环境工程原理1试题

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1、水从水箱中经弯管流出。已知管径d=15cm，=30m，=60m，=15m。管道中沿程摩擦系数=0.023，弯头=0.9,40°开度蝶阀的=10.8。问：(1)当=10m时，通过弯道的流量为多少？根据机械能衡算方程，有，=，，得=2.55m/s，流量为(2)如流量为60L/s，箱中水头应为多少？,所以用活性炭对含有有机色素的水进行脱色处理。对应于水量投加5%的活性炭可以将水的色度降至原来的25%.投加10%则色度可以降至原来的3.5%。如果将色度降至原色度的0.5%.需要投加多少活性炭?设该体系Freundli

2、ch方程成立。在填料塔内用清水吸收空气中的氨气，空气的流率为0.024kmol/(m2·s)，其中氨气的摩尔比为0.015，入口清水流率为0.023kmol/(m2·s)。操作条件下的相平衡关系为Y*=0.8X，总体积传质系数Kya=0.06kmol/(m3·s)。(1)如果氨气的吸收率为99%，填料塔的塔高应为多少?(2)如果填料塔高为6m则氨气的吸收率为多少?(要求用吸收因子计算)(2)如果填料塔高为6m则氨气的吸收率为多少?求得Y2＝0.000224，用一个吸收塔吸收混合废气中的气态污染物A，己知A在气

3、、液两相中的平衡关系为，y*＝x气体入口浓度为yl=0.1，液体入口浓度为x2=0.01，(1)如果要求吸收率达到80%，求最小气液比;(2)气态污染物A的最大吸收率可以达到多少，此时液体出口的最大浓度为多少?有一初始浓度(比质量分数)为Y0的流体，要求用吸附剂将其浓度降低到Y2(对应的固体相的吸附质比质量分数为X2)。试证明:两级错流吸附比单级吸附节约吸收剂。某厂吸收塔填料层高度为4m，用水吸收尾气中的有害组分A，已知平衡关系为Y=1.5X，塔顶X2=0，Y2=0.004，塔底X1=0.008，Y1=0.0

4、2，求：(1)气相总传质单元高度；(4分)(2)操作液气比为最小液气比的多少倍；(3分)(3)由于法定排放浓度Y2必须小于0.002，所以拟将填料层加高，若液气流量不变，传质单元高度的变化亦可忽略不计，问填料层应加高多少？(6分)解：（1）　　　　　　　　　　　（2）因为X2=0，故　　　　　　　则　　　　　　　　　　　（3）则　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　所以　　　　所以　　　　　　　　一填料塔用清水逆流吸收混合气中的有害组分A。已知操作条件下气相总传质单元高度为1.5m，进塔混合气组成为0.

5、04（A的摩尔分率，下同），出塔尾气组成为0.0053，出塔水溶液浓度为0.0128，操作条件下平衡关系为Y=2.5X。试求：(1)液气比为最小液气比的多少倍？(2)所需填料层高度？(3)若气液流量和初始组成不变，要求尾气浓度降至0.0033，求此时填料层高度为若干米？解：(注意：下面L=qnL；V=qnG)（1）　　X2=0　　　　　　　　　　　　则　　　　　　　　　　　　　（2）　Y1=0.0417　Y1*=2.5X1=2.5×0.01297=0.0324∆Y1=0.0093　　　Y2=0.00533　Y

6、2*=2.5X2=2.5×0=0∆Y2=0.00533　　　　　　　代入上式得∆Ym=0.00719NOG=5.6　　　　　　　　　　　Z=NOG×HOG=7.59　　　　　　　　　　　（3）操作条件液气比，L/V=2.804　Y1不变为Y1’=Y1=0.0417,Y2’=0.0031X2’=0　　　　　　　　　　　　　　根据物料平衡关系：V（Y1’-Y2’）=L（X1’-X2’）　得X1’=0.0137　　　　　Y1’*=2.5X’1=0.0342∆Y1=0.0075　　　Y2*=2.5X’2=0∆Y2=0

7、.00331　　　　　　∆Ym=0.0051NOG=7.53　　　　Z=NOG×HOG=11.29　　　　　　在总压101.3Kpa、20度条件下，某水溶液中SO2的摩尔分数为0.65x10*-3，与SO2的摩尔分数为0.03的空气接触，已知KG=1x10*-6Kmol/（m2skpa），KL=8x10*-6m/s，SO2的亨利系数E=3.55x10*3kpa，计算：1、以分压差和浓度差表示的总传质推动力、总传质系数和传质速率：2、以分压为推动力的总传质阻力和气液两相传质阻力的相对大小3、以摩尔分数表示的总传

8、质推力和总传质系数解（1）与水溶液平衡的气相平衡压力为Pa*=EXa=3.55x10*3x0.65x10*-3kpa=2.31kpa稀溶液的总浓度为Co=998/18=55.44kmol/m3溶解度系数H=Co/E=55.44/3.55x10*3=1.56x10*-2kmol/（kpam3）SO2在水溶液中的物质的量浓度Ca=CoXa=3.604x10*-2kmol/m3与气相组成平衡的溶液平衡浓度