天津大学环境工程10年考试题

1、八月份天津的平均气温在25-30摄氏度之间，换算成华氏温度应该为77 ℉-86 ℉。

2、一条河流的上游流量为5.0 m3/s，氯化物的浓度为10.0 mg/L；有一条支流汇入，流量为2.5 m3/s，氯化物浓度为20.0 mg/L。视氯化物为不可降解物质，系统处于稳定状态，则汇合点下游河水中氯化物浓度13.3mg/L 。（假设在该点两股流体完全混合）。

3、降低压力会使气体在液体中的溶解度降低（升高或降低），对吸收操作不利（有利或不利）。

4、在吸收塔某处，气相主体浓度y = 0.025，液相主体浓度x = 0.01，气相传质分系数ky = 2 kmol·m-2·h-1，气相总传质系数Ky = 1.5kmol·m-2·h-1，则该处气液界面上气相浓度yi 应为0.01 ，平衡关系y = 0.5x。

1、双膜理论认为吸收过程的阻力主要集中在（ A ）。

A 两膜层中

B 界面上

C 液膜之中

D 气膜之中

2、过滤按过滤机理分类为：（ B ）。

A深层过滤，真空过滤B表面过滤，深层过滤

C重力过滤，离心过滤D表面过滤，重力过滤

3、原来用一个旋风分离器分离气体粉尘，现在改用两个相同的、并联的小旋风分离器代替，分离器的形式和各部分的比例不变，并且气体的进口速度也不变，每个小旋风分离器的直径是原来的（ A ）倍。

A B C

4、在SI制中，比热容的单位为：（ D ）。

A BTU/(lb·℉)

B Kcal/(kg·℃)

C Cal/(g·℃)

D (J/kg·K)

5、设离心机转鼓直径为1m，转速为600 转.min-1，则在其中沉降的同一微粒，比在重力沉降器内沉降的速度快（ B ）倍。

A201 B 14 C 210 D 102

6、用压滤机过滤某种悬浮液，以压差150kpa恒压过滤1.6小时之后得到滤液25m3,忽略介质压力，则如果过滤压差提高一倍，滤饼压缩系数为0.3，则过滤1.6小时后可以得到多少滤液（ A ）。

A 31.8m3

B 50 m3

C 75m3

D 28m3

四计算题（共38 分）

1、用泵将常压贮槽中的稀碱液送至蒸发器中浓缩，如图所示。泵进口管为Φ89mm×3.5mm，碱液在其中的流速为1.5m/s，泵出口管为Φ76mm×3mm。贮液槽中碱液的液面距蒸发器入口处的垂直距离为7m。碱液在管路中的能量损失为

40J/kg （不包括出口），蒸发器内碱液蒸发压力保持在20kPa （表压），碱液的密度为1100kg/m3。设泵的效率为58%，试求该泵的轴功率。（13分）

解：以贮槽液面为截面1-1’，以出口管内侧为截面2-2’，并以1-1’为基准水平面。

（1）在两截面之间列伯努利方程式，即

∑+++=+++f 2

222e 1

211h p 2u gZ W p 2u gZ ρρ（2）

其中Z 1＝0 Z 2＝7m ；p 1＝0 p 2＝2.0×104Pa （2）

因为贮槽为大口截面，因此流速可忽略不计，即u 1≈0。D 1=89-3.5×2=82mm D 2=76-3×2=70mm

u 2＝u )D D (221

⨯＝2.06 m/s ，（2） kg /40J h f =∑

将以上数值带入伯努利方程：

W e ＝7×9.81＋206

.22＋1100100.24⨯＋40＝128.97 J/kg （2）

泵的有效功率 N e ＝W e ω = W e ρ

121u D 4π

=1123W≈1.12kW （2） 泵的轴功率 ηe N N =

=1.12/0.58=1.93kW （2）

2、在填料层高度4.5 m 的吸收塔中，用清水逆流吸收空气中的有害组分A 。A 的入口组成为0.04（摩尔比），要求吸收率为90%。操作液气比为1.2，操作条件下的相平衡关系为Y=0.6X(Y ,X 为摩尔比)。试求：（1）气相总传质单元高度HOG ，m ；(2)吸收剂用量与最小用量的比值；（3）欲将吸收率提高至92%，都可采取何措施（定性分析）。（13分）

解：（1）nG nL

mq q S ==6.02.1=2 （2） Y 1=0.04 X 2=0 Y 2=(1-Φ)Y 1=0.004（1）

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡+

--⎪⎭⎫ ⎝⎛--=S mX Y mX Y S S N OG 111ln 1112221

=3.41（2） OG OG H N H ⨯= OG OG N H H =

=1.32 m （1） （2） 21

21212

1min X m Y Y Y X X Y Y )q q (*nG nL --=--=＝0.54 （2）

22.254.02.1)(q q )q q /(q q min nL nL min nG nL nG nL

===（2）

（3）增加塔高；增加用水量；增压或者降温；改善填料性能（3）