环境工程原理《吸附》习题及答案
活性炭吸附试题分析及答案
活性炭吸附试题分析及答案一、选择题1. 活性炭的主要作用是()A. 杀菌消毒B. 吸附杂质C. 增加氧气含量D. 改变物质的化学性质答案:B分析:活性炭是一种多孔性物质,其主要功能是利用其巨大的表面积吸附杂质,包括有机污染物和一些有害化学物质。
它不具备杀菌消毒、增加氧气含量或改变物质化学性质的能力。
2. 下列哪项不是活性炭吸附的主要特点?()A. 吸附量大B. 吸附速度快C. 选择性吸附D. 吸附不可逆答案:D分析:活性炭的吸附过程通常是物理吸附,这意味着吸附过程是可逆的。
活性炭具有吸附量大、吸附速度快和一定程度的选择性吸附等特点。
二、填空题3. 活性炭的吸附能力主要取决于其________和________。
答案:孔隙结构;表面积分析:活性炭的孔隙结构和表面积是其吸附能力的决定性因素。
孔隙结构提供了大量的吸附位点,而表面积的大小直接影响了吸附效率。
三、简答题4. 为什么活性炭可以用于水处理?答案:活性炭可以用于水处理,因为它能够吸附水中的有机污染物、氯气、异味、颜色等,从而净化水质。
此外,活性炭的吸附过程不涉及化学反应,因此不会在水中引入新的污染物。
分析:活性炭在水处理中的应用主要是因为其强大的物理吸附能力,能够有效去除水中的多种污染物,提高水的感官和卫生质量。
四、计算题5. 一个活性炭过滤器的表面积为1000平方米,若要处理含有0.5毫克/升的污染物的水源,假设活性炭的吸附效率为80%,问该过滤器最多可以处理多少升水?答案:1250升分析:首先计算出1升水中污染物的质量,然后根据活性炭的吸附效率计算出活性炭能够处理的污染物总量,最后根据这个总量除以每升水中的污染物质量,得出过滤器可以处理的水量。
计算过程:0.5毫克/升 * 1升 = 0.5毫克0.5毫克 * 80% = 0.4毫克(活性炭能吸附的污染物质量)1000平方米 * 0.4毫克 = 400毫克(活性炭总共能吸附的污染物质量)400毫克 / 0.5毫克/升 = 800升800升 * 1.5 = 1250升(考虑80%的吸附效率)五、论述题6. 论述活性炭在环境保护中的应用及其局限性。
环境工程原理习题及答案第8章 吸收
第八章习题一、填空选择题1、吸收操作的作用是分离()。
A、气体混合物B、液体均相混合物C、互不相溶的液体混合物D、气—液混合物2、吸收质是指;吸收剂是指;惰性组分是指;吸收液是指;净化气是指。
3、吸收的依据是()。
A、气体混合物中各组分在某种溶剂中溶解度的差异B、液体均相混合物中各组分挥发能力的差异C、液体均相混合物中各组分结晶能力不同D、液体均相混合物中各组分沸点不同4、已知SO2水溶液在三种温度t l、t2、t3下的亨利系数分别为E1 = 361.55Pa, E2 = 1136.3Pa, E3 = 671.45Pa,则()。
A、t l > t 2B、t 3 > t 2C、t 3 < t lD、 t l < t 25、将含有SO2 10%(体积分数)的空气与浓度为0.020kmol/m3的SO2水溶液在1atm下接触。
已知气液两相平衡关系为p A*=1.62c A(p A*单位为atm),则SO2将从相向相转移,以分压差表示的传质推动力为atm。
6、常压下,20℃时,氨在空气中的分压为15.2kPa,与之成相平衡关系的氨水浓度为15kgNH3/100kgH2O,则相平衡常数m= 。
7、在气体流量、气体进出口组成和液相进口组成不变时,若减少吸收剂用量,则传质推动力将(增大、减小、不变),操作线将(远离、接近)平衡线,设备费用将(增大、减小、不变)。
8、吸收过程气相溶质的分压p A总与液相溶质浓度平衡的气相分压p A*,因此吸收操作线总是在平衡线的。
增加吸收剂用量,操作线斜率将,操作线向平衡线的方向移动。
9、某吸收过程中气体是难溶气体,则此吸收过程是________控制,强化吸收的手段是 。
10、总传质系数与分系数之间的关系表示为LG G Hk k K 111+=,其中1/k G 表示 ,当 项可忽略时,表示该吸收过程为气膜控制。
11、根据双模理论,当被吸收组分在液体中的溶解度H 很小时,以液相浓度表示的总传质系数K L ( )A 、大于液相传质分系数k LB 、近似等于液相传质分系数k LC 、小于气相传质分系数k GD 、近似等于气相传质分系数k G12、化学吸收的气—液平衡和化学反应平衡都受到溶液中 的影响。
环境工程原理考试试题
环境工程原理考试试题一、选择题(每题 3 分,共 30 分)1、以下哪种方法不属于废水的物理处理法?()A 沉淀B 过滤C 电解D 离心分离2、下列关于质量传递的说法,错误的是()A 分子扩散是质量传递的一种方式B 质量传递一定伴随着能量传递C 涡流扩散的速率通常比分子扩散快D 质量传递仅在流体中发生3、在吸收操作中,增加吸收剂用量,操作线的斜率()A 增大B 减小C 不变D 不确定4、以下哪种颗粒物的去除主要依靠重力沉降?()A 烟B 雾C 尘D 以上都不是5、过滤过程中,过滤阻力主要来自()A 过滤介质B 滤饼C 滤液D 过滤设备6、以下哪种气体吸收过程属于气膜控制?()A 水吸收氨气B 水吸收二氧化碳C 浓硫酸吸收三氧化硫D 碱液吸收硫化氢7、对于稳态传热过程,热通量与温度梯度的关系是()A 成正比B 成反比C 无关D 不确定8、以下哪种设备常用于萃取操作?()A 板式塔B 填料塔C 混合澄清槽D 蒸发器9、以下哪种方法不能提高传热系数?()A 增加流体流速B 安装翅片C 减小管径D 降低流体的导热系数10、以下哪种膜分离过程主要基于筛分原理?()A 反渗透B 超滤C 电渗析D 气体渗透二、填空题(每题 3 分,共 30 分)1、环境工程中,“三废”指的是_____、_____和_____。
2、沉降分离的基本原理是利用颗粒与流体之间的_____差异实现分离。
3、吸附剂的吸附能力通常用_____和_____来衡量。
4、萃取操作中,被萃取的物质称为_____,萃取所用的溶剂称为_____。
5、传热的三种基本方式是_____、_____和_____。
6、过滤操作可分为_____过滤和_____过滤两种。
7、吸收塔中,气体的进出口浓度差越大,吸收的推动力_____。
8、反渗透过程中,施加的压力必须_____溶液的渗透压。
9、旋风分离器是利用_____原理进行气固分离的设备。
10、化工生产中常见的搅拌器形式有_____、_____和_____。
环境工程原理部分答案
2.3试将下列物理量换算为SI制单位:质量:1.5kgf·s2/m= kg密度:13.6g/cm3= 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: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/m2.11有一装满水的储槽,直径1m、高3m。
现由槽底部的小孔向外排水。
小孔的直径为4cm,测得水流过小孔时的流速u0与槽内水面高度z的关系u0=0.62(2gz)0.5试求放出1m3水所需的时间。
解:设储槽横截面积为A1,小孔的面积为A2由题得A 2u 0=-dV/dt ,即u 0=-dz/dt×A 1/A 2所以有-dz/dt ×(100/4)2=0.62(2gz )0.5即有-226.55×z -0.5dz =dtz 0=3mz 1=z 0-1m 3×(π×0.25m 2)-1=1.73m积分计算得t =189.8s3.6水在圆形直管中呈层流流动。
环境工程原理第九章 吸附
缺点: 由于吸附剂是固体,难于实现连续操作;吸附剂
的吸附容量小,再生频繁,不适用分离高浓度体系等,
这些使吸附操作的应用受到了一定的限制。
三、吸附分离操作的应用
• 吸附分离操作的应用范围很广,既可以对气体或液体混合 物中的某些组分进行大吸附量分离,也可以去除混合物中 的痕量杂质。
日常生活: 木炭吸湿、吸臭;防腐剂;吸湿剂(硅胶)
随着p增大,吸附量q随之增加。但p增加到一定程度后,q不再变化。 Freundlich方程为经验公式。
压力范围不能太宽,低压或高压区域不能得到满意的实验拟合结果。
弗兰德里希等温线
相对吸附量
相对压力
• n一般大于1,n值越大,其吸附等温线与线性偏离越大。 • 当n>10,吸附等温线几乎变成水平线,是不可逆吸附。
(二)按吸 附剂再生方 法分类:
吸附
变温吸附(TSA)
几乎专门用于处理量较小的物料的分 离,吸附剂主要靠加热法得到再生。
变压吸附(PSA)
系统加压时发生吸附,系统减压时 发生解吸。广泛用于大通量气体混 合物的分离。 被吸附组分的质量分数大 于10%
(三)按原料组成 吸附 分类: (四)按分离 机理分类:
——需要进行试验研究
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。
第三节 吸附平衡
本节的主要内容
一、单组分气体吸附 二、双组分气体吸附
三、液相吸附
吸附平衡与平衡吸附量
活化:形成发达的细孔。两种办法:
气体法:通入水蒸气,温度在800-1000度; 药剂法:加入氯化锌、硫酸、磷酸等
环境工程原理课后习题(环工班)
120m m q q k V ρ--=环工81301班 姓名 学号2.6某一段河流上游流量为36000m 3/d ,河水中污染物的浓度为 3.0mg/L 。
有一支流流量为10000 m 3/d ,其中污染物浓度为30mg/L 。
假设完全混合。
(1)求下游的污染物浓度 (2)求每天有多少kg 污染物质通过下游某一监测点。
解:(1)根据质量衡算方程,下游污染物浓度为1122123.0360003010000/8.87/3600010000V V mV V q q mg L mg L q q ρρρ+⨯+⨯===++(2)每天通过下游测量点的污染物的质量为312()8.87(3600010000)10/408.02/m V V q q kg dkg dρ-⨯+=⨯+⨯=2.7某一湖泊的容积为10×106m 3,上游有一未被污染的河流流入该湖泊,流量为50m 3/s 。
一工厂以5 m 3/s 的流量向湖泊排放污水,其中含有可降解污染物,浓度为100mg/L 。
污染物降解反应速率常数为0.25d -1。
假设污染物在湖中充分混合。
求稳态时湖中污染物的浓度。
物浓度为m ρ,则输出的浓度也为m ρ解:设稳态时湖中污染则由质量衡算,得即5×100mg/L -(5+50)m ρm 3/s -10×106×0.25×m ρm 3/s =0解之得 m ρ=5.96mg/L2.11有一装满水的储槽,直径1m 、高3m 。
现由槽底部的小孔向外排水。
小孔的直径为4cm ,测得水流过小孔时的流速u 0与槽内水面高度z 的关系 u 0=0.62(2gz )0.5试求放出1m 3水所需的时间。
解:设储槽横截面积为A 1,小孔的面积为A 2由题得 A 2u 0=-dV/dt ,即u 0=-dz/dt ×A 1/A 2 所以有 -dz/dt ×(100/4)2=0.62(2gz )0.5即有 -226.55×z -0.5dz =dt z 0=3mz 1=z 0-1m 3×(π×0.25m 2)-1=1.73m 积分计算得 t =189.8s有一个4×3m 2的太阳能取暖器,太阳光的强度为3000kJ/(m 2·h ),有50%的太阳能被吸收用来加热流过取暖器的水流。
环境工程原理第九章吸附
环境工程原理第九章吸附1.引言吸附是环境工程中一种常见的处理技术,它利用固体表面与溶质之间的相互作用力,将溶质从溶液中去除。
吸附过程是一个动力学过程,它包括吸附平衡和吸附速率两个方面。
本章将重点介绍吸附原理及其在环境工程中的应用。
2.吸附原理吸附是一种表面现象,它是在固体表面上形成一个液体或气体分子层的过程。
吸附分为物理吸附和化学吸附两种类型。
物理吸附是指分子在吸附剂表面上凝聚形成薄层的过程。
物理吸附的主要作用力是范德华力,范德华力是由于电子云的不规则运动而引起的,它的作用范围很短,只有几个分子层的距离。
物理吸附的吸附热一般在20-60 kJ/mol之间。
化学吸附是指溶质分子在吸附剂表面上与吸附剂形成化学键的过程。
化学吸附的主要作用力是化学键,它的作用范围比范德华力要长,可以达到几个分子层的距离。
化学吸附的吸附热一般在80-400 kJ/mol之间。
吸附过程是一个动态平衡过程,它可以用等温吸附线来描述。
等温吸附线是指在一定温度下,吸附系统中吸附剂表面上吸附物浓度与溶液中吸附物浓度之间的关系。
等温吸附线分为等温吸附线和等温吸附线两种类型。
等温吸附线是指在固定温度下,将吸附剂暴露在饱和蒸气中,记录吸附剂表面上吸附物的浓度和蒸气中吸附物的浓度之间的关系。
等温吸附线一般呈现为S型曲线,这是由于吸附过程的初始阶段存在物理吸附和化学吸附两个阶段的共存,随着吸附物浓度的增加,物理吸附的贡献逐渐减小而化学吸附的贡献逐渐增加。
等量吸附线是指在固定温度下,将吸附剂暴露在不同浓度的溶液中,记录吸附剂表面上吸附物的浓度和溶液中吸附物的浓度之间的关系。
等量吸附线和等温吸附线相似,都呈现为S型曲线。
3.吸附过程的影响因素吸附过程受多种因素的影响,主要包括吸附剂的性质、溶质的性质、溶液的性质和操作条件等。
吸附剂的性质是影响吸附过程的主要因素之一、吸附剂的孔径大小、比表面积和表面官能团等特征决定了它的吸附性能。
孔径大小对吸附剂的吸附能力有很大影响,较小的孔径能提高吸附剂的选择性,较大的孔径则有助于更大分子的扩散。
环境工程原理《吸收》习题及答案
环境工程原理《吸收》习题及答案1、在30℃,常压条件下,用吸收塔清水逆流吸收空气-SO 2混合气体中的SO 2,已知气-液相平衡关系式为47.87y x *=,入塔混合气中SO 2摩尔分数为0.05,出塔混合气SO 2摩尔分数为0.002,出塔吸收液中每100 g 含有SO 2 0.356 g ,试分别计算塔顶和塔底处的传质推动力,用y ∆、x ∆、p ∆、c ∆表示。
解:(1)塔顶出塔SO 2的摩尔分数为20.002y =,入塔吸收液中SO 2的摩尔分数为20x = 所以与出塔气相平衡的吸收液摩尔分数为*520.002/47.87 4.1710x -==⨯ 与入塔吸收液平衡的气相摩尔分数为20y *=所以*55222 4.17100 4.1710x x x --∆=-=⨯-=⨯*2220.00200.002y y y ∆=-=-=22101.325101.3250.0020.2026p y ∆=⨯∆=⨯=kPa忽略吸收液中溶解的SO 2,则摩尔浓度可计算为1000/1855.6c ==mol/L 52255.655.6 4.17100.00232c x -∆=⨯∆=⨯⨯=mol/L(2)塔底入塔SO 2的摩尔分数为10.05y =,出塔吸收液中SO 2的摩尔分数为10.356/640.001100/18x == 所以与入塔气相平衡的吸收液摩尔分数为*10.05/47.870.0010444x == 与出塔吸收液平衡的气相摩尔分数为1147.8747.870.0010.04787y x *==⨯= 所以*51110.00104440.001 4.4410x x x -∆=-=-=⨯*1110.050.047870.00213y y y ∆=-=-=11101.325101.3250.002130.2158p y ∆=⨯∆=⨯=kPa51155.655.6 4.44100.00247c x -∆=⨯∆=⨯⨯=mol/L2、吸收塔内某截面处气相组成为0.05y =,液相组成为0.01x =,两相的平衡关系为2y x *=,如果两相的传质系数分别为51.2510y k -=⨯kmol/(m 2·s),51.2510x k -=⨯kmol/(m 2·s),试求该截面上传质总推动力、总阻力、气液两相的阻力和传质速率。
环境工程原理-环境工程原理课后思考题解答4吸收
第四章 吸 收1、什么是分子扩散和涡流扩散?答:分子扩散是凭籍流体分子无规则热运动而传递物质的。
发生在静止或滞流流体里的扩散就是分子扩散。
在流动的流体中不仅有分子扩散,而且流体宏观流动也将导致物质的传递。
涡流扩散是凭籍流体质点的湍动和漩涡传递物质的。
2、简述菲克定律的物理意义和适用条件。
菲克定律是对物质分子扩散现象基本规律的描述,表示物质A 在介质B 中发生分子扩散时,任一点处物质A 的分子扩散速率J A 与该位置上组分A 的浓度梯度成正比。
3、简述温度、压力对气体和液体分子扩散速率的影响。
答:由于分子扩散速率与分子扩散系数相关,而分子扩散系数是物质的物性常数之一。
通常气体中的扩散系数与扩散系统温度T 的1.5次方成正比,与其分压p 成反比。
吸收质在液体中的扩散系数与物质的种类、温度有关,同时与溶液的浓度密切相关。
通常,液体中的扩散系数与温度T 成正比,与液体的粘度成反比。
4、对于双组分气体物系,当总压和温度提高1倍时,分子扩散速率将如何变化? 答:对于气体扩散系数,但温度和压强改变时,可用下式估算:5.1000))((T T P P D D = 故,当温度和压强均增大一倍的时候,扩散速率应增大21.5/2=20.5。
5、分析湍流流动中组分的传质机理。
答:对于湍流流动来说,在流动的流体中不仅有分子扩散,而且流体宏观流动也将导致物质的传递。
dzdc D J A AB A -=6、什么是总体流动?分析总体流动和分子扩散的关系。
答:在吸收过程中,当气液界面上组分A 被溶剂S 溶解后,在界面上将留下空位,因溶剂S 不能逆向通过,只能由气相主体的混合气体来填补空位,因而产生趋向于相界面的“总体流动”。
总体流动是由于分子扩散本身所引起的,而不是由于外力(例如压强差)作用的结果。
7、在A 、B 双组分混合气体的单向分子扩散中,组分A 的宏观运动速度和扩散速度的关系? 答:N A :传质速率,J A ,J B :扩散速率8、简述对流传质的机理和传质阻力的分布。
环境工程原理-环境工程原理课后思考题解答5吸附
第五章 吸 附1、固体表面吸附力有哪些,常用的吸附剂有哪些,主要特性是什么,各有什么应用? 答:吸附剂与吸附质间的吸附力有分子引力和化学键引力。
分子引力,吸附力较弱,所以也称范德华吸附。
化学键引力比分子引力大得多。
吸附过程分可逆和不可逆。
常见的吸附剂有活性炭吸附剂、硅胶吸附剂、活性氧化铝、沸石分子筛、有机树脂吸附剂等。
2、吸附平衡是如何定义的,平衡吸附量如何计算?答:吸附平衡是指在一定温度和压力下,吸附剂与吸附质有足够接触时间,吸附量与解吸量相等,载体中吸附质的浓度不再发生变化时,吸附即达到了动态平衡。
3、吸附等温线的物理意义是什么,温度、吸附质分压对吸附是如何影响的?答:气相吸附过程中,操作温度、压力等均有影响,所以吸附平衡关系可以用不同的方法表示,通常用于等温条件下单位质量吸附剂的吸附容量与气相中吸附质分压的关系来表示,即q*=f(p),表示吸附容量与气相中吸附质分压的关系曲线称为吸附等温线。
一般,同一平衡分压下,平衡吸附量随着温度升高而降低。
一定温度下,平衡吸附量随气体压力的升高而增加,所以吸附-解吸循环操作方式通常是低温吸附,高温解吸;高压吸附,低压解吸。
4、Langmuir 方程的基本假设是什么,方程的形式和适用范围,方程式中的常数如何求解? 答:假设:① 吸附剂表面是单分子层吸附;② 被吸附的分子之间没有相互作用力;③ 吸附剂表面是均匀的。
也可写为mm kq q p q p 1*+= 对于一定的吸附剂,其吸附容量是一定的,即q m 一定。
若以p/q*为纵坐标,p 为横坐标作*m 1k q p q kp =+图,可得一直线,该直线斜率为1/q m 。
5、BET 方程的物理意义是什么?答:BET 吸附模型是在Langmuir 方程模型的基础上建立起来的,BET 方程是等温多分子层的吸附模型,其假设条件为:① 吸附剂表面为多分子层吸附,吸附分子在吸附剂上按层次排列;② 被吸附分子间没有相互作用力,每层的吸附服从朗格缪尔吸附模型;③ 第一层的吸附释放的热量为物理吸附热,第二层以上吸附释放的热量为液化热; ④ 总吸附量为各层吸附量的总和。
环境工程原理试题库(1)
《环境工程原理》试题库试题一 二:填空题(18分)1、某设备上,真空度的读数为80,其绝压8.7 02mH ,pa 41053.8⨯. 该地区的大气压为720。
2、常温下水的密度为10003mKg ,粘度为1,在mm d 100=内的管内以5310310.11000.3.1.0⨯===-μρdu R e s m 3 速度流动,其流动类型为 _湍流。
3、流体在管内作湍流流动时,从中心到壁可以_层流、过渡流和湍流.4、气体的粘度随温度的升高而增加,水的粘度随温度的升高而 降低_。
5、水在管路中流动时,常用流速范围为3-8sm ,低压气体在管路中流动时,常用流速范围为8-15sm 。
6、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是:离心泵_启动前应灌满液体,关出口阀门、用调节阀调节流量. .往复泵_启动前不需灌液,开旁路阀、用旁路阀来调节流量的.7、在非均相物糸中,处于_分散状态的物质,称为分散物质,处于 _连续状态的物质,称为分散介质。
8、间竭过滤操作包括过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整。
9、传热的基本方式为热传导、对流传热、热辐射。
10、工业上的换热方法有间壁式、混合式、蓄热式、热管。
11、α称为_对流传热膜糸数_,其物理意义为当流体与壁面温度差为1K 时,通过单位面积单位时间内所传递热量的多少。
提高管内α值的有效方法增加流程。
提高管外α值的有效方法_加拆流挡板。
12、蒸汽冷凝有二种方式,即滴状冷凝和膜状冷凝。
其中, 由于滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下,其传热效果好。
试题二一:填充题(20分)1、牛顿粘性定律dy dw .μτ=,粘度在制中的单位是2.ms N _。
2、常用测定流量的流孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计。
3、在流动糸统中,若截面上流体的流速、压强、密度等仅随_位置_而变,不随_时间_而变,称为稳定流动。
若以上各量既随_时间而变,又随位置而变,称为不稳定流动。
4、等边三角形的边长为a ,其当量直径为a 33。
环境工程原理试题及答案
环境工程原理试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 下列哪种方法不属于水处理中的物理方法?A. 沉淀B. 过滤C. 离子交换D. 消毒答案:C2. 下列哪种气体不是大气污染物?A. 二氧化硫B. 氮氧化物C. 氧气D. 一氧化碳答案:C3. 下列哪种固体废物属于危险废物?A. 生活垃圾B. 医疗废物C. 工业尾矿D. 建筑垃圾答案:B4. 下列哪个过程属于化学吸附?A. 活性炭吸附B. 离子交换C. 沉淀D. 超滤答案:A5. 下列哪个指标表示水体中有机物的含量?A. 化学需氧量(COD)B. 生化需氧量(BOD)C. 总氮(TN)D. 总磷(TP)答案:A二、填空题(每题2分,共20分)6. 环境工程原理主要包括______、______、______三个方面。
答案:水处理、大气污染治理、固体废物处理7. 按照污染物的性质,大气污染物可分为______、______、______三类。
答案:无机污染物、有机污染物、生物污染物8. 按照处理方法,水处理技术可分为______、______、______三大类。
答案:物理方法、化学方法、生物方法9. 危险废物的处理方法主要有______、______、______三种。
答案:焚烧、填埋、固化/稳定化10. 环境影响评价报告书主要包括______、______、______三个部分。
答案:总论、正文、附件三、判断题(每题2分,共20分)11. 沉淀法是利用污染物在水中的溶解度差异进行分离的方法。
()答案:√12. 超滤是一种利用半透膜分离物质的方法。
()答案:√13. 离子交换法主要用于去除水中的离子污染物。
()答案:√14. 焚烧法是一种高效、节能的危险废物处理方法。
()答案:×(焚烧法虽然可以处理危险废物,但会产生大量有害气体,对环境造成污染)15. 化学需氧量(COD)是表示水体中有机物含量的指标。
()答案:√四、简答题(每题5分,共25分)16. 简述活性炭吸附法的原理。
环境工程原理课后习题答案..
第I 篇 习题解答 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。
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。
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。
上述方法对应的技术原理分别为:物理吸收、化学吸收、界面吸附作用、氧化还原反应、生物降解作用、燃烧反应。
1.5 简述土壤污染可能带来的危害及其作用途径。
解:土壤污染的危害及其作用途径主要有以下几个方面:①通过雨水淋溶作用,可能导致地下水和周围地表水体的污染;②污染土壤通过土壤颗粒物等形式能直接或间接地为人或动物所吸入;③通过植物吸收而进入食物链,对食物链上的生物产生毒害作用等。
(整理)环境工程原理课后答案2
第九章 吸附9.1 25℃,101.3kPa 下,甲醛气体被活性炭吸附的平衡数据如下: q/[ g(气体)•g(活性炭)-1] 0 0.1 0.2 0.3 0.35 气体的平衡分压 /Pa2671600560012266试判断吸附类型,并求吸附常数。
如果25℃,101.3kPa 下,在1L 的容器中含有空气和甲醛的混合物,甲醛的分压为12kPa ,向容器中放入2g 活性炭,密闭。
忽略空气的吸附,求达到吸附平衡时容器内的压力。
解:由数据可得吸附的平衡曲线如下图9-1 习题9.1图中吸附平衡线由上述的平衡曲线,可以判断吸附可能是Langmuir 或Freundlich 型。
由11111m mq q k p q =+,整理数据如下 1/q 10 5 3.3 2.86 1/p0.003740.000620.000180.00008作1/q 和1/p 的直线图9-2 习题9.1图中1/q -1/p 的关系曲线由ln 1/ln ln q n p k =+,整理数据如下:ln p 5.59 7.38 8.63 9.41 ln q-2.30-1.61-1.20-1.05作ln q 和ln p 的直线图9-3 习题9.1图 ln q 和ln p 的关系曲线由以上计算可知,用Freundlich 等温方程拟合更好一些。
同时计算参数如下: 1/n=0.3336,n=3,lnk=-4.1266,k=0.016,所以等温线方程为1/30.016q p = 题设条件下,甲醛的物质的量为120000.0010.00488.314298pV n RT ⨯===⨯mol 质量为0.0048300.144m =⨯=g假设达到吸附平衡时吸附量为q ,则此时的压力为()0.14428.314298/300.001q p -⨯⨯=将1/30.016q p =代入,可以求得89p =Pa所以此时甲醛的平衡分压已经很低,如果忽略的话,可以认为此时容器内的压力为101.31289.3-=kPa9.2 现采用活性炭吸附对某有机废水进行处理,对两种活性炭的吸附试验平衡数据如下:平衡浓度COD /(mg•L -1) 10050010001500200025003000A 吸附量/ [mg•g(活性炭)-1]55.6 192.3 227.8 326.1357.1378.8 394.7B 吸附量/[mg•g(活性炭)-1]47.6 181.8 294.1 357.3398.4 434.8476.2 试判断吸附类型,计算吸附常数,并比较两种活性炭的优劣。
环境工程原理第九章吸附习题备课讲稿
环境工程原理第九章吸附习题第九章吸附一、基本概念吸附、吸附剂、吸附质、等温吸附方程、穿透曲线、穿透点、穿透时间二、填空1、根据吸附剂与吸附质之间的作用力性质不同,吸附过程可以分为物理吸附和化学吸附。
物理吸附过程是可逆的,化学吸附过程往往是不可逆的。
通常情况下物理吸附平衡吸附量随温度的上升而减小。
2、气-固物理吸附时,平衡吸附量与吸附质的平衡分压呈正相关,与温度呈负相关。
3、气-固物理吸附具有代表性的等温吸附方程有:Freundlich、Langmuir和BET方程,Freundlich、Langmuir公式的线性表达式分别是:q=kp1/n,1/q=[1/(k1q m)](1/p)+1/q m。
4、接触过滤吸附中单级吸附的物料衡算方程(或操作线方程)为:G(ρ0-ρ)=L(x1-x0)或ρ1 =_—(L/G)x1+(L/G)x0 +ρ0当吸附剂的初始吸附量为零1时,操作线方程为:ρ1 =_—(L/G)x1+ρ0 若吸附平衡符合Freundlich方程,L/G=(ρ0-ρ1)/(kρ11/n).5、二级错流吸附,吸附平衡符合Freundlich方程,在x0=0的情况下,两级吸附吸附物料衡算方程分别为:L1/G=(ρ0-ρ1)/(kρ11/n),L2/G=(ρ1-ρ2)/(kρ21/n),总物料衡算方程为:(L1+ L2)G=(ρ0-ρ1)/(kρ11/n)+(ρ1-ρ2)/(kρ21/n)要使吸附剂用量之和最小,(ρ1/ρ2)1/n-ρ0/ρ1n=1-1/n6、m级逆流吸附,整个系统的物料衡算方程为:G(ρ0-ρm)=L(x1-xm+1)三、计算题:例题9.5.2例题9.5.3 (已知吸附平衡符合Freundlich 方程,X=640Y1/2.22)例题9.5.4,9.5.5习题9.1-9.4。
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环境工程原理《吸附》习题及答案
1 、 25℃,101.3kPa 下,甲醛气体被活性炭吸附的平衡数据如下: q/[ g(气体)•g(活性炭)-1] 0 0.1 0.
2 0.
3 0.35 气体的平衡分压 /Pa
267
1600
5600
12266
试判断吸附类型,并求吸附常数。
如果25℃,101.3kPa 下,在1L 的容器中含有空气和甲醛的混合物,甲醛的分压为12kPa ,向容器中放入2g 活性炭,密闭。
忽略空气的吸附,求达到吸附平衡时容器内的压力。
解:由数据可得吸附的平衡曲线如下
图1
由上述的平衡曲线,可以判断吸附可能是Langmuir 或Freundlich 型。
由
11111
m m
q q k p q =+,整理数据如下 1/q 10 5 3.3 2.86 1/p
0.00374
0.00062
0.00018
0.00008
作1/q 和1/p 的直线
图2
由ln 1/ln ln q n p k =+,整理数据如下:
ln p 5.59 7.38 8.63 9.41 ln q
-2.30
-1.61
-1.20
-1.05
作ln q 和ln p 的直线
图3
由以上计算可知,用Freundlich 等温方程拟合更好一些。
同时计算参数如下: 1/n=0.3336,n=3,lnk=-4.1266,k=0.016,所以等温线方程为1/30.016q p = 题设条件下,甲醛的物质的量为120000.001
0.00488.314298
pV n RT ⨯===⨯mol 质量为0.0048300.144m =⨯=g
假设达到吸附平衡时吸附量为
q ,则此时的压力为
()0.14428.314298/30
0.001
q p -⨯⨯=
将1/30.016q p =代入,可以求得89p =Pa
所以此时甲醛的平衡分压已经很低,如果忽略的话,可以认为此时容器内的压力为101.31289.3-=kPa
2、 现采用活性炭吸附对某有机废水进行处理,对两种活性炭的吸附试验平衡数据如下:
平衡浓度COD /(mg•L -1) 100
500
1000
1500
2000
2500
3000
A 吸附量/ [mg•g(活性
炭)-1]
55.6 192.3 227.8 326.
1
357.1
378.8 394.7
B 吸附量/[mg•g(活性
炭)-1]
47.6 181.8 294.1 357.
3
398.4 434.8
476.2 试判断吸附类型,计算吸附常数,并比较两种活性炭的优劣。
解:由数据可得吸附的平衡曲线如下:
Langmuir 吸附等温线方程为()11/1m q k q k ρρ=+,变形后可得11
m
m
q
q k q ρ
ρ
=
+
,整理数据如下:
ρ 100 500 1000 1500 2000 2500 3000 ρ/q(A) 1.80 2.60 4.39 4.60 5.60 6.60 7.60 ρ/q(B)
2.10
2.75
3.40
4.20
5.02
5.75
6.30
作ρ/q 和ρ的直线。