP?為清潔濾料的阻力（固定值），ΔP?為粉塵層的阻力（與粉塵層厚度成正比）。清灰后粉塵層被去除，ΔP?降低，因此運行中壓力損失主要受粉塵層厚度影響。6.下列屬于揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的是（）A.CO?B.CH?C.NH?D.H?S答案：B解析：VOCs指常溫下飽和蒸氣壓＞70Pa、常壓下沸點≤260℃的有機(jī)化合物。CH?（甲烷）是典型VOCs；CO?為無機(jī)氣體，NH?、H?S為無機(jī)惡臭氣體，均不屬于VOCs。7.電除塵器中，粉塵荷電的主要方式是（）A.擴(kuò)散荷電B.電場荷電C.碰撞荷電D.熱荷電答案：B解析：電除塵器中，粉塵粒徑＞0.5μm時以電場荷電為主（電場中離子碰撞粉塵使其荷電）；粒徑＜0.1μm時以擴(kuò)散荷電為主（離子熱運動擴(kuò)散至粉塵表面）。工業(yè)粉塵多為0.1~10μm，故主要依賴電場荷電。8.燃燒過程中，熱力型NO?的生成主要與（）相關(guān)A.燃料含氮量B.燃燒溫度C.過量空氣系數(shù)D.燃燒時間答案：B解析：熱力型NO?由空氣中的N?在高溫下與O?反應(yīng)生成（N?+O?→2NO），其生成速率與溫度呈指數(shù)關(guān)系（溫度＞1500℃時顯著增加），因此主要受燃燒溫度控制。9.吸附法處理VOCs時，常用的再生方法不包括（）A.加熱再生B.降壓再生C.化學(xué)再生D.蒸汽再生答案：C解析：吸附劑再生方法包括：①加熱再生（升高溫度降低吸附容量）；②降壓再生（降低壓力使吸附質(zhì)脫附）；③置換再生（如蒸汽吹掃）。化學(xué)再生一般用于催化劑失活后的活化，非吸附劑常規(guī)再生方式。10.評價凈化設(shè)備對不同粒徑粉塵的捕集能力時，需使用（）A.總效率B.分級效率C.穿透率D.通過率答案：B解析：總效率反映設(shè)備對所有粒徑粉塵的整體去除能力，而分級效率η(dp)表示對某一粒徑dp粉塵的去除效率，可更準(zhǔn)確評價設(shè)備對特定粒徑粉塵的適應(yīng)性（如電除塵器對0.1~2μm粉塵效率較低）。二、填空題（每空1分，共20分）1.大氣污染物按存在狀態(tài)分為顆粒態(tài)污染物和氣態(tài)污染物，其中顆粒態(tài)污染物包括粉塵、煙、飛灰、霧等。2.袋式除塵器的清灰方式主要有機(jī)械振動清灰、逆氣流清灰和脈沖噴吹清灰，其中脈沖噴吹清灰的清灰能力最強(qiáng)，適用于高濃度粉塵。3.電除塵器的主要性能指標(biāo)包括除塵效率、壓力損失（通常＜300Pa）、處理風(fēng)量和電場風(fēng)速（一般1~1.5m/s）。4.石灰石-石膏法濕法脫硫的主要副產(chǎn)物是二水合硫酸鈣（CaSO?·2H?O），可用于生產(chǎn)建筑石膏。5.SCR脫氮反應(yīng)的主要方程式為4NO+4NH?+O?→4N?+6H?O（以NO為例）。6.VOCs的控制技術(shù)分為回收法和銷毀法，回收法包括吸附、吸收、冷凝和膜分離；銷毀法包括燃燒、催化氧化和生物降解。7.燃燒過程中NO?的生成類型有熱力型、燃料型和快速型，其中燃料型是燃煤鍋爐NO?的主要來源（占60%~80%）。8.評價吸附劑性能的主要指標(biāo)有比表面積、孔結(jié)構(gòu)（孔徑分布）、吸附容量和機(jī)械強(qiáng)度（抗磨損性）。9.旋風(fēng)除塵器的分割粒徑（d??）是指分級效率為50%時的粉塵粒徑，d??越小，除塵器的除塵效率越高。10.大氣污染物綜合防治的技術(shù)措施包括清潔生產(chǎn)、末端治理、總量控制和區(qū)域聯(lián)防聯(lián)控。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述電除塵器的工作原理。答：電除塵器通過以下四個階段實現(xiàn)粉塵捕集：（1）氣體電離：高壓直流電場使陰極（電暈極）附近氣體電離，產(chǎn)生大量自由電子和正離子。（2）粉塵荷電：自由電子（負(fù)電荷）在電場中向陽極（集塵極）移動，與粉塵碰撞使其荷負(fù)電（少數(shù)大顆?？赡芎烧姡＃?）荷電粉塵遷移：荷電粉塵在電場力（F=qE）作用下向相反極性的電極移動（負(fù)電粉塵向陽極移動）。（4）清灰：粉塵到達(dá)陽極后釋放電荷并沉積，通過振打裝置使粉塵落入灰斗，完成分離。2.比較濕法脫硫與干法脫硫的優(yōu)缺點。答：（1）濕法脫硫（如石灰石-石膏法）：優(yōu)點：脫硫效率高（＞90%），技術(shù)成熟，副產(chǎn)物可綜合利用（石膏）；缺點：設(shè)備易腐蝕、結(jié)垢，需處理廢水，能耗較高（需大量漿液循環(huán)）。（2）干法脫硫（如噴霧干燥法）：優(yōu)點：無廢水排放，設(shè)備腐蝕輕，投資和運行成本較低；缺點：脫硫效率較低（70%~85%），副產(chǎn)物為干粉（含未反應(yīng)脫硫劑），難以利用。適用場景：濕法適用于高硫煤、大機(jī)組；干法適用于低硫煤、中小機(jī)組或?qū)U水排放限制嚴(yán)格的地區(qū)。3.簡述袋式除塵器的過濾機(jī)理。答：袋式除塵器的過濾過程分為兩個階段：（1）初始階段（清潔濾料）：主要依靠篩濾、慣性碰撞、攔截、擴(kuò)散和重力沉降作用捕集粉塵。其中，篩濾作用僅在粉塵粒徑＞濾料孔徑時有效，初期效率較低。（2）穩(wěn)定階段（粉塵層形成）：濾料表面逐漸形成“粉塵層”，成為主要過濾介質(zhì)。粉塵層中的孔隙更小（＜1μm），可高效捕集細(xì)顆粒（尤其是0.1~1μm的粉塵），此時總效率可達(dá)99.9%以上。4.列舉VOCs的主要控制技術(shù)并說明其適用條件。答：（1）回收法：①吸附法：適用于低濃度（＜5000mg/m3）、常溫VOCs，常用活性炭或分子篩；②冷凝法：適用于高濃度（＞10000mg/m3）、高沸點（＞50℃）VOCs，需低溫（-50~-100℃）；③膜分離法：適用于中高濃度（5000~20000mg/m3）、易冷凝VOCs，投資較高。（2）銷毀法：①熱力燃燒：適用于高濃度（＞2000mg/m3）、熱值高的VOCs，需溫度＞800℃；②催化燃燒：適用于中低濃度（500~5000mg/m3）VOCs，反應(yīng)溫度低（200~400℃），需催化劑；③生物法：適用于低濃度（＜1000mg/m3）、易生物降解的VOCs（如醇、酯類），處理量較大（＞10000m3/h）。5.說明分級效率與總效率的關(guān)系，并寫出計算式。答：分級效率η(dp)指對某一粒徑dp粉塵的去除效率，總效率η是各粒徑粉塵的加權(quán)平均效率。兩者關(guān)系為：η=Σ（η(dp)×g(dp)）×100%式中，g(dp)為進(jìn)口粉塵中粒徑dp的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。例如，若進(jìn)口粉塵中5μm以下占30%（η=90%），5~10μm占50%（η=95%），10μm以上占20%（η=99%），則總效率η=0.3×0.9+0.5×0.95+0.2×0.99=94.3%。四、計算題（每題10分，共20分）1.某燃煤鍋爐煙氣量為100000m3/h，進(jìn)口含塵濃度為8g/m3，出口含塵濃度為0.08g/m3。已知粉塵的粒徑分布如下（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：dp（μm）：＜2|2~5|5~10|＞10g?（進(jìn)口）：15%|25%|30%|30%g?（出口）：40%|30%|20%|10%計算：（1）總除塵效率；（2）5~10μm粉塵的分級效率。解：（1）總效率η=（C?-C?）/C?×100%=（8-0.08）/8×100%=99%（2）設(shè)進(jìn)口中5~10μm粉塵的質(zhì)量流量為G?=100000×8×30%=240000g/h出口中5~10μm粉塵的質(zhì)量流量為G?=100000×0.08×20%=1600g/h分級效率η????=（G?-G?）/G?×100%=（240000-1600）/240000×100%≈99.33%2.某電廠采用石灰石-石膏法脫硫，燃煤含硫量為3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），煤的低位發(fā)熱量為20000kJ/kg，鍋爐蒸發(fā)量為1000t/h（煤耗率0.15kg蒸汽/kg煤），脫硫效率為95%。計算：（1）每小時SO?生成量；（2）每小時需消耗的石灰石量（CaCO?純度90%，Ca/S=1.05）。解：（1）煤耗量B=1000×1000kg/h×0.15=150000kg/h硫的質(zhì)量流量=B×含硫量=150000×3%=4500kg/hSO?生成量=4500×（64/32）=9000kg/h（S→SO?，摩爾比1:1，分子量32→64）（2）實際參與反應(yīng)的S量=9000×（1-脫硫效率）=9000×5%=450kg/h（注：脫硫效率η=（進(jìn)口SO?-出口SO?）/進(jìn)口SO?，故出口SO?=進(jìn)口SO?×（1-η），但Ca/S指參與反應(yīng)的Ca與進(jìn)口S的摩爾比，因此需用進(jìn)口S量計算）正確計算：參與反應(yīng)的S摩爾數(shù)=（9000×1000g/h）/64g/mol=140625mol/hCa需要量=140625mol/h×1.05=147656.25mol/hCaCO?質(zhì)量=147656.25mol×100g/mol（CaCO?分子量）=14765625g/h=14765.625kg/h考慮純度90%，實際石灰石消耗量=14765.625/0.9≈16406.25kg/h≈16.4t/h五、論述題（20分）論述PM2.5的來源、危害及控制技術(shù)。答：（一）PM2.5的來源PM2.5（空氣動力學(xué)直徑≤2.5μm的顆粒物）來源分為一次源和二次源：1.一次源：直接排放的細(xì)顆粒物，包括：①工業(yè)源：燃煤鍋爐、鋼鐵冶煉、建材生產(chǎn)（水泥、陶瓷）等排放的煙塵；②交通源：機(jī)動車尾氣（燃油不完全燃燒生成的碳顆粒）、非道路機(jī)械（挖掘機(jī)、船舶）排放；③生活源：餐飲油煙（動植物油高溫裂解產(chǎn)物）、生物質(zhì)燃燒（秸稈、木柴）；④揚(yáng)塵：建筑施工、道路揚(yáng)塵（地面顆粒物經(jīng)風(fēng)力或機(jī)械作用揚(yáng)起）。2.二次源：由氣態(tài)前體物在大氣中反應(yīng)生成的細(xì)顆粒物，主要包括：①硫酸鹽：SO?經(jīng)光氧化或催化氧化生成H?SO?，與NH?等反應(yīng)生成(NH?)?SO?；②硝酸鹽：NO?與OH自由基反應(yīng)生成HNO?，與NH?反應(yīng)生成NH?NO?；③二次有機(jī)氣溶膠（SOA）：VOCs（如苯系物、烯烴）在光化學(xué)氧化中生成低揮發(fā)性有機(jī)物，吸附于顆粒表面或成核形成新顆粒。（二）PM2.5的危害1.健康危害：①呼吸系統(tǒng)：PM2.5可深入肺泡（甚至進(jìn)入血液），引發(fā)肺炎、哮喘、慢性阻塞性肺疾病（COPD）；②心血管系統(tǒng)：顆粒中的重金屬（如Pb、Cd）和多環(huán)芳烴（PAHs）可誘發(fā)炎癥反應(yīng)，增加心梗、中風(fēng)風(fēng)險；③致癌性：吸附的苯并[a]芘等致癌物可提高肺癌發(fā)病率。2.環(huán)境危害：①能見度下降：PM2.5對光的散射和吸收導(dǎo)致霧霾天氣（如我國華北地區(qū)冬季重污染）；②氣候變化：黑碳（BC）吸收太陽輻射，加劇全球變暖；硫酸鹽顆粒反射太陽輻射，可能產(chǎn)生“陽傘效應(yīng)”；③生態(tài)破壞：酸性顆粒物（硫酸鹽、硝酸鹽）導(dǎo)致土壤酸化，影響植被和微生物生長。（三）PM2.5的控制技術(shù)控制PM2.5需采取“一次源減排+二次源前體物控制”的綜合策略：1.一次源控制技術(shù)：①工業(yè)源：-燃煤鍋爐：采用電袋復(fù)合除塵器（效率＞99.9%），可捕集99%以上的PM2.5；-鋼鐵行業(yè)：轉(zhuǎn)爐煤氣凈化采用濕式電除塵器（對0.1~2μm粉塵效率＞90%）；-建材行業(yè)