环境工程原理思考题2..
环境工程原理课后答案(2-9章)
第二章 质量衡算与能量衡算2.1 某室内空气中O 3的浓度是0.08×10-6(体积分数),求:(1)在1.013×105Pa 、25℃下,用μg/m 3表示该浓度; (2)在大气压力为0.83×105Pa 和15℃下,O 3的物质的量浓度为多少?解:理想气体的体积分数与摩尔分数值相等由题,在所给条件下,1mol 空气混合物的体积为V 1=V 0·P 0T 1/ P 1T 0=22.4L×298K/273K=24.45L所以O 3浓度可以表示为0.08×10-6mol×48g/mol×(24.45L )-1=157.05μg/m 3(2)由题,在所给条件下,1mol 空气的体积为V 1=V 0·P 0T 1/ P 1T 0=22.4L×1.013×105Pa×288K/(0.83×105Pa×273K )=28.82L所以O 3的物质的量浓度为0.08×10-6mol/28.82L =2.78×10-9mol/L2.2 假设在25℃和1.013×105Pa 的条件下,SO 2的平均测量浓度为400μg/m 3,若允许值为0.14×10-6,问是否符合要求?解:由题,在所给条件下,将测量的SO 2质量浓度换算成体积分数,即33965108.31429810400100.15101.0131064A A RT pM ρ--⨯⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯ 大于允许浓度,故不符合要求2.3 试将下列物理量换算为SI 制单位:质量:1.5kgf·s 2/m= kg密度:13.6g/cm 3= kg/ m 3压力:35kgf/cm2= Pa4.7atm= Pa670mmHg= Pa功率:10马力=kW比热容:2Btu/(lb·℉)= J/(kg·K)3kcal/(kg·℃)= J/(kg·K)流量:2.5L/s= m3/h表面张力:70dyn/cm= N/m5 kgf/m= N/m解:质量:1.5kgf·s2/m=14.709975kg密度:13.6g/cm3=13.6×103kg/ m3压力:35kg/cm2=3.43245×106Pa4.7atm=4.762275×105Pa670mmHg=8.93244×104Pa功率:10马力=7.4569kW比热容:2Btu/(lb·℉)= 8.3736×103J/(kg·K)3kcal/(kg·℃)=1.25604×104J/(kg·K)流量:2.5L/s=9m3/h表面张力:70dyn/cm=0.07N/m5 kgf/m=49.03325N/m2.4 密度有时可以表示成温度的线性函数,如ρ=ρ0+At式中:ρ——温度为t时的密度,lb/ft3;ρ0——温度为t0时的密度,lb/ft3。
环境工程原理思考题
环境工程原理思考题第一章绪论1.“环境工程学”的要紧研究对象是什么?2. 去除水中的溶解性有机污染物有什么可能的方法?它们的技术原理是什么?3. 简述土壤污染治理的技术体系。
4. 简述废物资源化的技术体系。
5. 阐述环境净化与污染操纵技术原理体系。
6. 通常情况下,污染物处理工程的核心任务是:利用隔离、分离与(或者)转化技术原理,通过工程手段(利用各类装置),实现污染物的高效、快速去除。
试根据环境净化与污染防治技术的基本原理,阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。
第二章质量衡算与能量衡算第一节常用物理量1.什么是换算因数?英尺与米的换算因素是多少?2.什么是量纲与无量纲准数?单位与量纲的区别是什么?3.质量分数与质量比的区别与关系如何?试举出质量比的应用实例。
4.大气污染操纵工程中经常用体积分数表示污染物的浓度,试说明该单位的优点,并阐述与质量浓度的关系。
5.平均速度的涵义是什么?用管道输送水与空气时,较为经济的流速范围为多少?第二节质量衡算1.进行质量衡算的三个要素是什么?2.简述稳态系统与非稳态系统的特征。
3.质量衡算的基本关系是什么?4.以全部组分为对象进行质量衡算时,衡算方程具有什么特征?5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时,物质的转化速率如何表示?第三节能量衡算1.物质的总能量由哪几部分构成?系统内部能量的变化与环境的关系如何?2.什么是封闭系统与开放系统?3.简述热量衡算方程的涵义。
4.关于不对外做功的封闭系统,其内部能量的变化如何表现?5.关于不对外做功的开放系统,系统能量能量变化率可如何表示?第三章流体流淌第一节管流系统的衡算方程1.用圆管道输送水,流量增加1倍,若流速不变或者管径不变,则管径或者流速如何变化?2.当布水孔板的开孔率为30%时,流过布水孔的流速增加多少?3.拓展的伯努利方程说明管路中各类机械能变化与外界能量之间的关系,试简述这种关系,并说明该方程的适用条件。
环境工程原理-环境工程原理课后思考题解答2流体与固体颗粒分离
s :固体颗粒密度,kg / m3; ui : 进口气速,m / s
(2)分离效率
0
C1 C2 C1
C1 : 旋风分离器进口气体含尘浓度,g / m3;
C2 : 旋风分离器出口气体含尘浓度,g / m3
(3)压强降
p
ui2 2
是比例系数,亦称为阻力系数,对标准旋风分离器 8.0
10、滤饼过滤的过滤阻力由哪些部分组成? 答:滤饼过滤的阻力包括流体通过滤饼所受到的阻力以及流体通过过滤介质受到的阻力,其 中占起主导作用的是滤饼阻力。
11、滤饼过滤的过滤速度与推动力和阻力的关系如何表示? 答:过滤速度=推动力/阻力
也即: dV pc Ad rL
12、过滤常数有哪些,与哪些因素有关?
在一个透明的玻璃容器内用落球法测定液体的粘度:
透明玻璃容器内盛满待测液体,让小球在待测液体中下落,测定一定时间内小球下落的距离,
便可求得液体的粘度。
20、比较离心沉降和重力沉降的主要区别。 答:在惯性离心力场中进行的沉降称为离心沉降。相对两相密度差较小、颗粒密度较细的非 均相物系,离心沉降可大大提高沉降速度。而重力沉降则是在重力场中进行的沉降过程。
2废水中固体颗粒的去除在工业生产人类生活废水治理过程中排出的废水有相当一部分都含有一定量的固体颗粒应把这些废水中的固体颗粒去除废水才能进一步利用或排放这就需要应用非均相分离技3回收可利用的物质工业生产中常有许多固体颗粒分散在气体或液体中往往需要将其中一相去除而回收另一相如酿造废水中的糟渣的回收和在利用
18、分析说明决定降尘室除尘能力的主要因素。
答:单层降尘室的生产能力:Vs blut
生产能力只与沉降面积 bl 和颗粒的沉降速度 ut 有关,与降尘室高度 H 无关。
环境工程原理课后答案(2-9章)
第二章质量衡算与能量衡算2.1 某室内空气中O 3的浓度是0.08×10-6(体积分数),求:(1)在1.013×105Pa 、25℃下,用μg/m 3表示该浓度;(2)在大气压力为0.83×105Pa 和15℃下,O 3的物质的量浓度为多少?解:理想气体的体积分数与摩尔分数值相等由题,在所给条件下,1mol 空气混合物的体积为V 1=V 0·P 0T 1/ P 1T 0=22.4L ×298K/273K =24.45L所以O 3浓度可以表示为0.08×10-6mol ×48g/mol ×(24.45L )-1=157.05μg/m 3(2)由题,在所给条件下,1mol 空气的体积为V 1=V 0·P 0T 1/ P 1T 0=22.4L ×1.013×105Pa ×288K/(0.83×105Pa ×273K )=28.82L所以O 3的物质的量浓度为0.08×10-6mol/28.82L =2.78×10-9mol/L2.2 假设在25℃和1.013×105Pa 的条件下,SO 2的平均测量浓度为400μg/m 3,若允许值为0.14×10-6,问是否符合要求?解:由题,在所给条件下,将测量的SO 2质量浓度换算成体积分数,即33965108.31429810400100.15101.0131064AART pM 大于允许浓度,故不符合要求2.3 试将下列物理量换算为SI 制单位:质量:1.5kgf ·s 2/m=kg 密度:13.6g/cm 3=kg/ m3压力:35kgf/cm2= Pa4.7atm= Pa670mmHg= Pa功率:10马力=kW比热容:2Btu/(lb·℉)= J/(kg·K)3kcal/(kg·℃)= J/(kg·K)流量:2.5L/s= m3/h表面张力:70dyn/cm= N/m5 kgf/m= N/m解:s2/m=14.709975kg质量:1.5kgf·密度:13.6g/cm3=13.6×103kg/ m3压力:35kg/cm2=3.43245×106Pa5Pa4.7atm=4.762275×10670mmHg=8.93244×104Pa功率:10马力=7.4569kW3J/(kg·K)比热容:2Btu/(lb·℉)= 8.3736×103kcal/(kg·℃)=1.25604×104J/(kg·K)流量:2.5L/s=9m3/h表面张力:70dyn/cm=0.07N/m5 kgf/m=49.03325N/m2.4 密度有时可以表示成温度的线性函数,如ρ=ρ0+At式中:ρ——温度为t时的密度,lb/ft3;ρ0——温度为t0时的密度,lb/ft3。
环境工程原理知识点总结
环境工程原理知识点总结第II篇思考题第一章绪论1.“环境工程学”的主要研究对象是什么?2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法?它们的技术原理是什么?3. 简述土壤污染治理的技术体系。
4. 简述废物资源化的技术体系。
5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。
6. 一般情况下,污染物处理工程的核心任务是:利用隔离、分离和(或)转化技术原理,通过工程手段(利用各类装置),实现污染物的高效、快速去除。
试根据环境净化与污染防治技术的基本原理,阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。
第二章质量衡算与能量衡算第一节常用物理量1.什么是换算因数?英尺和米的换算因素是多少?2.什么是量纲和无量纲准数?单位和量纲的区别是什么?3.质量分数和质量比的区别和关系如何?试举出质量比的应用实例。
4.大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度,试说明该单位的优点,并阐述与质量浓度的关系。
5.平均速度的涵义是什么?用管道输送水和空气时,较为经济的流速范围为多少?第二节质量衡算1. 进行质量衡算的三个要素是什么?2. 简述稳态系统和非稳态系统的特征。
3. 质量衡算的基本关系是什么?4. 以全部组分为对象进行质量衡算时,衡算方程具有什么特征?5. 对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时,物质的转化速率如何表示?第三节能量衡算1.物质的总能量由哪几部分组成?系统内部能量的变化与环境的关系如何?2.什么是封闭系统和开放系统?3.简述热量衡算方程的涵义。
4.对于不对外做功的封闭系统,其内部能量的变化如何表现?5.对于不对外做功的开放系统,系统能量能量变化率可如何表示?第三章流体流动第一节管流系统的衡算方程1.用圆管道输送水,流量增加1倍,若流速不变或管径不变,则管径或流速如何变化?2.当布水孔板的开孔率为30%时,流过布水孔的流速增加多少?3.拓展的伯努利方程表明管路中各种机械能变化和外界能量之间的关系,试简述这种关系,并说明该方程的适用条件。
环境工程原理-环境工程原理课后思考题解答2流体与固体颗粒分离
5、颗粒和流体的哪些性质会影响到颗粒所受到的流体阻力,怎样影响?
答:由于
阻力 Fd
A
u 2 2
而
f (Ret )
Re t
dut
所以影响颗粒所受到的阻力,主要包括如下几个方面: (1) 颗粒特性:颗粒密度、尺寸、及形状; (2) 流体性质:主要指流体的密度和粘度。
6、简要分析颗粒在重力沉降过程中的受力情况。
层流区:
24 Ret
Re t
dut
湍流区: 0.44
由上式可知:在层流区,由流体粘度引起的表面摩擦力占主要地位,流体粘度与阻力系数成 正比;在湍流区,流体粘性对沉降速度已无影响,由流体在颗粒后半部出现的边界层分离所 引起的形体阻力占主要地位。
9、流体温度对颗粒沉降的主要影响是什么? 答:通常,但颗粒在液体中沉降时,升温使液体粘度下降,可提高沉降速度。对气体,升高 温度,粘度增大,不利于沉降
18、分析说明决定降尘室除尘能力的主要因素。
答:单层降尘室的生产能力:Vs blut
生产能力只与沉降面积 bl 和颗粒的沉降速度 ut 有关,与降尘室高度 H 无关。
19、通过重力沉降过程可以测定颗粒和流体的哪些物性参数,请你设计一些测定方法。
答:根据颗粒沉降原理,可测定液体的粘度。
d
2(s )g 18ut
第二章 流体与固体颗粒分离
1、 简述沉降分离的原理、类型和各类型的主要特征。 答:沉降发生的前提条件是:分散相和连续相之间存在密度差,同时存在外力场的作用,以 造成两相的相对运动。
实现沉降操作的作用力可以分为重力或离心力,因此,沉降过程有重力沉降和离心沉降 两种方式。
环境工程原理 思考题
环境工程原理思考题第一章绪论1、“环境工程学”的主要研究对象就是什么?2、去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法?它们的技术原理就是什么?3、简述土壤污染治理的技术体系。
4、简述废物资源化的技术体系。
5、阐述环境净化与污染控制技术原理体系。
6、一般情况下,污染物处理工程的核心任务就是:利用隔离、分离与(或)转化技术原理,通过工程手段(利用各类装置),实现污染物的高效、快速去除。
试根据环境净化与污染防治技术的基本原理,阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。
第二章质量衡算与能量衡算第一节常用物理量1.什么就是换算因数?英尺与米的换算因素就是多少?2.什么就是量纲与无量纲准数?单位与量纲的区别就是什么?3.质量分数与质量比的区别与关系如何?试举出质量比的应用实例。
4.大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度,试说明该单位的优点,并阐述与质量浓度的关系。
5.平均速度的涵义就是什么?用管道输送水与空气时,较为经济的流速范围为多少?第二节质量衡算1.进行质量衡算的三个要素就是什么?2.简述稳态系统与非稳态系统的特征。
3.质量衡算的基本关系就是什么?4.以全部组分为对象进行质量衡算时,衡算方程具有什么特征?5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时,物质的转化速率如何表示?第三节能量衡算1.物质的总能量由哪几部分组成?系统内部能量的变化与环境的关系如何?2.什么就是封闭系统与开放系统?3.简述热量衡算方程的涵义。
4.对于不对外做功的封闭系统,其内部能量的变化如何表现?5.对于不对外做功的开放系统,系统能量能量变化率可如何表示?第三章流体流动第一节管流系统的衡算方程1.用圆管道输送水,流量增加1倍,若流速不变或管径不变,则管径或流速如何变化?2.当布水孔板的开孔率为30%时,流过布水孔的流速增加多少?3.拓展的伯努利方程表明管路中各种机械能变化与外界能量之间的关系,试简述这种关系,并说明该方程的适用条件。
环境工程原理课后答案(2-9章)
(2)若高位水槽供水中断,随水的出流高位槽液面下降,试计算液面下降1m所需的时间。
图3-3习题3.5图示
解:(1)以地面为基准,在截面1-1′和2-2′之间列伯努利方程,有
u12/2+p1/ρ+gz1=u22/2+p2/ρ+gz2+Σhf
由题意得
p1=p2,且u1=0
流量:2.5L/s= m3/h
表面张力:70dyn/cm= N/m
5 kgf/m= 14.709975kg
密度:13.6g/cm3=13.6×103kg/ m3
压力:35kg/cm2=3.43245×106Pa
4.7atm=4.762275×105Pa
670mmHg=8.93244×104Pa
功率:10马力=7.4569kW
比热容:2Btu/(lb·℉)= 8.3736×103J/(kg·K)
3kcal/(kg·℃)=1.25604×104J/(kg·K)
流量:2.5L/s=9m3/h
表面张力:70dyn/cm=0.07N/m
5 kgf/m=49.03325N/m
2.4密度有时可以表示成温度的线性函数,如
解:设溪水中示踪剂的最低浓度为ρ
则根据质量衡算方程,有
0.05ρ=(3+0.05)×1.0
解之得
ρ=61 mg/L
加入示踪剂的质量流量为
61×0.05g/s=3.05g/s
2.9假设某一城市上方的空气为一长宽均为100 km、高为1.0 km的空箱模型。干净的空气以4m/s的流速从一边流入。假设某种空气污染物以10.0 kg/s的总排放速率进入空箱,其降解反应速率常数为0.20h-1。假设完全混合,
2.6某一段河流上游流量为36000m3/d,河水中污染物的浓度为3.0mg/L。有一支流流量为10000 m3/d,其中污染物浓度为30mg/L。假设完全混合。
环境工程原理思考题总结
物质的转化速率如何表示?
第三节 能量衡算
本节思考题
(1)物质的总能量由哪几部分组成?系统内部能量 的变化与环境的关系如何?
(2)什么是封闭系统和开放系统? (3)简述热量衡算方程的涵义。 (4)对于不对外做功的封闭系统,其内部能量的变
化如何表现? (5)对于不对外做功的开放系统,系统能量变化率
第二节 物理吸收
本节思考题
(1)亨利定律有哪些表达形式,意义如何,常数之 间的关系如何?
(2)如何通过相平衡曲线判断传质方向,其物理意 义何在?
(3)举例说明如何改变平衡条件来实现传质极限的 改变。
(4)吸收过程有哪几个基本步骤?
第二节 物理吸收
本节思考题
(5)双膜理论的基本论点是什么? (6)吸收速率与传质推动力和传质阻力的关系,有
同点。 (3)使用转子流量计时读数为什么需要换算? (4)测定气体的流量计能否用来测量液体? (5)简述转子流量计的安装要求。
第四章 热量传递
第一节 热量传递的方式
本节思考题
(1)什么是热传导? (2)什么是对流传热?分别举出一个强制对流传热和自
然对流传热的实例。 (3)简述辐射传热的过程及其特点。 (4)试分析在居室内人体所发生的传热过程,设室内空
么影响。
第二节 重力沉降
本节思考题
(1)简要分析颗粒在重力沉降过程中的受力情况。 (2)层流区颗粒的重力沉降速度主要受哪些因素影响? (3)影响层流区和湍流区颗粒沉降速度的因素有何不同,
原因何在? (4)流体温度对颗粒沉降的主要影响是什么? (5)列出你所知道的环境工程领域的重力沉降过程。 (6)分析说明决定降尘室除尘能力的主要因素是什么。 (7)通过重力沉降过程可以测定颗粒和流体的哪些物性
环境工程复习思考题含答案
环境工程概论复习思考题第一讲绪论1、了解环境问题与环境问题的分类?环境污染的概念。
环境问题:由于自然或人类活动使环境质量发生变化,从而带来不利于人类生产、生活和身体健康的结果。
分类:原生环境问题(第一环境问题)由自然因素自身的失衡和污染引起的环境问题,如地震、火山爆发、洪涝、干旱、台风等次生环境问题(第二环境问题)-主要环境问题由人为因素造成的环境污染和自然资源与生态环境的破坏当前人类所面临的主要问题是人口问题、资源问题、生态破坏问题和环境污染问题。
它们之间相互关联、相互影响,成为当今世界环境科学所关注的主要问题。
环境污染:有害物质对大气、水质、土壤和动植物有影响并达到致害的结果,破坏了生物界的生态系统,这就是环境污染2、震惊世界的八大公害事件是哪些?各由什么原因造成的?1、马斯河谷烟雾事件(比利时马斯河谷的气温发生逆转,工厂排出的有害气体和煤烟粉尘)2、洛杉矶的光化学烟雾事件(蓝色“光化学烟雾”汽车太多,300~400万辆汽车尾气(NO X ,SO2,HC化合物等与光反应)造成的污染。
)3、多诺拉烟雾事件(美国宾夕法尼亚州的多诺拉小镇,出现逆温,大部分地区持续有雾由二氧化硫和烟尘所致。
)4、伦敦烟雾事件(SO2、烟尘、Fe2O3综合的硫酸烟雾)5、疯狂的猫-日本水俣病事件(鱼身体内含有汞(甲基汞)-氮肥厂排放的废水)6、痛痛病事件(骨痛病事件)(日本富山县神通川流域锌、铅冶炼厂等排放的废水污染了神通川水体,两岸居民利用河水灌溉农田,使稻米和饮用水含镉而中毒)7、四日事件(二氧化硫、金属粉尘的废气)8、米糠油事件(日本九州爱知县一带在生产米糠油过程中,由于生产失误,米糠油中混人了多氯联苯)3、充分理解当前人类面临的环境问题及其相互关系,就这些环境问题谈谈你的看法。
详见P31当前人类面临的主要环境问题是人口问题、资源问题、生态破坏问题和环境污染问题。
它们之间相互关联、相互影响,成为当今世界环境科学所关注的主要问题。
环境工程原理课后习题答案2-8章
We g ( z2 z1 ) h f 9.8110 4 102.1J / kg
Ne We qm We qm 102.1103 34 / 3600 964.3W
课
后
伯努利方程变为 :
答
p1 p2 大气压
案
网
u1 u2 0
667 103 o T = 1 . 59 C 3 100 10 4.184
后
答
案
qV 15.94m3 / s
网
ww w
水的密度
.k
hd
667 103 KW qV 103 4.183 10kJ / m3
水的比热 kJ/kg K 温度 ℃
aw
.c om
H H
qmc p T
Q T 5 105 34.50W / m R 3.189
课
后
R
b1
22 rm 2
b2
ww w
b3
3 30 30 2 45 28.47 2 0.15 43.28 2 0.04 73.99 2.348K / W
23rm3
.k
解:输入给冷却水的热量为:
后
(1)以冷却水为衡算对象,该系统为开放系统。
答
案
课
设冷却水的流量为
网
Q 1000 2 / 3MW 667MW
qV
ww w
.k
hd
aw
.c om
《第二章 质量衡算与能量衡算》
则冷却水热量的变化率为
P F
kg/m3
课
(2)以河流水为衡算对象,在100m3/s的流量下,吸收667MW 能量后河水温度的变化为
环境工程原理-环境工程原理课后思考题解答1绪论
环境工程原理课后思考题解答
一、绪论
1、环境工程原理研究的内容是什么?
答:环境净化与污染防治过程中的宏观分离单元操作、传热单元操作、流体输送单元操作的基本理论、典型设备结构及设计计算方法。
2、环境工程原理应遵循哪些规律
答:动量传递、热量传递和传质的基本规律
3、污水、废气、固体废物治理工程中涉及哪些单元操作
污水:
沉淀、离心分离、气浮、过滤(砂滤等)、过滤(筛网过滤)、反渗透、膜分离、蒸发浓缩、气提、萃取、吸附、吹脱、
废气:
机械除尘、过滤、静电除尘、湿法除尘、物理吸收、化学吸收、催化氧化、燃烧法、稀释固废:
压实、破碎、分选、脱水、干燥、固化、堆肥、焚烧、填埋
4、在SI单位制中,基本单位有哪些?
长度、米;质量,千克;时间、秒;电流、安培;热力学温服、开尔文;物质的量、摩尔;发光强度、坎德拉。
5、我国的法定计量单位依据什么单位制?
以国际单位制为基础,适当增加了一些其他的单位
6、物料衡算和能量衡算依据什么定律,其计算的基本公式有哪些?
依据质量守恒和能量守恒定律。
输入=输出+累计+转化。
环境工程原理课后答案(2-9章)
第二章质量衡算与能量衡算2.1 某室内空气中O3的浓度是0.08×10-6(体积分数),求:(1)在1.013×105Pa、25℃下,用μg/m3表示该浓度;(2)在大气压力为0.83×105Pa和15℃下,O3的物质的量浓度为多少?解:理想气体的体积分数与摩尔分数值相等由题,在所给条件下,1mol空气混合物的体积为V1=V0·P0T1/ P1T0=22.4L×298K/273K=24.45L所以O3浓度可以表示为0.08×10-6mol×48g/mol×(24.45L)-1=157.05μg/m3(2)由题,在所给条件下,1mol空气的体积为V1=V0·P0T1/ P1T0=22.4L×1.013×105Pa×288K/(0.83×105Pa×273K)=28.82L所以O3的物质的量浓度为0.08×10-6mol/28.82L=2.78×10-9mol/L2.2 假设在25℃和1.013×105Pa的条件下,SO2的平均测量浓度为400μg/m3,若允许值为0.14×10-6,问是否符合要求?解:由题,在所给条件下,将测量的SO2质量浓度换算成体积分数,即33965108.31429810400100.15101.0131064A A RT pM ρ--⨯⨯⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯ 大于允许浓度,故不符合要求2.3 试将下列物理量换算为SI 制单位:质量:1.5kgf·s 2/m= kg密度:13.6g/cm 3= kg/ m 3压力:35kgf/cm 2= Pa4.7atm= Pa670mmHg= Pa功率:10马力= kW比热容:2Btu/(lb·℉)= J/(kg·K)3kcal/(kg·℃)= J/(kg·K)流量:2.5L/s= m 3/h表面张力:70dyn/cm= N/m5 kgf/m= N/m解:质量:1.5kgf·s 2/m=14.709975kg密度:13.6g/cm 3=13.6×103kg/ m 3压力:35kg/cm 2=3.43245×106Pa4.7atm=4.762275×105Pa670mmHg=8.93244×104Pa功率:10马力=7.4569kW比热容:2Btu/(lb·℉)= 8.3736×103J/(kg·K)3kcal/(kg·℃)=1.25604×104J/(kg·K)流量:2.5L/s=9m3/h表面张力:70dyn/cm=0.07N/m5 kgf/m=49.03325N/m2.4 密度有时可以表示成温度的线性函数,如ρ=ρ0+At式中:ρ——温度为t时的密度,lb/ft3;ρ0——温度为t时的密度,lb/ft3。
环境工程专业 环境工程原理(第二版)胡洪营
环境工程原理总结思考题1.简要阐述环境净化与污染控制技术原理体系以及在实际工程中实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。
答:(1)原理体系:利用稀释隔离、分离、转化等技术原理,通过工程手段,实现污染物的高效、快速去除。
(2)技术路线:通过隔离/分离/转化方式的优选与组合,实现对污染物的高效(去除效率、能耗)、快速地去除。
即通过对装置的优化设计以及对操作方式和操作条件的优化,实现对介质的混合状态和流体流态的优化和对迁移(物质、能量)和反应速率的强化,从而实现对污染物的高效(去除效率、能耗)、快速去除。
3.流体在直管内流动时,同时发生传热或传质过程。
当流速增加致使流态变为湍流时,对流动和传递过程产生什么影响?当流体流过弯管时,与直管有什么不同?答:流动转化为湍流后,流动阻力增加,传热或传质阻力减少。
流体流过弯管时,由于离心力作用,扰动加剧,使阻力损失增加,传热过程被强化。
4.一般情况下,反应器内的流体流动状态会对反应结果产生影响,为什么?答:流动状态不同,将使反应器内的浓度分布、湿度分布和流速分布不同,可能造成反应器各“流团”停留时间分布,组分分布和反应速率的不同,直接影响反应过程和传递过程,从而影响反应的结果。
5.流体沿平壁面流动,当流度增加致使流动状态由层流变为湍流时,试分析流动边界层厚度的变化以及对流动阻力和传质阻力产生的影响?答:边界层厚度随流速增加而减少;层流变湍流速度梯度变大,摩擦力增加,流动阻力增加;边界层厚度减少,而传质阻力主要集中在边界层,湍流加大了液体的对流,浓度梯度增大,传质阻力减少。
(注:直管中相似,弯管中产生环流,易发生边界层分离,扰动剧烈,摩擦力增大,流动阻力增大,利于传质)6.流体沿壁面流动时,有时会出现边界层分离的现象。
(1)边界层分离的条件;(2)流动状态对边界层分离和流动阻力的影响。
答:(1)边界层分离的条件:存在黏性作用和逆压梯度(2)层流边界层速度变化较湍流小,慢速流体更容易被阻滞。
环境工程思考题答案
环境工程思考题答案环境工程思考题答案【篇一:环境工程原理(第二版)全部课后答案】第一章绪论1.1简要概述环境学科的发展历史及其学科体系。
解:环境学科是随着环境问题的日趋突出而产生的一门新兴的综合性边缘学科。
它经历了20世纪60年代的酝酿阶段,到20世纪70年代初期从零星的环境保护的研究工作与实践逐渐发展成为一门独立的新兴学科。
环境学科是一门正在蓬勃发展的科学,其研究范围和内涵不断扩展,所涉及的学科非常广泛,而且各个学科间又互相交叉和渗透,因此目前有关环境学科的分支学科还没有形成统一的划分方法。
图1-1是环境学科的分科体系。
环境科学环境工程学环境学科体系环境生态学环境规划与管理图1-1 环境学科体系1.2 简要阐述环境工程学的主要任务及其学科体系。
解:环境工程学作为环境学科的一个重要分支,主要任务是利用环境学科以及工程学的方法,研究环境污染控制理论、技术、措施和政策,以改善环境质量,保证人类的身体健康和生存以及社会的可持续发展。
图1-2是环境工程学的学科体系。
水质净化与水污染控制工程空气净化与大气污染控制工程固体废弃物处理处置与管理环境净化与污染控制技术及原理生态修复与构建技术及原理环境工程学清洁生产理论及技术原理环境规划管理与环境系统工程环境工程监测与环境质量评价物理性污染控制工程土壤净化与污染控制技术废物资源化技术图1-2 环境工程学的学科体系1.3 去除水中的悬浮物,有哪些可能的方法,它们的技术原理是什么?解:去除水中悬浮物的方法主要有:沉淀、离心分离、气浮、过滤(砂滤等)、过滤(筛网过滤)、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等。
上述方法对应的技术原理分别为:重力沉降作用、离心沉降作用、浮力作用、物理阻截作用、物理阻截作用、渗透压、物理截留等、水与污染物的蒸发性差异。
1.4 空气中挥发性有机物(vocs)的去除有哪些可能的技术,它们的技术原理是什么?解:去除空气中挥发性有机物(vocs)的主要技术有:物理吸收法、化学吸收法、吸附法、催化氧化法、生物法、燃烧法等。
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第一节 吸附分离操作的基本概念
本节思考题
(1)简述吸附分离的基本原理。
(2)简要说明吸附根据不同的分类方法可以分为哪 些类型。 (3)吸附在环境工程领域有哪些应用,举例说明。
第二节 吸附剂
本节思考题
(1)常用的吸附剂有哪些。
(2)吸附剂的主要特性是什么。 (3)简述几种吸附剂的制备、结构和应用特性:活 性炭、活性炭纤维、炭分子筛、硅胶、活性氧 化铝和沸石分子筛。
本节思考题
(1) 快速去除污染物的关键是什么?
(2) 反应器的一般特性主要指哪几个方面? (3) 反应器研究开发的主要任务是是什么? (4) 什么是间歇操作、连续操作和半连续操作?它 们一般各有哪些主要特点?
(5) 什么是空间时间和空间速度?它们所表达的物
理意义分别是什么?
第一节 反应器与反应操作
第五节 吸附操作与吸附穿透曲线
本节思考题
(6)简述固定床吸附从开始到完全失去吸附能力的
变化过程。 (7)画出固定床吸附的穿透曲线的示意图,并在图 中标出穿透点、终点、剩余吸附量和饱和吸附 量。 (8)固定床吸附过程的穿透时间如何计算。 (9)动态吸附量和静态吸附量有何差别,受哪些主
要因素的影响。
第一节 反应器与反应操作
(2) 试用流程图表达利用槽式连续反应器进行动力学实验 的一般步骤。 (3) 试用流程图表达利用积分平推流反应器进行动力学实 验的一般步骤。 (4) 试用流程图表达利用微分反应器进行动力学实验的一 般步骤。 (5) 什么是积分反应器和微分反应器?它们用于动力学实 验时,各有什么特点?
第一节 间歇与半间歇反应器
第一节 反应速率的一般解析方法
本节思考题
(1) 动力学实验的主要目的有哪些?
(2) 用槽式反应器进行动力学实验有哪些优点?
(3) 对反应器进行物料衡算时,一般应注意哪些问题?
(4) 对于全混流槽式反应器和推流式反应器,分别如何
选择物料衡算单元,为什么?
第二节 间歇反应器的解析
本节思考题
(1) 在环境工程研究中,进行液相反应速率方程的实验测
系统的物质的量将如何变化?若是膨胀因子为0.5的反 应体系,则如何变化? (2) 什么是简单反应和复杂反应?可逆反应属于哪一类反 应?为什么?
(3) 什么是均相内反应和界面反应?
第二节 反应的计量关系
本节思考题
(4) 对于连续反应器,某一关键组分的转化率的一般定义
是什么? (5) 对于实际规模的化学反应器,影响某一关键组分的转 化率的主要因素是什么?
第五节 吸附操作与吸附穿透曲线
本节思考题
(1)常见的吸附分离设备和操作方式有哪些。
(2)接触过滤吸附中,单级吸附、多级吸附和多级 逆流吸附的平衡线和操作线关系如何,画示意 图说明。 (3)接触过滤多级逆流吸附最小吸附剂用量如何确
定,画示意图说明。
(4)接触过滤多级逆流吸附中理论级数如何确定。 (5)固定床吸附中,床层可以分为几个区域,各区 域的特点是什么。
本节思考题
(6) 一般情况下,反应器内的流体流动状态会对反
应结果产生影响,为什么? (7) 根据反应物料的流动与混和状态,反应器可分 为哪些类型。 (8) 反应器设计的基本内容包括哪几个方面?它通
常用到哪几类基本方程?
第二节 反应的计量关系
本节思考题
(1) 什么是膨胀因子?膨胀因子为1的反应体系,反应后
和适用范围?方程式中的常数如何求解。 (6)BET方程的物理意义是什么。 (7)如何评价不同吸附剂对污染物的吸附性能。 (8)液相吸附和气相吸附相比有何特点。简要说明 液体吸附的吸附等温式形式和适用范围。
第四节 吸附动力学
本节思考题
(1)吸附过程有哪几个基本步骤。
(2)吸附过程可能的控制步骤是什么。 (3)吸附剂颗粒外表面、内表面扩散速率方程的物 理意义何在。
定时,常采用间歇反应器,为什么? (2) 简述利用间歇反应器进行动力学实验的一般步骤。 (3) 试用流程图表达间歇动力学实验数据的积分解析法。 (4) 试用流程图表达间歇动力学实验数据的微分解析法。
(5) 如何利用半衰期确定反应级数?
第三节 连续反应器的解析
本节思考题
(1) 在稳态状态下,槽式连续反应器内的组分组成和转化 率随时间变化吗?为什么?
第三节 吸附平衡
本节思考题
(1)吸附平衡是如何定义的。平衡吸附量如何计算。
(2)环境条件如何影响吸附平衡。 (3)等温吸附线的物理意义是什么?温度对吸附是 如何影响的。 (4)Freundlich方程的形式和适用范围。方程式中的 常数如何求解。
第三节 吸附平衡
本节思考题
(5)Langmuir方程的基本假设是什么。方程的形式
第三节 反应动力学
本节思考题
(1) 若将反应速率的定义写成-rA=-dCA/dt,该定义式 成立的条件是什么?说明理由。
(2) 气-固相反应的反应速率有哪几种表达方式?气-液 相反应情况又如何? (3) 什么是反应级数?它的大小能否反映反应速率的大小? 为什么? (4) 对于某一化学反应,它的速率常数是否与反应物的浓 度有关?催化剂能否改变速率常数的大小? (5) 零级不可逆单一反应有哪些主要特点?
第三节 反应动力学
本节思考题
(6) 一级不可逆单一反应有哪些主要特点?
(7) 二级不可逆单一反应有哪些主要特点? (8) 对于可逆单一反应,反应物的浓度能减少到零吗?为 什么? (9) 在平行反应中,什么是主反应?什么是副反应和副产 物? (10) 对于串联反应,其中间产物的浓度随反应时间如何 变化?在实际操作中能否将中间产物的浓度控制到最 大值?如何控制?
本节思考题
(1) 对于一个实际规模的均相连续反应器,影响反应物转 化率的主要因素有哪些?
(2) 间歇反应器的一般操作方式是什么?你能举出哪些间 歇反应器的例子? (3) 半间歇反应器有哪几种操作方式? (4) 半间歇反应器与间歇反应器相比有哪些异同点? (5) 对于半 全混流反应器
本节思考题
(1) 全混流连续反应器的一般操作方式是什么?你能举出
哪些全混流连续反应反应器的例子? (2) 与间歇反应器相比,对于同一反应,在同样的反应条 件下,达到同样的转化率,所需全混流连续反应器的 体积有何不同?为什么?