环境工程导论复习题Word文件下载.doc
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空题.875210
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6离子交换树脂在环境保护中有哪些方面的应用?
许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质,这些可用树脂进行回收使用。
如去除电镀废液中的金属离子,回收电影制片废液里的有用物质等。
水处理领域离子交换树脂的需求量很大,约占离子交换树脂产量的90%,用于水中的各种阴阳离子的去除。
目前,离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上,其次是原子能、半导体、电子工业等。
7、简述吸附剂的选择原则?
吸附容量大:
由于吸附过程发生在吸附剂表面,所以吸附容量取决于吸附剂表面积的大小。
选择性高:
对要分离的目的组分有较大的选择性。
稳定性好:
吸附剂应具有较好的热稳定性,在较高温度下解吸再生其结构不会发生太大的变化。
同时,还应具有耐酸碱的良好化学稳定性。
适当的物理特性:
适当的堆积密度和机械强度
廉价易得,容易再生
8、可采取哪些措施强化传热?
强化传热的途径:
一,增加传热推动力二,增加传热面积三,增大总传热系数K增大K值
可采用:
一、扩展传热面积A:
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v0F1}.J*C合理地提高设备单位体积的传热面积,如采用翅片管、波纹管、螺纹管来代替光管等。
二、增大传热平均温差Δtm,$u0`#c2t
T5_.Q%l与冷热流体温度条件有关,通常采用逆流传热。
三、提高传热系数K
(1)加大流体的流速.
(2)改变流动条件.(3)减小垢层的热阻R垢.
9超滤和纳滤在工作原理和应用上有哪些异同
超滤过程中,水深液在压力推动下,流经膜表面,小于膜孔的深剂(水)及小分子溶质透水膜,成为净化液(滤清液),比膜孔大的溶质及溶质被截留,随水流排出,成为浓缩液。
超滤过程为动态过滤,分离是在流动状态下完成的。
溶质仅在膜表面有限沉积,超滤速率衰减到一定程度而趋于平衡,且通过清洗可以恢复。
纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程,纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右,其截留分子量在200~1000的范围内。
纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来,如CA、CTA膜、芳族聚酰胺复合膜和磺化聚醚砜膜等。
由于纳滤膜表面有一层均匀的超薄脱盐层,它比反渗透膜要疏松得多,且其操作压力比反渗透低,因此纳滤又称为疏松型反渗透或低压反渗透。
10摩尔比混合物中某组分的物质的量与惰性组分物质的量的比值
11.反渗透依靠外力使溶剂从低浓度侧向高浓度侧渗透的过程。
12对流传热指流体中质点发生相对位移而引起的热量传递过程。
13实验室用水吸收空气中的,基本属于双膜控制,
14、填料层高度的计算将要涉及_相平衡.物料衡算与_传质速率_这三种关系式的应用。
15、生产上常见的脱吸方法有_加热、减压。
16.在稳定流动系统中,水连续从粗管流入细管。
粗管内径d1=10cm,细管内径d2=5cm,当流量为4×
10-3m3/s时,求粗管内和细管内水的流速?
根据式1-20
根据不可压缩流体的连续性方程
u1A1=u2A2
由此
u2=4u1=4×
0.51=2.04m/s
17.降尘室底面积为10m2,宽和高均为2m。
气体的密度为0.75kg/m3,粘度为2.6×
10-5Pa·
s;
固体的密度为3000kg/m3;
降尘室的生产能力为3m3/s。
试求能完全捕集下来的最小颗粒粒径
理论上能完全捕集下来的最小颗粒直径由式3-20可知,在降尘室中能够完全被分离出来的最小颗粒的沉降速度为
m/s
由于粒径为待求参数,沉降雷诺准数Ret和判断因子K都无法计算,故需采用试差法。
假设沉降在滞流区,则可用斯托克斯公式求最小颗粒直径,即
18.环境净化与污染控制技术原理可分为隔离、转化、分离三大类。
19傅力叶定律该定律表明热量通量与温度梯度成正比,热量通量方向与温度梯度方向相反,即热量是沿温度降低方向传递的。
20.恒压过滤在过滤过程中,过滤压差始终保持恒定。
对于指定悬浮液,其过滤常数K为定值。
21.离子在水溶液中通常要发生 水化 作用,因此 水化半径 越小的离子越易被交换。
22对流传热的热阻主要集中在__层流底层___,因此加大流速,减薄层流底层是强化对流传热的重要途径。
23离心沉降是依靠离心力的作用来实现颗粒物从流体中沉降分离的过程。
24化学吸附是由于吸附剂与吸附质之间发生化学反应二引起的吸附质分子被附着于固体表面。
25.简述相平衡关系在吸收过程中的应用。
判断传质方向;
计算相际传质过程的推动力;
确定传质过程的极限。
26.简述全混流反应器的特点。
全混流,亦称理想混合,其特征为反应物进入反应器后,能瞬间达到完全混合(3分),反应器内的浓度、温度等处处相同,可以认为返混为无限大(2分)。
吸附分离是通过多孔固体材料与某一混合组分体系接触,有选择的使一种或多种组分附着于固体表面实现特定组分分离的操作过程。
27理想流体:
无粘性和完全不可压缩的一种假想流体。
28重力沉降是利用非均匀混合物中袋分离颗粒与流体之间的密度差,在重力场中根据所收重力不同将颗粒物从流体中分离的方法。
29电渗析是在电场力作用下,溶液中的反离子发生定向迁移并通过膜以达到去除溶液中离子的一种膜分离过程。
30膜分离是以具有选择透过功能的薄膜为分离介质,通过在膜两侧施加推动力使原料中某组分选择性的优先通过膜从而达到混合物分离和产物提取等目的。
31气体的粘度随温度的升高而__增加_______,水的粘度随温度的升高_减小______。
32传热的基本方式为__热传导____.___热辐射_____.______对流传热____。
33质量流速单位时间内流体流过管道单位截面积的质量。
34萃取是利用混合液中组分在两相间的分配差异,使组分从混合液转移到液体溶剂中,从而实现分离
36.当量直径体积等于不规则形状颗粒体积的当量球形颗粒的直径。
37.空间速度单位反应器体有效体积所能处理的物料的体积流量。
38黑体能够全部吸收投射在其上的各种波长的辐射能。
而灰体可以以相同的吸收率吸收所有波长范围的辐射能。
39金属的导热糸数大都随其纯度的增加而_增加____,随其温度的升高_减小__。
40离心泵的安装高度超过允许安装高度时,离心泵会发生__气蚀______现象。
41.吸收过程的三个步骤。
第一步溶质由气相主体传递至气液两相界面气相一侧;
第二步溶质在两相界面由气相溶解于液相;
第三步溶质由相界面液相一侧传递至液相主体
42沉降操作是指在某种_介质_中利用分散相和连续相之间的_密度差异_,使之发生相对运动而实现分离的操作。
43、固定管板式列管式换热器中,压力高、腐蚀性以及不清洁的物料应走壳程
44.简述反应器中的返混现象。
实际的反应器中,由于物料的流动和混合状态十分复杂,存在浓度、温度和流速的分布,从而可能造成不同的流团间有不同的流动时间、组成、浓度和反应速率。
处于不同停留时间的流团进行混合,会产生新的流团,其组成和浓度与原来的流团不同,反应速率也会变化,称为返混。
45、比较表面过滤和深层过滤在工作原理上的异同。
①表面过滤 利用过滤介质表面或过滤过程中所生成的滤饼表面,来拦截固体颗粒,使固体与液体分离。
这种过滤只能除去粒径大于滤饼孔道直径的颗粒,过滤开始阶段会有少量小于介质通道直径的颗粒穿过介质混入滤液中,但颗粒很快在介质通道入口发生架桥现象,使小颗粒受到阻拦且在介质表面沉积形成滤饼。
只有大于介质孔道直径的颗粒方能从液体中除去。
②深层过滤 当颗粒尺寸小于介质孔道直径时,不能在过滤介质表面形成滤饼,这些颗粒便进入介质内部,通过惯性和扩散作用趋近孔道壁面,并在静电和表面力的作用下沉积下来,从而与流体分离。
46.双膜理论的基本论点如下:
(1)相互接触的气、液两相流体间存在着稳定的相界面,界面两侧各有一个很薄的停滞膜,相界面两侧的传质阻力全部集中于这两个停滞膜内,吸收质以分子扩散方式通过此二膜层由气相主体进入液相主体;
(2)在相界面处,气、液两项瞬间即可达到平衡,界面上没有传质阻力,溶质在界面上两相的的组成存在平衡关系,即所需的传质推动力为零或气、液两相达到平衡。
(3)在两个停滞膜以外的气、液两相主体中,由于流体充分湍动,不存在浓度梯度,物质组成均匀。
溶质在每一相中的传质阻力都集中在虚拟的停滞膜内。
47简述纳滤的工作原理。
48简述半连续反应器的操作方式。
将不含有菌体和产物的物料(培养液、污水等)连续加入反应器,同时连续将含有微生物细胞和产物的反应混合液取出。
连续操作通常以间歇操作开始,即开始时先将培养液加入反应器,将微生物接种后进行间歇培养,当限制性基质被基本耗尽或微生物生长达到预期浓度时开始连续加入培养液,同时排出反应后的培养液。
49.某平壁由两块厚度b=40cm的砖组成,内表面温度t1=1000℃,外表面温度t2=300℃,平壁材料导热系数λ=1.5W/(m·
试求平壁的导热热通量。
壁厚为40x2=80cm
导热热通量为:
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1312.5
300
1000
8
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5
b
l
W/m2
50在实验室中,用内径为1.5cm的玻璃管路输送20℃的70%醋酸。
已知其质量流量为10kg/min,试计算该流动的雷诺数,并指出流动型态。
解:
(2分)
(3分)(3分)
故为湍流。
(2分)
51、简述半连续反应器的操作方式。
52环境工程中最主要的流体是水、和空气。
53微滤、超滤和纳滤都是以压力差为推动力的膜分离过程。
55在外径为140mm的蒸
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