环境工程原理1试题.doc

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Freundlich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 0.024 kmol/(m2·s) ，其中氨气的摩尔比为0.015，入口清水流率为 0.023 kmol/(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 =0.06 kmol/(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、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=0.02，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0.04（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： 液气比为最小液气比的多少倍？ 所需填料层高度？ 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　 Y2*=2.5X2=2.5×0 =0 ?Y2=0.00533　　　　　　　 代入上式得?Ym=0.00719 NOG=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’=0.0031 X2’=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=0.00331　　　　　　 ?Ym=0.0051 NOG=7.53　　　　 Z=NOG×HOG=11.29