第七章 气态污染物控制技术基础7.1解：由亨利定律P*=Ex ，500×2%=1.88×105x ，x=5.32×10－5。
由y*=mx ，m=y*/x=0.02/5.32×10－5=376。
因x=5.32×10－5很小，故C CO2=2.96mol/m 3。
)/(1096.210%250096.2343*Pa m mol PC H ⋅⨯=⨯⨯==-100g 与气体平衡的水中约含44×100×5.32×10－5/18=0.013g 。
7.2 解：在1atm 下O 2在空气中含量约0.21。
0.21=4.01×104x 解得O 2在水中摩尔分数为x=5.24×10－6。
7.3 解：20》C 时H 2S E=0.489×105kPa ，分压20atm ×0.1%=2.03kPa 。
P*=Ex ，x=P*/E=4.15×10－5，故C*H2S =2.31mol/m 3。
H=C/P*=2.3/（2.03×103）=1.14×10－3mol/（m 3.Pa ）=115mol/（m 3.atm ） 由185.1,542.0108121611511-==+=+=hK k k H K Al lgAl。
)/(3.431.285.1)(32*2h m mol C C KN S H S H AlA⋅=⨯=-=。
7.4 解：G B =5000×0.95=4750m 3N /h 。
Y 1=0.053，321063.2%54750)47505000(-⨯=⨯-=Y ；4.257.26/053.000263.0053.00)(max 21min =-=--=X Y Y G L BS 。
因此用水量L s =25.4G B ×1.5=1.81×105m 3N /h 。
由图解法可解得传质单元数为5.6。
7.5 解：G B =10×0.89=8.9m 3/min ，Y 1=0.124，Y 2=0.02。
作出最小用水时的操作线，x max =0.068。
故53.1068.002.0124.0)(min =-=Bs G L ，L s =1.53×1.75×8.9=23.8m 3/min 。
图解法可解得传质单元数为3.1。
m La H y39.2)(3.333.0=⨯=。
H y =2.39×3.1=7.4m 。
7.6解：利用公式0ττ-=KL ，将已知数据代入⎩⎨⎧-=-=002.05051.0220ττK K ，解得⎩⎨⎧==min 65min/28500τmK因此min 27856512850max =-⨯=τ。
7.7解： m V a K b min/8.95103020230)0129.02629.0(3=⨯⨯⨯-==-ρρm i n 8.95'==KL τ，kg aSL x b 2.452301141)0129.02629.0(2=⨯⨯⨯⨯-==πρ。
依据公式n T kP X 1=，对lgX T ~lgP 进行直线拟合：7.030P X T =，即K=30，n=1.43； 依据公式mmV P BV V P +=1，对P ~P/V 进行直线拟合：P VP 005.00289.0+=，即V m =200，B=0.173。
7.9 解：三氯乙烯的吸收量V=2.54×104×0.02×99.5%=505.46m 3/h ，M=131.5。
由理想气体方程RT Mm PV =得h kg RTPVM m /1075.329431.85.13146.5051038.135⨯=⨯⨯⨯⨯==因此活性炭用量kg m 4301036.541075.328100⨯=⨯⨯⨯=；体积349.925771036.5m m V =⨯==ρ。
7.10 解：Y 1=0.025kg 苯/kg 干空气，硅胶苯kg kg Y X /282.0)167.0(5.1111==，Y 2=0，X 2=0。
故操作线方程为X=11.28Y 。
当Y=Y b =0.0025kg 苯/kg 干空气时，X=11.28×0.0025=0.0282kg 苯/kg 硅胶。
Y*=0.167×0.02821.5=0.0008kg 苯/kg 干空气。
08.5881*=-YY ，由此可求得⎰-YYbYY dY *近似值；同时， ⎰⎰---+-=-==WeWbababWeWbAAb w w w w w dw w Y Y W dwY YW Y Q f ))(1()1(000⎰⎰⎰⎰⎰------=+WeWbYe YbYYbYeYbdYY YbYY dYY Y dYYY dYY Y dY Y Y ))(1(****由此求得f 的近似值，列表如下：N OG =5.948，f=0.5580；2atm ，298K 时，ρ=2.37kg/m 3，因此)/(37.22s m kg v G ⋅==ρ，故H OG =m G D a p 07041.0)10835.131.21060.0(60042.1)(42.151.05251.0=⨯⨯⨯⨯=--μ； 因此吸附区高度为H 2=H OG .N OG =0.07041×5.948=0.419m 。
对单位横截面积的床层，在保护作用时间内吸附的苯蒸汽量为（0.025－0）×2.37×60×90＝320（kg 苯/m 2） 而吸附床饱和区吸附苯蒸汽量)0()(2--=T b x H H ρ 吸附床未饱和区吸附苯蒸汽量)1)(0(2f x H T b --=ρ因此总吸附量320442.0282.0625419.0282.0625)419.0(=⨯⨯⨯+⨯⨯-=H 解得H=2.05m ，此即所需要的最小床高。
7.11 解：反应管转化率为x A 时，反应速度为R A =－0.15（1－x A ）mol/（kg 催化剂.min ）。
根据单管物料平衡可列出如下方程：A A Qdx Adx x =-ρ)1(15.0 其中2322101.1)108.3(4m A --⨯=⨯⨯=π，Q 单位为mol/min 。
数据代入并整理得AA x dx Qdx -=1098668.0，对等式两边积分，即⎰⎰-=74.001.601098668.0AA x dx Q dx ，解得Q=0.447mol/min 。
反应管数目：250/0.447＝560个。
7.12 解：kJ Q 531056.438.171106475.56227⨯=⨯⨯-=-由T cm Q ∆=得K cmQ T 31472642.01056.45=⨯⨯==∆。
第八章 硫氧化物的污染控制8.1解：火电厂排放标准700mg/m 3。
3%硫含量的煤烟气中SO 2体积分数取0.3%。
则每立方米烟气中含SO 2mg 857110644.2233=⨯⨯；因此脱硫效率为%8.91%10085717008571=⨯-。
8.2 解： 1）↑+⋅→++22322322COO H CaSOO H SO CaCOkgm164100=m=1.5625kg2）每燃烧1t 煤产生SO 2约kg t 7221006.3=⨯，约去除72×0.9=64.8kg 。
因此消耗CaCO 3 kg m 132648.641003.1=⨯⨯=。
3）CaSO 4.2H 2O 生成量 kg 174172648.64=⨯；则燃烧1t 煤脱硫污泥排放量为t 4354.0174=，同时排放灰渣77kg 。
8.3 解：1）由)1)(1(121ηηη---=T ，)1%)(981(1%7.992η---=，解得%852=η。
2）设总体积为100，则SO 27.8体积，O 210.8体积，N 281.4体积。
经第一级催化转化后余SO 20.156体积，O 26.978体积，N 281.4体积。
设有x 体积SO 2转化，则总体积为)25.88(x -。
因此，5.0]2/5.882/978.6[2/5.88156.0)25.88/(300x x x x x x --⋅---=，由此解得x=1.6×10－3；故转化率为%99156.0106.113=⨯--8.4解： 动力消耗W W K 07.58.0260000156.0=⨯=，即约0.51%用于克服阻力损失。
8.5 解：1）取平均温度为C T 。
5.117255180=+=，此时气体密度l g /94.0=ρ（分子量取30）。
显然雾滴处于牛顿区，s m u s /73.9]94.0/10008.9103[74.12/13=⨯⨯⨯=-，因气体流速为3m/s ，则液滴相对塔壁的沉降速度为6.73m/s 。
2）工况条件：液气比9.0L/m 3，Ca/S=1.2，并假设SO 2吸收率为90%。
在117.5。
C 下，水汽化热2212.1kJ/kg ，空气比热1.025kJ/（kg.K ） 由（180－55）×1.025×0.94=2212.1m ，解得m=0.054kg ，因此水分蒸发率%6.0%1000.9054.0=⨯。
3）CaCO 3反应分率为%75%1002.19.0=⨯。
8.6解：在373K 时，K hs =0.41，K s1=6.6×10－3，K s2＝3.8×10－8。
[Na]－[S]=[Na +]－[SO 2.H 2O]－[HSO 3－]－[SO 32－]=[OH －]－[H +]+[SO 32－]+2[CO 32－]+[HCO 3－]－[SO 2.H 2O]22123223][][][][++--==H P K K K H HSO K SOso hs s s s ，22123223][][][][++--==H P K K K H HSO K COco hc c c s ，][][213+-=H P K K HCOco hc c 。
代入得492202131410166.8][102.1][1055.62][101.2][][10][][-+-+-+-++-⨯-⨯+⨯⨯+⨯+-=-H H H H H S Na代入不同的[H +]浓度，可得pH 在4～5时[Na]－[S]接近于0。
因此脱硫最佳pH 值4～5。
8.7 解：工况条件：液气比9.0L/m 3，Ca/S=1.2，并假设SO 2吸收率为90%。
因此，单位体积（1.0L ）通过烟气1/9m 3，可吸收SO 2mol 018.0%90100.44.221000913=⨯⨯⨯⨯-。