Question

图5-12为我国东部季风区某新建城市分布图，城市的四周都有广阔地带。现要在城市附近建一座10⁶ kW以重油或煤炭为燃料的火力发电厂。

                    

                                        图5-12

    (1)若该厂以含硫质量分数为2％的重油为燃料，假设1 dm³重油(密度为0.95 g·cm^-3)燃烧生成14 m³标准状况下的烟道气，计算烟道气中SO₂的体积分数。

    (2)请在图5-12中A、B、C、D、E、F处选一最佳建厂处，说明理由。

    (3)请你预测此工厂将有哪些方面对环境造成污染?

    (4)请你用物理、化学、生物等方面的知识设计一个保护环境、控制污染的方案。

    (5)以含硫3.5％的重油为燃料，重油使用量为0.18 dm³(kW·h)^-1，该厂开工率为(每年实际运转天数)为80％，对烟道气的脱硫回收的SO₂能生产多少千克(NH₄)₂SO₄或生产石膏(CaSO₄·2H₂O)多少千克？若将这些SO₂制成70％的浓硫酸，可生产这种浓硫酸多少千克?

Answer 1

解析：(1)烟道气中SO₂的体积可通过重油中含硫的质量换算成物质的量，再通过气体摩尔体积换算成体积，故SO₂体积分数为：

    100%=0.095%

    (5)设能生产(NH₄)₂SO₄、石膏、浓硫酸的质量分别为x、y、z，则：

    m(S)=0.18 dm³(kW·h)^-1×0.95 kg·dm^-3×10⁶ kW×24 h×365×80％×3.5％=4.194×10⁷kg

          S      —      (NH₄)₂SO₄

           32             132

    4.194×10⁷ kg   x

           S      —      CaSO₄·2H₂O

          32               172

    4.194×10⁷ kg     y

           S      —      H₂SO₄

             32            98

    4.194×10⁷ kg  z×70％

    x==1.73×10⁸ kg

    y==2.25×10⁸ kg

    z==1.83×10⁸ kg

答案：（1）0.095%

    (2)应选在D处建厂。原因：①在季风区，工厂应建在位于垂直于盛行风向的郊外，可尽量减少粉尘、有毒气体对居民区的污染;②在河的下游，水源充足;③紧靠铁路和公路，交通便利。

    (3)有废气、废渣和废水。

(4)①在附近建一个矿渣水泥厂或砖厂，变废为宝。②根据所产生废水的情况，在建厂的同时，建一个利用化学分解和生物降解的废水处理设备。③根据该厂将产生粉尘和有毒气体较严重的情况，在厂区里多栽一些如美人蕉、月季、丁香、菊花等能吸收有毒气体的植物，搞好厂区绿化保护。在工厂周围和居民区之间建立森林防护林带，尽量选一些生长快、能吸收粉尘和有毒气体的树种作为绿化的主要品种。

    （5）1.73×10⁸ kg或2.25×10⁸ kg  1.83×10⁸ kg