Question

圖5-12為我國東部季風區某新建城市分布圖，城市的四周都有廣闊地帶�，F要在城市附近建一座10⁶ kW以重油或煤炭為燃料的火力發電廠。

                    

                                        圖5-12

    (1)若該廠以含硫質量分數為2％的重油為燃料，假設1 dm³重油(密度為0.95 g·cm^-3)燃燒生成14 m³標準狀況下的煙道氣，計算煙道氣中SO₂的體積分數。

    (2)請在圖5-12中A、B、C、D、E、F處選一最佳建廠處，說明理由。

    (3)請你預測此工廠將有哪些方面對環境造成污染?

    (4)請你用物理、化學、生物等方面的知識設計一個保護環境、控制污染的方案。

    (5)以含硫3.5％的重油為燃料，重油使用量為0.18 dm³(kW·h)^-1，該廠開工率為(每年實際運轉天數)為80％，對煙道氣的脫硫回收的SO₂能生產多少千克(NH₄)₂SO₄或生產石膏(CaSO₄·2H₂O)多少千克？若將這些SO₂制成70％的濃硫酸，可生產這種濃硫酸多少千克?

Answer 1

解析：(1)煙道氣中SO₂的體積可通過重油中含硫的質量換算成物質的量，再通過氣體摩爾體積換算成體積，故SO₂體積分數為：

    100%=0.095%

    (5)設能生產(NH₄)₂SO₄、石膏、濃硫酸的質量分別為x、y、z，則：

    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)應選在D處建廠。原因：①在季風區，工廠應建在位于垂直于盛行風向的郊外，可盡量減少粉塵、有毒氣體對居民區的污染;②在河的下游，水源充足;③緊靠鐵路和公路，交通便利。

    (3)有廢氣、廢渣和廢水。

(4)①在附近建一個礦渣水泥廠或磚廠，變廢為寶。②根據所產生廢水的情況，在建廠的同時，建一個利用化學分解和生物降解的廢水處理設備。③根據該廠將產生粉塵和有毒氣體較嚴重的情況，在廠區里多栽一些如美人蕉、月季、丁香、菊花等能吸收有毒氣體的植物，搞好廠區綠化保護。在工廠周圍和居民區之間建立森林防護林帶，盡量選一些生長快、能吸收粉塵和有毒氣體的樹種作為綠化的主要品種。

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