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环境工程原理的知识点归纳总结

环境工程原理的知识点归纳总结
环境工程原理的知识点归纳总结

环境工程原理知识点归纳总结

一、填空题

1、从技术原理上看,环境污染控制技术可以分为隔离技术、分离技术和转化技术三大类。

2、环境污染控制技术中,转化技术是利用化学反应或生物反应,使污染物转化成无害物质或易于分离的物质,从而使污染物质得到净化与处理。

3、当系统中流速、压力、密度等物理量只是位置的函数,而不随时间变化,称为稳态系统;当上述物理量不仅随位置变化,而其随时间变化时,则称为非稳态系统。

4、当系统中流速、压力、密度等物理量只是位置的函数,而不随时间变化,称为稳态系统,其数学特征是α/ αt=0。

5、当能量和物质都能够穿越系统的边界时,该系统称为开放系统;只有能量可以穿越边界而物质不能穿越边界的系统称为封闭系统。

6、流体流动存在两种运动状态:层流和湍流,脉动是湍流流动资基本的特征。

7、雷诺数综合反映了流体的物理属性、流体的几何特征和流动速度对流体运动特征的影响,可用以判别流体的流动状态。

8、流动阻力指流体在运动过程中,边界物质施加于流体且与流动方向相反的一种作用力。阻力损失起因于粘性流体的内摩擦造成的摩擦阻力和物体前后压强差引起的形体阻力。

9、管道内局部阻力损失的计算一般采用两种方法,即阻力系数法和当量长度法。

10、以伯努利方程为基础的测量装置可分为变压头流量计和变截面流量计两大类,转子流量计就是后者中常见的一种。

11、热量传递主要有三种方式:热传导、对流传热和辐射传热。传热可以以其中一种方式进行,也可以同时以两种或三种方式进行。

12、导热系数是物质的物理性质,气体的导热系数对温度的升高而增大,液体的导热系数对温度的升高而减小。

13、换热器传热过程的强化措施多从以下三方面考虑:增大传热面积、增大平均温差和提高传热系数。

14、在深层过滤中,流体的悬浮颗粒随流体进入滤料层进而被滤料捕获,该过程主要包括以下几个行为:迁移行为、附着行为、脱落行为。

15、重力场中颗粒的沉降过程受到重力、浮力和流体阻力的作用,当三者达到平衡时,颗粒以恒速作下沉运动,此时的速度称为沉降速度。

16、反映旋风分离器分离性能的主要指标有临界直径和分离效率。

17、反应器一般主要有三种操作方式,即间歇操作、连续操作和半间歇或半连续操作。

18、反应器设计经常用到四类基本方程:反应动力学方程、连续方程、热量方程、动量方程。

19、单位时间单位体积反应层中某组分的反应量或生成量称为该组分的反应速率,有时可用反应物浓度减少到初始浓度的1/2 时所需要的时间即半衰期来表达。

20、反应器设计经常用到的基本方程主要基于质量恒定原理、能量守恒定律和动量守恒定律,它们都符合“输入=输出+消耗+累积”模式。

21、连续操作中一物料“微元”从反应器入口到出口经历的时间称为 停留时间 ; 单位反应器有效体积所能处理的物料的体积流量称为 空间速度 ,单位为时间的倒 数。 22、在实际的反应器中, 物料的流动和混合状态十分复杂, 为了便于分析和计算, 常设想存在两种极端的理想流动状态: 完全混合流 和平推流 。

23、吸收操作本质上是混合气体组分从气相到液相的相间传质过程, 所用的液体 溶剂称为 吸收剂 ,吸收后得到的溶液称为 吸收液 。

24、吸收操作本质上是混合气体组分从气相到液相的相间传质过程, 混合气体中 能显著溶于液体溶剂的组分称为 溶质 ,吸收后的气体称为 吸收尾气(或净化气)。

25、对于恒温恒容条件下的不可逆单一反应, 零级反应的半衰期为 t 1/2=C AO /2k ,一 级反应的半衰期为 t 1/2 =0.693/k 。

、知识点归纳

1、流体的密度 m 单位 kg/m 3,单位质量流体所具有的体积, 称为流体的比容

v

13

1

单位是 kg/m 。 2、某液体的密度 与标准大气压 4℃(277K )时纯水密度 水 的比值,称为相对 密度, s 表示。流体的密度与温度和压力相关。温度对液体密度有一定的影响, 温度升高,其密度下降。

3、流体内部任一点处均会受到周围流体对它的作用力,该力的方向总是与界面 垂直称为压强, p A

F 单位 Pa ,A 是流体的作用面积。 A

4、压力的表示方法,包括绝对真空:真空度 =大气压力 - 绝对压力。 大气压力:表压力 =绝对压力 - 大气压力。 当压力以表压或真空度表示时,应用括号注明,如未加注明,则视为绝对压力。

5、流量:流体在管内流动时,单位时间内流经管到任一界面的流体量,成为流 体的流量。 用流体体积计量称为体积流量; qv 表示单位 m 3/s 。 用流体质量计量称为质量流量, qm 表示单位 kg/s 。 体积流量和质量流量的关系 qm=qv · 。

6、流速:单位时间内流体在流动方向上所留过的距离,称为流体的流速,以

u

,d 是管道内径, m

表示单位 m/S , u qv , A A 流通截面积。

7、流体的粘度随温度升高而减小,气体的粘度随温度升高而增大。压力变化时,液体的粘度基本不变,气体的粘度随压力的增加而增加。

8、若将液柱的上端面取在容器的液面上,设液面上方的压力为p0 ,液柱上下端

面距离为h,作用于下端的压力为p,则p=p0+ gh

9、静力学基本方程式的讨论:

当溶液面上方的压力p0 一定时,精致液体内部任一点压力p 的大小与液体本身的密度和该点距液面的深度h 有关。通常将压力相等的水平面称为等压面;

当液面上方的压力p0变化时,液体内部各点的压力p 也发生相应的变化;

p-p0

10、压力的测量常见的有U形管压差计、倒U形管差计、双液柱微差计和斜管压差计。

11、在流体流动过程中,任一截面上流体的压力、流量、流速等流动参数只与位置有关,而不随时间变化,像这种流动参数只与空间位置有关而与时间无关的流动,称为稳定流动。

12、流体在流动时任一截面上的压力、力量、流速等流动参数不及与位置有关,而且与时间有关,像这种流动参数既与空间位置有关又与时间有关的流动,称为不稳定流动。13、连续性方程:当流体在流动系统中做稳定流动时,根据质量守恒定律,没单位时间内通过流动系统任一截面的流体质量(质量流量)都应相等,这就是流体流动时的质量守恒。则物料衡算式qm1=qm2

因qm uA 故qm u1A1 1 u2A2 2 A 2 4d2

14、流体本身具有的能量

(1)内能呢哦能是贮存于物质内部的能量,指物体内部如分子、原子、电子等所含能量总和,其数量的大小取决于流体的状态,因此与流体的温度有关,压力的影响一般忽略。单位质量(1kg)立体的内能用U 表示,单位j/kg 。

(2)位能位能是流体储于地球重力场中具有的能量。若质量为m的立体与基准

水平的垂直距离为z,则未能等于质量为m的泪流体在重力场中自基准水平面升

举刀高度为z 时所作的功即位能=mgz 1kg 流体的位能则为mgz gz(j/kg )m

15、系统与外界交换的能量:(1)功(2)热(3)损失流量。

16、对于稳定流动系统,系统内的能量积累为零,所以按照能量守恒,得

gz1p121u12W e gz2p2 12u22h f

17、伯努利方程的讨论:

(1)理想流体的伯努利

流体流动时不产生流动阻力,则流体的能量损失h f 0 ,这种流体称为理

想流体,这种流体在稳定流动过程中无外功加入( W e =0 )则:

gz 1 p1 1 u 12 gz 2 p2 1u 2

2 1 2 1 2 2 2

2)静止流体伯努利方程

流体是静止的,则 u1=u2=0, h f 0 ,若无外功加入 W e =0 ,则:

gz 1 1 gz 2 2 整理得 p 2 p 1 g (z 1 -z 2) p 1 gh

3)可压缩流体伯努利方程

流体密度 应以两截面间流体的平均密度 m 来代替。 4. 以单位重量流体计

算基准的伯努利方程 z 1 g 2g u 1 g z 2 g 2g u

2 g H e 流体所获得的外加功 H f 能量损失

18、伯努利方程应用:

(1)作图与确定衡算范围

(2)截面的选取

(3)基准水平面的选取

(4)单位必须统一

应用举例:

(1)确定管道中流体流量

(2)确定设备的相对位置

(3)确定设备的有效功率

(4)确定管路中流体的压力

19、流体的两种流动类型: (1)层流( 2)湍流

20、流体流动形态的判断:

1)雷诺数 R e du

(2)流体形态的判断:

当 R e <2000 时,流体的流动形态在层流;

让 R e >4000 时,流动为稳定的湍流;

当 R e =2000~ 4000 时,不能确定流动时层流还是湍流,即可能是层流也可能 是湍

流,为过渡状态。就湍流而言, R e 越大,流体湍流程度越剧烈,流体中的漩 涡和流体质点的随机运动就越剧烈。

22、离心泵是依靠高速旋转的叶轮所产生的离心力对液体做工的流体运输机械。

23、离心泵的主要构件有叶轮、泵壳和轴封,有些还有导轮等。

泵壳上有两个接口,一个轴向接吸入管,一个在切向接排出管在吸入管口装 有一个单

令H e W e

g H f h f g

则 z 1 g 2g u 1 H e z 2 g 2g u 2 H f 21、直径 d 的确定方法通常用当量直径 d e 表示,即:

d e

4 流通截面积

润湿周边长度

向底阀,在排出关口装有一个调节阀,用来调节流量。

叶轮是离心泵的核心部件,功能是将原动机械的机械能传给液体,使液体的动能和静压能均有所增加。

根据叶轮是否有盖板可以将叶轮分为三种形式,即开式、半开式和闭式(有前盖,效率最大)。

根据叶轮的吸液方式可以将叶轮分为两种即单吸式叶轮与双吸式叶轮。叶轮上的叶片有前弯叶片,径向叶片和后弯叶片三种。

泵壳:使叶轮与泵壳之间的流动通道沿着叶轮旋转的方向逐渐增大并将液体导向排出管。

导轮带有前弯叶片,叶片见逐渐扩大的通道使进入泵壳的液体的流动方向逐渐改变,从而减少了能量损失,使动能向静压能的转换更加有效彻底,导轮也是一个转能装置。

轴封装置为了防止泵内液体沿空隙漏出泵外或空气沿相反方向进入泵内。常见的密封方式有两种即填料函密封和机械密封。

24、离心泵的工作原理:在离心力的作用下液体被迫从叶轮中心向叶轮外缘运动,吸入口因液体空出而程负压态,这样在吸入管两端就形成了一定的压差,即吸入液面压力与泵吸入口压力之差,只要压差过大,液体就会被吸入泵体内这就是离心泵的吸液原理;

被叶轮甩出的液体,在从中心向外缘运动的过程中,动能与静压能均增加了,流体进入泵壳后,泵壳内逐渐增大的蜗形通道既有利于减少阻力损失,又有利于部分动能转化为静压能,达到泵出口时压力里达到最大,禹是液体被压出离心泵,之就是离心泵的排液原理。

因为泵体内充满气体而造成离心泵不能吸液(空转)的现象称为气缚现象离心泵的主要性能参数有送液能力,扬程、功率和效率等。离心泵铭牌上的流量是离心泵在最高效率下的流量,称为设计流量或额定流量。离心泵铭牌上的扬程是离心泵的额定流量下的扬程。离心泵的扬程与被输送液体的升扬高度(被输送液体在输送过程被提升的高度)是不同的,前者是泵做功,后者由输送人物决定的几何高度。离心泵铭牌上的轴功率是离心泵在最高效率下的轴功率。离心泵铭牌上列出的效率是一定转速下的最高效率。

离心泵的特性曲线:

(1)扬程—流量曲线扬程随流量的增加而减少

(2)轴功率—流量曲线轴功率随流量的增加而增加

(3)效率—流量曲线离心泵在流量为零时,效率为零,随着流量的增加,效率也增加,当流量增加到某一数值后,在增加效率会下降。

性能曲线是在293K和98.1kPa 下以清水作为介质测定的。被输送液体在泵体内气化在液化而造成离心泵不能正常工作的现象叫做离心泵的气蚀现象。

气蚀的危害:发生气蚀时会产生噪声和引起震动,流量、扬程及效率均会迅速下降,严重时不能吸液。避免气蚀的方法就是研制泵的安装高度。

离心泵的工作点是泵的特性曲线和管路提醒曲线的交点M。离心泵的流量调节方法:

(1)通过阀门调节:改变泵出口阀门的开度

(2)改变转速

(3)改变叶轮直径 离心泵的操作要点:

(1)灌泵:启动前,使泵体内充满被输送液体的操作,用来避免气缚现象

(2)预热

(3)盘车

(4)开车:开车时,要先关闭出口阀,在起动电机。注意,关闭出口阀运 转的时间应尽可能短,以免泵内液体因摩擦而发热发生气蚀现象。

(5)调节流量 缓慢的打开出口阀,调节到指定流量

(6)检查

(7)停车:停车时,要先关闭出口阀,在关电机,一面高压倒灌,造成叶 轮反转。 往复泵有自吸作用,因此不需要灌泵。操作顺序先打开空阀、进口阀、出口 阀及旁阀等在启动电机。

齿轮泵适应输送高粘度及膏状液体。

25、沉降与过滤是分离非均相物系常用的两种操作。 混合物可分为两大类即均相 混合物和非均相混合物。

沉操作时靠重力的作用,利用分离物质与分散介质的密度差异,使之发生相 对运动而分离的过程,在重力的作用下,发生的沉降过程成为重力沉降。

沉降速度公式: u t d ( s - )g t 18

计算自由沉降速度的公式有两个条件: 意识容器的尺寸远远大于颗粒的尺寸, 否则器璧会对颗粒的沉降有明显的阻 滞作用;

二是颗粒不可过分细小,否则由于流体分子的碰撞将使颗粒发生布朗运动。 沉降速度的计算:

1. 试差法

2. 用无量纲数群 K 值判断流型 R et d ( s - 2)

g K

et 18 2

18

26、降尘室特点结构简单流动阻力小但体积庞大属于低效率设备。 在滞留沉降区, 同一颗粒在同介质中的离心沉降速度与重力沉降速度的比值 为 K c 就是粒子所在位置的惯性离心力场强度与重力场强度之比称为离心分离因 数。

标准旋风分离器主题上部为圆筒形,下部为圆锥形。工作过程:含尘气体由 圆筒上部的进气管沿切向进入, 受器壁的结束乡下螺旋运动。 在惯性离心作用下, 颗粒被抛向器璧与气流分离, 在沿着壁面落至锥底的排灰口。 净化后的气体在中 心轴附近范围内有下而上作螺旋运动,最后由顶部排气管排出。

临界粒径:所谓临界粒径是指理论上的旋风分离器中能完全分离迟来的最小 颗粒直径用 d c 表示。临界粒径是判断分离效率高低的重要参数: 临界粒径愈小, 说明旋风分离器的分离效率愈高。分离效率随旋风分离器尺寸加大而减小。

分离效率有两种表示方法:

则: 1/3

g 1/3 K 大于 2.62 小于 69.1 沉降在过渡区。 R e <1 在滞流区

颗粒沉降而分离出的条件是

lH

t 或 l H 整理得 qv blu t u u t

一是总效率0 是指进入旋风分离器的全部颗粒中被分离力下来的颗粒的质

量分数即0c入-c出100%;

c

二是粒子效率p 是指定径粒d 的颗粒被分离下来的质量分数则:

pi c1i -c2i100%i 指在第i 段范围的颗粒。

c1i

d50 是粒级效率恰好是50%的颗粒直径称为分割直径。旋风分离器形式、确定其主要尺寸的依据有三个方面:一是含尘气体的处理量(生产能力);二是允许的压强降;

三是要求达到分离效率。

27、过滤是在外力作用下,使悬浮液重的液体通过多孔介质的孔道,而固体颗粒被截留在介质上。从而实现固、液分离操作。

根据滤饼的颗粒特性将滤饼分为不可压缩和可压缩两类。过滤通过饼层的流动特性的特点:

(1)由于构成饼层的颗粒尺寸通常很小,形成的滤液通道不仅细小曲折,而且互相交联,形成不规则的网状结构;

(2)随着过滤操作的进行,滤饼厚度不断增加而使流动阻力逐渐增大,因而过滤属于不稳定操作;

(3)细小而密集的颗粒层提供了很大的液固接触表面,对滤液的流动产生很大阻力,流速很小,滤液通过饼层的流动多属于滞留流动的范围。

28、利用气体混合物中各组分在同一液体(溶剂)中溶解度差异分离混合物的操作称为气体吸收。

采用吸收操作实现气体混合物的分离必须解决下列问题:

(1)选择合适的溶剂,使之能选择性地溶解某个(或某些)被分离组分;

(2)提供适当的传质设备以实现气液两相的接触,使被分离组分得以自气相转移至液相(吸收)或相反(解吸);

(3)溶质再生,即脱除溶解于其中的被分离组分以便循环使用。吸收操作通常有以下几种分类方法:

(1)物理吸收与化学吸收

(2)单组分吸收与多组分吸收

(3)等温吸收与非等温吸收

(4)地组成吸收与高组成吸收。

29、不同气体在不同温度下,在水中平衡溶解度的曲线可知:

环境工程原理考试重点

环境工程原理考试要点(待完善版) 类型: 一:填空(15分) 二:名词解释(15分) 5个 三:简答题(20分) 4个 四:计算题(50分) 4个 一:填空(15分)因为老师没给,只说了简单所以不好说(下面的仅供参考)

二:名词解释(15分) 5个 16选5 1、球形度:它是表征球形颗粒的形状与球形颗粒的差异程度, 又称为形状系数。 2、干扰沉降:在流体中,如果流体的分率较高,颗粒之间有显 著的相互作用,容器壁面对颗粒沉降的影响也不 可忽,此种沉降称为干扰沉降。

3、分离因数:将同一颗粒在同一种流体中的离心沉降速度与重 力沉降速度的比称为分离因数。 4、分割颗径:粒级效率正好为50%的颗粒直径,称为分割粒径。 5、深层过滤:是指流体中的固体颗粒被过滤介质内部的空隙拦 截在介质的微孔流道内,固体颗粒不形成滤饼。 6、固体流态化:是指将大量固体颗粒悬浮于流动的流体之中, 并在流体作用下使颗粒作翻滚运动,类似于液 体的沸腾状态。 7、傅里叶定律:内涵为通过等温面的导热速率与温度梯度和传 热面积成正比,即(P136)。 8、热导率:单位时间内单位面积上通过的热量与温度梯度的比 例系数 9、对流传热系数:在对流传热过程中由牛顿冷却定律定义热流 密度q与ΔT成正比。 10、菲克定律:在单位时间内通过垂直于扩散方向的单位截面 积的扩散物质流量与该截面处的浓度梯度成正 比,即。 11、漂流因子:总体流动对传质速率的影响程度,表达式为 P/PBMm。(P212) 12、双膜理论:双模理论基于双模模型,他复杂的的对流传质 过程描述为吸收质以分子扩散形式通过两个串

环境工程原理.doc

1. 增大传热的措施: 1. 增大传热面积 2.增大平均温差 3.提高传热系数 2.热量传递方式主要有:导热,热对流和热辐射 3. 萃取剂的选择: a 的大小反映了萃取剂对溶质 A 的萃取容易程度。若a>1,表示溶质 A 在萃取相中的相对含 量比萃余相中高,萃取时组分 A 可以在萃取相中富集, a 越大,组分 A 与 B 的分离越容易。若a=1,则组分 A 与 B 在两相中的组成比例相同,不能用萃取的方法分离。 4.膜分离是以具有选择透过功能的薄膜为分离介质,通过在膜两侧施加一种或多种推动力,使原料中的某组分选择 性地优先透过膜,从而达到混合物分离和产物的提取,浓缩,纯化等目的。条件:在选择分离因子时,应使其 值大于 1。如果组分 A 通过膜的速度大于组分B,膜分离因子表示为aA/B;反之。则为aB/A;如果 aA/B=aB/A=1, 则不能实现组分 A 与组分 B 的分离。 5.离子交换速率的影响因素: 1. 离子的性质 2.树脂的交联度 3.树脂的粒径 4.水中离子浓度 5. 溶液温度 6. 流速或搅拌速率 6.本征动力学方程实验测量中怎样消除对外扩散的影响:加大流体流动速度,提高流体湍流程度,可以减小边界 层厚度,使边界的扩散阻力小到足以忽略的程度。 7.吸附剂的主要特性: 1. 吸附容量大。 2. 选择性强。 3. 温定性好。 4. 适当的物理特性。 5. 价廉易得。常见 的吸附剂 ; 活性炭 , 活性炭纤维 , 炭分子筛 , 硅胶 , 活性氧化铝 , 沸石分子筛 8.固相催化反应过程:反应物的外扩散—反应物的内扩散—反应物的吸附—表面反应—产物的脱附—产物的内扩 散—产物的外扩散 9.测速管特点:测得的是点流速,特点:结构简单,使用方便,流体的能量损失小,因此较多地用于测量气体 的流速,特别适用于测量大直径管路中的气体流速。当流体中含有固体杂质时,易堵塞测压孔。 孔板流量计特点:结构简单,固定安装,安装方便,但流体通过孔板流量计时阻力损失较大。 文丘里流量计特点:阻力损失小,尤其适用于低压气体输送中流量的测量;但加工复杂,造价高,且安装时流量计 本身在管道中占据较长的位置。 转子流量计特点:必须垂直安装,流体自下而上流动,能量损失小,测量范围宽,但耐温,耐压性差。 10.物理吸收和化学吸收的区别 物理吸收仅仅涉及混合物分中某一祖分的简单传质过程,溶质在气液两相间的平衡关系决定了溶剂在相同传递过程 的方向,极限以及传质推动力 化学吸收指溶剂 A 被吸收剂吸收后,继续与吸收剂或者其中的活性组分 B 发生化学反应,气液相际传质和液相内的 化学反应同时进行 11. 简述温室效应产生的机理(资料:地球和太阳表面温度的平均温度分别为288K和5800K) 地球吸收太阳的辐射能量才能如此巨大的辐射能量,但是,太阳辐射在地球上的波长要远短于地球向空间辐射的波 长,这种波长的变化扮演了温室效应中至关重要的角色。二氧化碳及其他温室气体对于来自太阳的短波相对透明,但是 它们往往吸收那些由地球辐射出去的长波。所以在大气中积累的温室气体,就像一床包裹在地球表面的毯子, 搅乱了地球的辐射平衡,导致地球温度升高。 12.为什么多孔材料具有保温性能?保温材料为什么需要防潮 多孔材料的孔隙中保留大量气体,气体的导热系数小,从而起到保温效果。水的导热系数较大,如果保温材料受潮, 将会增大整体的导热系数,从而使得保温性能降低,所以要防潮. 13.球体在空气中运动,试分析在相同的逆压梯度下,不同流态的边界层对运动阻力的影响。 若球体体积较小,运动速度较快,球体主要受到阻力有摩擦阻力和形体阻力,且形体阻力占主导。在相同的逆压梯 度下,层流边界层靠近壁面侧速度梯度小,边界层分离点靠前,尾流区较大,形体阻力大。而湍流边界层速度梯度 大,边界层分离点后移,尾流区较小,形体阻力减小,运动阻力也相应减小。 14..某工业废气中含有氨,拟采用吸收法进行预处理。根据你所学的知识,分析提高氨去除效率的方法和具体措 施 一、采用吸收能力较强的洗液,如酸性溶液;二、可采用喷雾等方法增大接触面积;三、适当增加压强;四、加快 废气流速,加强扰动;五、逆向流动等等。 15.边界层厚度 : 通常将流体速率达到来流速率 99%时的流体层厚度定义为边界层厚度。边 界层分离的必要条件:黏性作用和逆压梯度。 层流边界层比湍流层更容易分离。 16.圆管层流流动的平均速率为最大速率的一半。 17. 对于圆管层流流动的摩擦阻力,流量不变时,产生的能量损失:(1)当管长增加一倍时,阻力损失引起的压降增

环境工程原理课程设计报告书

目录 一、吸收技术概况 (3) 二、设计任务及步骤 (3) 2.1设计任务 (3) 三、填料塔操作条件 (3) 四、设计方案的确定 (4) 4.1吸收流程的选择 (4) 4.2吸收剂的选择 (4) 4.3填料的选择 (4) 4.4吸收工艺流程图(附图)及工艺过程说明 (5) 五、吸收塔的物料衡算 (5) 5.1基础物性数据 (5) a.液相物性数据 (5) b.气相物性数据 (5) c.气液两相平衡时的数据 (6) 5.2物料衡算 (6) 5.3填料塔的工艺尺寸计算 (7) a.塔径的计算 (7) b.泛点率校核和填料规格 (9) c.液体喷淋密度校核 (9) 5.4填料层高度计算 (9) a.传质单元数的计算 (9) b.传质单元高度的计算 (10) c.填料层高度的计算 (11) 5.5填料塔附属高度的计算 (12) 5.6液体分布器的简要设计 (12) a.液体分布器的选型 (12) b.分布点密度及布液孔数的计算 (13) 5.7其它附属塔件的选择 (14) a. 填料支撑板 (14) b.填料压紧装置 (14) c.气体进出口装置与排液装置 (14) d.吸收塔主要接管的尺寸计算 (15) e.离心泵的选择 (16) 5.8流体力学参数计算 (16) a.填料层压力降的计算 (16) 六、工艺设计计算结果汇总与主要符号说明 (17) 6.1基础物性数据和物料衡算结果汇总 (17) 6.2填料塔工艺尺寸计算结果表 (19) 6.3流体力学参数计算结果汇总 (20) 6.4附属设备计算结果汇总 (20) D聚丙烯塑料阶梯环填料主要性能参数汇总 (20) 6.5所用38 N

2020年智慧树知道网课《环境工程原理》课后章节测试满分答案

第一章测试 1 【判断题】(100分) 本门课程的名称是《环境工程原理》吗? A. 错 B. 对 第二章测试 1 【单选题】(5分) 将此物理量换算为SI单位:某物质的比定压热容c p=0.24BTU/(lb·℉)=() A. 1.005kJ/(kg·m) B. 1.005kJ/(kg·℃) C. 1.005kg/(kJ·℃) D. 5.965kJ/(kg·℃) 2

【单选题】(5分) 将此物理量换算为SI单位:质量1.5kgf·s2=() A. 14.7kg B. 24.5kg·m C. 14.7kg·m D. 24.5kg 3 【单选题】(5分) 将此物理量换算为SI单位:表面张力70dyn/cm=() A. 1.58N/m B. 1.58N·m C. 0.074N·m D. 0.074N/m 4 【单选题】(5分)

某室内空气中O3的浓度是0.08×10-6(体积分数),在1.013×105Pa、25℃下,用ug/m 3表示该浓度为()ug/m3。 A. 89.45 B. 195.6 C. 157.05 D. 23.65 5 【单选题】(5分) 某一段河流上游流量为36000m3/d,河水中污染物的浓度为3.0mg/L。有一支流流量为1 0000m3/d,其中污染物浓度为30mg/L。假设完全混合。求每天有()kg污染物质通过下游某一监测点。 A. 258.7 B. 599.65 C. 408.02 D. 8.87

6 【单选题】(5分) 某河流的流量为3.0m3/s,有一条流量为0.05m3/s的小溪汇入该河流。为研究河水与小溪水的混合状况,在溪水中加入示踪剂。假设仪器检测示踪剂的浓度下限为1.0mg/L。为了使河水和溪水完全混合后的示踪剂可以检出,溪水中示踪剂的最低浓度是()mg/L,需加入示踪剂的质量流量是()g/s。假设原河水和小溪中不含示踪剂。 A. 60;3 B. 61;10.9 C. 61;3.05 D. 0.1525;0.0076 7 【单选题】(5分) 有一个总功率为1000MW的核反应堆,其中2/3的能量被冷却水带走,不考虑其他能量损失。冷却水来自于当地的一条河流,河水的流量为100m3/s,水温为20℃。如果水温只允许上升10℃,冷却水需要()m3/s的流量。 A. 5.26 B. 15.94 C. 159.5 D. 25.26

环境工程原理 重点 整理

第七章 过滤分类:1、按过滤机理分:表面过滤和深层过滤;2、按促使流体流动的推动力分:重力过滤、真空过滤、压力差过滤、离心过滤。 表面过滤(滤饼过滤):常发生在过滤流体中颗粒物浓度较高或过滤速度较慢、滤饼层易形成的情况下 深层过滤:常发生在滤料内部、固体颗粒物浓度稀的情况下。它是利用过滤介质间的间隙进行过滤的过程。 过滤比阻是单位厚度过滤介质或滤饼层的阻力 目数:泰勒标准筛系列的各个筛以筛网上每英寸长度的孔数为其筛号,也称目数。 过滤水头损失曲线偏离理想曲线的原因在滤料表面有悬浮物沉积,造成表面的堵塞 可压缩滤饼:S=0.2~0.8 不可压缩滤饼:S=0 第八章 1.吸收:吸收是根据混合气体各组分在同一种液体溶剂中的物理溶解度(或化学反应活性) 的不同,而将气体混合物分离的操作过程。 2.吸收的类型:按溶质和吸收剂之间发生的作用分:物理吸收和化学吸收;按混合气体中 被吸收组分的数目分:单组分吸收和多组分吸收;按在吸收过程中温度是否变化分:等温吸收和非等温吸收。在这些吸收过程中,单组分的等温物理吸收过程是最简单的吸收过程,也是其他吸收过程的基础。 3.溶质在气、液两相间的平衡关系就决定了溶质在相间传质过程的方向、极限以及传质推 动力的大小,是研究吸收传质过程的基础。 4.气-液平衡:在一定的条件(温度、压力等)下,气相溶质与液相吸收剂接触,溶质不 断地溶解在吸收剂中,同时溶解在吸收剂中的溶质也在向气相挥发。随着气相中溶质分压的不断减小,吸收剂中溶质浓度的不断增加,气相溶质向吸收剂的溶解速率与溶质从吸收剂向气相的挥发速率趋于相等,即气相中溶质的分压和液相中溶质的浓度都不再变化,保持恒定。此时的状态为气、液两相达到动态平衡状态。 5.亨利定律:在稀溶液条件下,温度一定,总压不大时,气体溶质的平衡分压和溶解度成 正比,其相平衡曲线是一条通过原点的直线,这一关系称为亨利定律。 6.亨利定律三种形式和三者的关系:1)PA*=EXa,PA*——溶质A在气相中的平衡分压, Pa;XA——溶质A在液相中的摩尔分数;E——亨利系数,Pa。2)PA*=CA/H,H——溶解度系数,kmol/(m3.Pa).3)yA*=mxA,yA——与溶质平衡的气相中的溶质的摩尔分数,m——相平衡常数,无量纲。三者系数的关系:E=mp E=c0/H,c0——液相总物质的量的浓度,kmol/m3 (P270可能有补充) 7.吸收过程的机理:吸收过程是一种典型的溶质由气相向液相的两相传递过程,这个过程 可以分解为以下3个基本步骤:1、溶质由气相主体传递至气、液两相界面的气相一侧,即气相内的传递;2、溶质在两相界面由气相溶解于液相,即相际传递;3、溶质由相界面的液相一侧传递至液相主体,即液相内的传递。 8.双膜理论:1、相互接触的气、液两相流体间存在着稳定的相界面,界面两侧分别有一 层虚拟的停滞气膜和停滞液膜。溶质分子以稳态的分子扩散连续通过这两层膜。2、在相界面处,气、液两相在瞬间即可达到平衡,界面上没有传质阻力,溶质在界面上两相的组成存在平衡关系。3、在膜层以外,气、液两相流体都充分湍动,不存在浓度梯度,组成均一,没有传质阻力;溶质在每一相中的传质阻力都集中在虚拟的停滞膜内。(示意图在P274的图8.2.2)

环境工程原理课程设计

《环境工程原理》课程设计 设计题目活性炭吸附含铬电镀废水的吸附塔设计设计者日期 班级 2008级环境监测与治理技术 指导老师日期中国工程物理研究院工学院

设计任务书 一、设计题目 活性炭吸附含铬废水的吸附塔设计 二、设计任务及操作条件 1.处理水量 Q=200m3/h 2.原水COD平均 120㎎/L 3.出水COD小于30㎎/L 4.活性炭吸附量q=(0.12~0.2)gCOD/g炭 5.活性炭与水接触时间 10~30min 6.污水在塔中下降流速 5~10m/h 7.反冲洗水线速度 28~32m/h 8.反冲洗时间 4~10min 9.冲洗间隔时间 72~144h 10.炭层冲洗膨胀率 30﹪~50﹪ 11.水利输水管道流速 0.75~1.5m/s 12.水力输炭水量与炭量体积比例 10:1 三、设计内容 1.设计方案的确定及流程说明 2.吸附塔的面积、塔径、高度、容积、活性炭质量、再生周期等计 算 3.吸附塔附属结构的选型和设计 4.吸附塔工艺流程图

5.吸附塔计算图 6.设计说明 7.参考文献

目录 一、设计方案的确定及流程说明 (1) 二、工艺计算与主要设备计算 (1) 三、吸附塔附属结构的选型和设计 (3) 四、处理污水工艺流程图 (5) 五、吸附塔计算图(附后) (6) 六、吸附塔设计说明 (6) 七、参考文献 (8)

一、设计方案的确定及流程说明 含铬电镀废水含有重金属离子Cr6+ ,它有剧毒,不能直接排放,排放的污水不符合排放标准。根据《设计任务书》所给条件,Q=200m3/h,水量较大,再考虑经济与实用性,该设计选用二塔并联降流式固定床吸附塔,二塔吸附,一塔再生。 固定床吸附是常用的污水处理方法,它的流程中吸附与脱附是分开的,结构简单,操作比较容易,造价低,而移动床流程中吸附与脱附在同一设备中,技术、结构复杂,操作困难。固定床根据水流方向有升流式和降流式。降流式固定床中,水流自上而下流动,流速较快,与填料接触时间短,填料不易堵塞,出水水质达排放标准,但水对填料磨损较大,吸附后水头损失较大,特别是处理含悬浮物较多的污水时,为防止炭层堵塞,先将污水经过砂滤柱进行过滤处理,并对床层定期进行反冲洗,有时还需在吸附层上部设表面冲洗设备;在升流式固定床中,水流自下而上流动,流速缓慢,水与填料接触时间较长,压头损失较小,当水头损失增大后,可适当提高进水流速,使充填层稍有膨胀,达到自清的目的,但进水波动较大,吸附层表面设冲洗装置易流失吸附剂,处理效果也不太好。因污水具有腐蚀性,所以工艺流程中的各个部件、附属配件均应选用防腐性好的材料进行工艺。 二、工艺计算与主要设备计算 1、设计参数选择

环境工程原理知识点总结

第II篇思考题 第一章绪论 1.“环境工程学”的主要研究对象是什么? 2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法?它们的技术原理是什么? 3. 简述土壤污染治理的技术体系。 4. 简述废物资源化的技术体系。 5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。 6. 一般情况下,污染物处理工程的核心任务是:利用隔离、分离和(或)转化技术原理,通过工程手段(利 用各类装置),实现污染物的高效、快速去除。试根据环境净化与污染防治技术的基本原理,阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。 第二章质量衡算与能量衡算 第一节常用物理量 1.什么是换算因数?英尺和米的换算因素是多少? 2.什么是量纲和无量纲准数?单位和量纲的区别是什么? 3.质量分数和质量比的区别和关系如何?试举出质量比的应用实例。 4.大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度,试说明该单位的优点,并阐述与质量浓度的关系。 5.平均速度的涵义是什么?用管道输送水和空气时,较为经济的流速范围为多少? 第二节质量衡算 1.进行质量衡算的三个要素是什么? 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么? 4.以全部组分为对象进行质量衡算时,衡算方程具有什么特征? 5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时,物质的转化速率如何表示? 第三节能量衡算 1.物质的总能量由哪几部分组成?系统内部能量的变化与环境的关系如何? 2.什么是封闭系统和开放系统?

3.简述热量衡算方程的涵义。 4.对于不对外做功的封闭系统,其内部能量的变化如何表现? 5.对于不对外做功的开放系统,系统能量能量变化率可如何表示? 第三章流体流动 第一节管流系统的衡算方程 1.用圆管道输送水,流量增加1倍,若流速不变或管径不变,则管径或流速如何变化? 2.当布水孔板的开孔率为30%时,流过布水孔的流速增加多少? 3.拓展的伯努利方程表明管路中各种机械能变化和外界能量之间的关系,试简述这种关系,并说明该方程的适用条件。 4.在管流系统中,机械能的损耗转变为什么形式的能量?其宏观的表现形式是什么? 5.对于实际流体,流动过程中若无外功加入,则流体将向哪个方向流动? 6.如何确定流体输送管路系统所需要的输送机械的功率? 第二节流体流动的内摩擦力 1.简述层流和湍流的流态特征。 2.什么是“内摩擦力”?简述不同流态流体中“内摩擦力”的产生机理。 3.流体流动时产生阻力的根本原因是什么? 4.什么情况下可用牛顿黏性定律计算剪切应力?牛顿型流体有哪些? 5.简述温度和压力对液体和气体黏度的影响。 第三节边界层理论 1. 什么是流动边界层?边界层理论的要点是什么? 2.简述湍流边界层内的流态,以及流速分布和阻力特征。 3.边界层厚度是如何定义的?简述影响平壁边界层厚度的因素,并比较下列几组介质沿平壁面流动时,哪个边界层厚度较大: (1)污水和污泥; (2)水和油; (3)流速大和流速小的同种流体。 4. 为什么管道进口段附近的摩擦系数最大?

环境工程原理 列管式换热器课程设计

Yibin University 环境工程原理课程设计 题目列管式换热器设计 专业资源环境与城乡规划管理 学生姓名 年级 指导教师 化学与化工学院 任务书 一、设计目的 培养学生综合运用本门课程及有关选修课程基础理论和基本知识去完成换热单元操作设备设计任务的实践能力 二、设计目标 设计的设备必须在技术上是可行的,经济上是合理的,操作上是安全的,环境上是友好的 三、设计题目

列管式换热器设计 四、设计任务及操作条件 原料温度 石油: 入口96℃,出口34℃ 地点:兰州 石油物性数据 ( )() 33815/3.0102.2/0.128/c c o pc o c kg m Pa s c kJ kg C W m C ρμλ-==??=?=? 煤油: 入口132℃,出口47℃ 地点: 宜宾 煤油物性数据 () () C m W C kg kJ c s Pa m kg o c o pc c c ?=?=??==-/14.0/22.21005.7/82543 λμρ 硝基苯:入口124℃,出口50℃ 地点:广州 硝基苯物性数据 ()() 341154/9.8101.558/0.129/c c o pc o c kg m Pa s c kJ kg C W m C ρμλ-==??=?=? 允许压降:不大于0.1MPa 冷却介质任选 五、设计内容

1、换热器概述 换热器是化工、炼油工业中普遍应用的典型的工艺设备。在化工厂,换热器的费用约占总费用的10%~20%,在炼油厂约占总费用35%~40%。换热器在其他部门如动力、原子能、冶金、食品、交通、环保、家电等也有着广泛的应用。因此,设计和选择得到使用、高效的换热器对降低设备的造价和操作费用具有十分重要的作用。 在不同温度的流体间传递热能的装置称为热交换器,即简称换热器,是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。 换热器的类型按传热方式的不同可分为:混合式、蓄热式和间壁式。其中间壁式换热器应用最广泛, 列管式换热器又称为管壳式换热器,是最典型的间壁式换热器,历史悠久,占据主导作用,主要有壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在关内流动,其行程称为管程;另一种流体在管外流动,其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。 其主要优点是单位体积所具有的传热面积大,传热效果好,结构坚固,可选用的结构材料范围宽广,操作弹性大,因此在高温、高压和大型装置上多采用列管式换热器。为提高壳程流体流速,往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短路、增加流体流速,还迫使流体按规定路径多次错流通过管束,使湍流程度大为增加。 列管式换热器中,由于两流体的温度不同,使管束和壳体的温度也不相同,因此它们的热膨胀程度也有差别。若两流体温差较大(50℃以上)时,就可能由于热应力而引起设备的变形,甚至弯曲或破裂,因此必须考虑这种热膨胀的影响 (1)固定管板式换热器 这类换热器如图1-1所示。固定管办事换热器的两端和壳体连为一体,管子则固定于管板上,它的结余构简单;在相同的壳体直径内,排管最多,比较紧凑;由于这种结构式壳测清洗困难,所以壳程宜用于不易结垢和清洁的流体。当管束和壳体之间的温差太大而产生不同的热膨胀时,用使用管子于管板的接口脱开,从而发生介质的泄漏。

环境工程原理知识重点归纳(可编辑修改word版)

第一章绪论 1.“环境工程学”的主要研究对象是什么? 2.去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法?它们的技术原理是什么? 3.简述土壤污染治理的技术体系。 4.简述废物资源化的技术体系。 5.阐述环境净化与污染控制技术原理体系。 6.一般情况下,污染物处理工程的核心任务是:利用隔离、分离和(或)转化技术原理,通过工程手段(利用各类装置),实现污染物的高效、 快速去除。试根据环境净化与污染防治技术的基本原理,阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。 第二章质量衡算与能量衡算 第一节常用物理量 1.什么是换算因数?英尺和米的换算因素是多少? 2.什么是量纲和无量纲准数?单位和量纲的区别是什么? 3.质量分数和质量比的区别和关系如何?试举出质量比的应用实例。 4.大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度,试说明该单位的优点,并阐述与质量浓度的关系。 5.平均速度的涵义是什么?用管道输送水和空气时,较为经济的流速范围为多少? 第二节质量衡算 1.进行质量衡算的三个要素是什么? 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么? 4.以全部组分为对象进行质量衡算时,衡算方程具有什么特征? 5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时,物质的转化速率如何表示? 第三节能量衡算 1.物质的总能量由哪几部分组成?系统内部能量的变化与环境的关系如何? 2.什么是封闭系统和开放系统? 3.简述热量衡算方程的涵义。

4.对于不对外做功的封闭系统,其内部能量的变化如何表现? 5.对于不对外做功的开放系统,系统能量能量变化率可如何表示? 第四章热量传递 第一节热量传递的方式 1.什么是热传导? 2.什么是对流传热?分别举出一个强制对流传热和自然对流传热的实例。 3.简述辐射传热的过程及其特点 4.试分析在居室内人体所发生的传热过程,设室内空气处于流动状态。 5.若冬季和夏季的室温均为18℃,人对冷暖的感觉是否相同?在哪种情况下觉得更暖和?为什么? 第二节热传导 1.简述傅立叶定律的意义和适用条件。 2.分析导温系数和导热系数的涵义及影响因素。 3.为什么多孔材料具有保温性能?保温材料为什么需要防潮? 4.当平壁面的导热系数随温度变化时,若分别按变量和平均导热系数计算,导热热通量和平壁内的温度分布有何差异。 5.若采用两种导热系数不同的材料为管道保温,试分析应如何布置效果最好。 第三节对流传热 1.简述影响对流传热的因素。 2.简述对流传热的机理、传热阻力的分布及强化传热的措施。 3.为什么流体层流流动时其传热过程较静止时增强? 4.传热边界层的范围如何确定?试分析传热边界层与流动边界层的关系。 5.试分析影响对流传热系数的因素。 6.分析圆直管内湍流流动的对流传热系数与流量和管径的关系,若要提高对流传热系数,采取哪种措施最有效? 7.流体由直管流入短管和弯管,其对流传热系数将如何变化?为什么? 8.什么情况下保温层?度增加反而会使热损失加大?保温层的临界直径由什么决定? 9.间壁传热热阻包括哪几部分?若冷热流体分别为气体和液体,要强化换热过程,需在哪一侧采取措施?

(完整word版)环境工程原理第三版课后答案

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。 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。 1.6环境净化与污染控制技术原理可以分为哪几类?它们的主要作用原理是什么? 解:从技术原理上看,环境净化与污染控制技术原理可以分为“隔离技术”、“分离技术”和“转化技术”三大类。隔离技术是将污染物或者污染介质隔离从而切断污染物向周围环境的扩散,防止污染近一步扩大。分离技术是利用污染物与污染介质或其它污染物在物理性质或化学性质上的差异使其与介质分离,从而达到污染物去除或回收利用的目的。转化技术是利用化学或生物反应,使污染物转化成无害物质或易于分离的物质,从而使污染介质得到净化与处理。 1.7《环境工程原理》课程的任务是什么? 解:该课程的主要任务是系统、深入地阐述环境污染控制工程,即水质净化与水污染控制工程、大气(包括室内空气)污染控制工程、固体废物处理处置与管理和资源化工程、物理性污染(热污染、辐射污染、噪声、振动)控制工程、自然资源的合理利用与保护工程、生态修复与构建工程以及其它污染控制工程中涉及到的具有共性的工程学基础、基本过程和现象以及污染控制装置的基本原理,为相关的专业课程打下良好的理论基础。 第二章质量衡算与能量衡算 2.1某室内空气中O3的浓度是0.08×10-6(体积分数),求: (1)在1.013×105Pa、25℃下,用μg/m3表示该浓度; (2)在大气压力为0.83×105Pa和15℃下,O3的物质的量浓度为多少? 解:理想气体的体积分数与摩尔分数值相等 由题,在所给条件下,1mol空气混合物的体积为V1=V0·P0T1/P1T0=22.4L×298K/273K=24.45L

环境工程课程设计AAO工艺

1 设计任务及资料 1.1 设计任务 根据已知资料,设计A2/O生物处理系统 1.2 污水水质及设计要求 设计水量 Q=3000m3/d 设计资料:设计进水、出水水质见表 处理系统项目BOD5COD SS NH4+-N T-P pH 进水mg/L 300 500 100 50 10 6.5~9.0 出水mg/L 10 50 10 5 1 2 A2/O工艺的设计流量、处理效率等计算 2.1 设计流量计算 根据原始数据与基本参数,首先判断是否,可采用A2/O法。 COD/TN=500/50=10>8,BOD5/TP=300/10=30>20,符合条件,可采用A2/O 法。 设计流量:Q=3000m3/d=125m3/h=0.035 m3/s 2.2 去除率的计算 2.2.1 溶解性BOD5的去除率 活泩污泥处理系统处理水中的BOD5值是由残存的溶解性BOD5和非溶解性 BOD5二者组成,而后者主要是以生物污泥的残屑为主体。活性污泥的净化功能,是去除溶解性BOD5。因此从活性污泥的净化功能来考虑,应将非溶解性的BOD5 从处理水的总BOD5值中减去。 取原污水BOD5值(S0)为300mg/L,经初次沉淀池及缺氧池、厌氧段处理,按降 低25%考虑,则进入曝气池的污水,其BOD5值(S)为: Sα=300(1-25%)=225mg/L 计算去除率,对此,首先按式BOD5=5?(1.42bXαC e)=7.1XαC e计算处理水 中的非溶解性BOD5值,上式中 C e——处理水中悬浮固体浓度,取用综合排放一级标准20mg/L; b-----微生物自身氧化率,一般介于0.05-0.1之间,取0.09;

环境工程原理必看

简答题 1.简述环境科学与环境工程的概念及其各自内容。 环境科学的定义:就是以人类与环境这对矛盾为对象,研究其对立统一关系的发生和发展调节和控制以及利用和改造的科学。环境科学要探索全球范围内的环境演化规律;人类活动与自然生态之间的关系;环境变化对人类生存的影响;以及区域环境污染的防治技术和管理措施。 环境工程的定义:运用工程和生态学的原理和方法,防治污染,合理利用自然资源,保护和改善环境质量。水质净化与水污染控制技术、大气(包括室内空气)污染控制技术、固体废弃物处理处置与管理和资源化技术、物理性污染(热污染、辐射污染、噪声、振动)防治技术、自然资源的合理利用与保护、环境监测与环境质量评价等传统的内容,还包括生态修复与构建理论与技术、清洁生产理论与技术以及环境规划、管理与环境系统工程等。 2.什么是浊度?浊度的单位有哪些?它们之间是什么关系? 浊度是用以表示水的浑浊程度的单位。浊度是由于不溶性物质的存在而引起液体的透明度降低的一种量度。不溶性物质是指悬浮于水中的固体颗粒物(泥沙、腐殖质、浮游藻类等)和胶体颗粒物。常见的单位有以下几种:JTU-杰克逊浊度,NTU-散射浊度,FTU-乌洛托品-硫酸肼配制浊度。1JTU=1mg/L的白陶土悬浮体。40度FTU=40度NTU≈40度JTU 3.简述活性污泥法的净化机理。 在活性污泥处理系统中,有机底物从废水中被去除的实质就是有机底物作为营养物质被活性污泥微生物摄取、代谢与利用的过程,这一过程的结果是污水得到了净化,微生物获得了能量而合成新的细胞,活性污泥得到了增长。 一般将这整个净化反应过程分为三个阶段: 1)初期吸附;(吸附) 2)微生物代谢;(稳定) 3)活性污泥的凝聚、沉淀与浓缩(分离) 简述除尘的本质机理。 4.简述除尘的本质机理。 将含尘气体引入一种或几种力作用的机器,使颗粒相对运载气流产生一定的位移,并从气流中分离出来,最后沉降到捕集器表面上。其中作用力包括:外力(重力,离心力,惯性力,静电力,磁力,热力等),流体阻力,颗粒间相互作用力。 5.煤的工业分析是工业用煤中最常用的分析方法,同时也是评价工业用煤的主要指 标,试简要说明其测定内容。 在国家标准中,煤的工业分析是指包括煤的水分(M )、灰分(A )、挥发分(V )和固定碳(Fc ) 四个分析项目指标的测定的总称。煤的工业分析是了解煤质特性的主要指标,也是评价煤质的基本依据。通常煤的水分、灰分、挥发分是直接测出的,而固定碳是用差减法计算出来的。广义上讲,煤的工业分析还包括煤的全硫分和发热量的测定,又叫煤的全工业分析。 6.工程上常把固体废物沼气化处理的生物化学反应分为液化阶段和气化阶段,试简 述液化阶段和气化阶段中的微生物类型及其在有机固体废物沼气化过程中的作用。 产液阶段:主要菌为非产甲烷菌,分为水解菌和酸化菌。主要的作用:为产甲烷菌提供养分,创造适宜的氧化还原环境,为产甲烷菌消除部分有毒物质。和产甲烷菌共同维持发酵系统的

环境工程原理知识点总结演示教学

环境工程原理知识点 总结

第II篇思考题 第一章绪论 1.“环境工程学”的主要研究对象是什么? 2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法?它们的技术原理是什么? 3. 简述土壤污染治理的技术体系。 4. 简述废物资源化的技术体系。 5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。 6. 一般情况下,污染物处理工程的核心任务是:利用隔离、分离和(或)转化技术原理,通过工程手段 (利用各类装置),实现污染物的高效、快速去除。试根据环境净化与污染防治技术的基本原理,阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。 第二章质量衡算与能量衡算 第一节常用物理量 1.什么是换算因数?英尺和米的换算因素是多少? 2.什么是量纲和无量纲准数?单位和量纲的区别是什么? 3.质量分数和质量比的区别和关系如何?试举出质量比的应用实例。 4.大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度,试说明该单位的优点,并阐述与质量浓度的关系。 5.平均速度的涵义是什么?用管道输送水和空气时,较为经济的流速范围为多少? 第二节质量衡算 1.进行质量衡算的三个要素是什么? 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么? 4.以全部组分为对象进行质量衡算时,衡算方程具有什么特征? 5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时,物质的转化速率如何表示? 第三节能量衡算 1.物质的总能量由哪几部分组成?系统内部能量的变化与环境的关系如何? 2.什么是封闭系统和开放系统?

3.简述热量衡算方程的涵义。 4.对于不对外做功的封闭系统,其内部能量的变化如何表现? 5.对于不对外做功的开放系统,系统能量能量变化率可如何表示? 第三章流体流动 第一节管流系统的衡算方程 1.用圆管道输送水,流量增加1倍,若流速不变或管径不变,则管径或流速如何变化? 2.当布水孔板的开孔率为30%时,流过布水孔的流速增加多少? 3.拓展的伯努利方程表明管路中各种机械能变化和外界能量之间的关系,试简述这种关系,并说明该方程的适用条件。 4.在管流系统中,机械能的损耗转变为什么形式的能量?其宏观的表现形式是什么? 5.对于实际流体,流动过程中若无外功加入,则流体将向哪个方向流动? 6.如何确定流体输送管路系统所需要的输送机械的功率? 第二节流体流动的内摩擦力 1.简述层流和湍流的流态特征。 2.什么是“内摩擦力”?简述不同流态流体中“内摩擦力”的产生机理。 3.流体流动时产生阻力的根本原因是什么? 4.什么情况下可用牛顿黏性定律计算剪切应力?牛顿型流体有哪些? 5.简述温度和压力对液体和气体黏度的影响。 第三节边界层理论 1. 什么是流动边界层?边界层理论的要点是什么? 2.简述湍流边界层内的流态,以及流速分布和阻力特征。 3.边界层厚度是如何定义的?简述影响平壁边界层厚度的因素,并比较下列几组介质沿平壁面流动时,哪个边界层厚度较大: (1)污水和污泥; (2)水和油; (3)流速大和流速小的同种流体。 4. 为什么管道进口段附近的摩擦系数最大?

环境工程原理课程设计--雷文琦

环境工程原理课程设计 设计题目填料吸收塔工艺设计说明书班级环境工程102班 学生姓名雷文琦 学号201018060302 日期2011/12/20

填料吸收塔工艺设计 一、概述 (一)填料塔的作用:填料塔由填料、塔内件及筒体构成。填料分规整填料和散装填料两大类。塔内件有不同形式的液体分布装置、填料固定装置或填料压紧装置、填料支承装置、液体收集再分布装置及气体分布装置等。与板式塔相比,新型的填料塔性能具有如下特点:生产能力大、分离效率高、压力降小、操作弹性大、持液量小等优点。 (二)填料种类:(1)拉西环 拉西环填料于1914年由拉西发明,为外径与高度相等的圆环。拉西环填料的气液分布较差,传质效率低,阻力大,通量小,目前工业上已较少应用。 (2)鲍尔环 鲍尔环填料是对拉西环的改进,在拉西环的侧壁上开出两排长方形的窗孔,被切开的环壁的一侧仍与壁面相连,另一侧向环内弯曲,形成内伸的舌叶,诸舌叶的侧边在环中心相搭。鲍尔环由于环壁开孔,大大提高了环内空间及环内表面的利用率,气流阻力小,液体分布均匀。与拉西环相比,鲍尔环的气体通量可增加50%以上,传质效率提高30%左右。鲍尔环是一种应用较广的填料。 (3)矩鞍填料 矩鞍填料将弧鞍填料两端的弧形面改为矩形面,且两面大小不等,即成为矩鞍填料。矩鞍填料堆积时不会套叠,液体分布较均匀。矩鞍填料一般采用瓷质材料制成,其性能优于拉西环。目前,国内绝大多数应用瓷拉西环的场合,均已被瓷矩鞍填料所取代。 (4)阶梯环 阶梯环填料是对鲍尔环的改进,与鲍尔环相比,阶梯环高度减少了一半并在一端增加了一个锥形翻边。由于高径比减少,使得气体绕填料外壁的平均路径大为缩短,减少了气体通过填料层的阻力。锥形翻边不仅增加了填料的机械强度,而且使填料之间由线接触为主变成以点接触为主,这样不但增加了填料间的空隙,同时成为液体沿填料表面流动的汇集分散点,可以促进液膜的表面更新,有利于传质效率

环境工程原理试题库详解

《环境工程原理》试题库 试题一 一:问答题(36分) 1、一定量的流体在圆形直管内作层流流动,若将其管径增加一倍,问能量损 失变为原来的多少倍? 2、何谓气缚现象?如何防止? 3、何谓沉降?沉降可分为哪几类?何谓重力沉降速度? 4、在列管式换热器中,用饱和蒸汽加热空气,问: (1)传热管的壁温接近于哪一种流体的温度? (2)传热糸数K 接近于哪一种流体的对流传热膜糸数? (3)那一种流体走管程?那一种流体走管外?为什么? 5、换热器的设计中为何常常采用逆流操作? 6、单效减压蒸发操作有何优点? 二:填空题(18分) 1、某设备上,真空度的读数为80mmHg ,其绝压=________02mH , __________Pa. 该地区的大气压为720mmHg 。 2、常温下水的密度为10003m Kg ,粘度为1cp ,在mm d 100=内的管内以s m 3 速度流动,其流动类型为 ______________。 3、流体在管内作湍流流动时,从中心到壁可以__________.___________._ _________________. 4、气体的粘度随温度的升高而_________,水的粘度随温度的升高_______。 5、水在管路中流动时,常用流速范围为_______________s m ,低压气体在管路中流动时,常用流速范围为_______________________s m 。 6、离心泵与往复泵的启动与调节的不同之处是:离心泵_________________. __________________.往复泵___________________.__________________. 7、在非均相物糸中,处于____________状态的物质,称为分散物质,处于 __________状态的物质,称为分散介质。 8、间竭过滤操作包括______._______.________._________.__________。 9、传热的基本方式为___________.______________.__________________。 10、工业上的换热方法有_________.__________.__________.____________。 11、α称为_______________,其物理意义为____________________________. __________________________,提高管内α值的有效方法____________. 提高管外α值的有效方法______________________________________。 12、蒸汽冷凝有二种方式,即_____________和________________ 。其中, 由于_________________________________________,其传热效果好。 三:计算题(46分) 1、如图所示,水在管内作稳定流动,设管路中所有直管管路的阻力糸数 为03.0=λ,现发现压力表上的读数为052mH ,若管径为100mm,求流体

1500立方小时某填料吸收塔的设计 环境工程原理 课程设计 大型作业

《环境工程原理》 大型作业 题目:1500立方米/小时 某填料吸收塔的设计 学院:环境科学与工程学院 专业名称: 学号: 学生姓名: 指导教师: 2013年12月17日

目录 一、前言.................................................3 二、设计任务.............................................3 三、设计条件.............................................3 四、设计说明.............................................4 1、吸收剂的选择..........................................4 2、填料塔的选择..........................................5 3、流程图及流程说明........................................5 五、工艺计算.............................................5 1、物料衡算(确定塔顶、塔底的气液流量和组成).................5 2、塔径的计算............................................6 3、填料层高度的计算.......................................7 六、计算结果表............................................9 七、主要符号说明...........................................9 八、总结..................................................10 九、参考文献.............................................10

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