環(huán)境工程原理講解學(xué)習(xí)

1、環(huán)境工程原理名詞解釋L物理量：由數(shù)值和計(jì)量單位兩部分表示出來，物理量=數(shù)值X計(jì)量單位。2 .衡算系統(tǒng)：分析各種與質(zhì)量傳遞和轉(zhuǎn)化有關(guān)的過程時(shí)，首先確定一個(gè)用于分析特定區(qū)域，及衡算空間范圍。3 .沉降分離：含有顆粒物的流體至于某種立場中，使顆粒與連續(xù)相的流體之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，沉降到器壁、器底或其他沉積表面，從而實(shí)現(xiàn)顆粒與流體的分離。de4 .臨界直徑：在旋風(fēng)分離器中能從氣體中全部分離出來的最小顆粒直徑。用表小05 .慣性沉降：由慣性力引起的顆粒與流線的偏離，使顆粒與障礙物上沉降的過程。6 .過濾：分離液體和氣體非均勻相混合物的常用方法。7 .吸收：依據(jù)混合氣體各組分在統(tǒng)一液體溶劑中的物理溶解度的不

2、同，而將氣體混合物分離的操作過程。8 .吸附分離：通過多孔固體物料與某一混合組分體系接觸，有選擇地使體系中的一種或多種組分附著于固體表面，從而實(shí)現(xiàn)特定組分分離的操作過程。9 .萃取分離：在欲分離的原料混合液中加入一種或其不相溶或部分相溶的液體溶劑，形成兩相體系，在充分混合條件下，利用混合液中被分離組分在兩相中分配差異的性質(zhì)，使該組分從混合液轉(zhuǎn)移到液體溶劑中，從而實(shí)現(xiàn)分離。10 .反應(yīng)速率：一般為單位時(shí)間單位體積反應(yīng)層中該組分的反應(yīng)量或生成量。11 .當(dāng)量直徑：不規(guī)則形狀顆粒的尺寸可以用與它的某種幾何量相等的球形顆粒的直徑表示。13.穿透點(diǎn)：當(dāng)吸附區(qū)的下端達(dá)到床層底部時(shí)，出口流體的濃度急劇升高，

3、這時(shí)（穿透曲線）對應(yīng)的點(diǎn)。（326）14 .離子交換：通過固體離子交換劑中的離子和溶液中的離子進(jìn)行等當(dāng)量的交換來除去溶液中某些離子的操作。15 .膜分離：是以具有選擇透過功能的薄膜為分離介質(zhì)，通過在膜兩側(cè)施加一種或多種推力，是原料中的某組分選擇性地優(yōu)先通過膜，從而到達(dá)混合物分離和產(chǎn)物的提取、濃縮、純化等目的。填空題1、根據(jù)污染物的不同，水污染可分為物理性污染、化學(xué)性污染和生物性污染三大類。物理處理法：沉淀、離心分離、氣浮、過濾、反滲透、膜分離、蒸發(fā)濃縮等；化學(xué)性污染：中和法、化學(xué)沉淀法、氧化法、還原法、電解法、超臨界分離法、汽提法、吹脫發(fā)、萃取法、吸附法等生物處理法：好樣處理法、生態(tài)技術(shù)、厭氧

4、處理法等2、空氣凈化與大氣污染控制技術(shù)可分為分離法和轉(zhuǎn)化法兩大類。3、環(huán)境凈化與污染控制技術(shù)可分為隔離技術(shù)、分離技術(shù)和轉(zhuǎn)化技術(shù)。隔離：將污染物或污染介質(zhì)隔離，從而切斷污染物向周圍環(huán)境的擴(kuò)散途徑，防止污染進(jìn)一步擴(kuò)大。分離：利用污染物與污染介質(zhì)或其他污染物在物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)上的差異使其與介質(zhì)分離，從而達(dá)到污染物去除或回收利用的目的。轉(zhuǎn)化：利用化學(xué)反應(yīng)或生物反應(yīng)，使污染物轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)或易于分離的物質(zhì)。4、質(zhì)量濃度：單位體積混合物中某組分的A的質(zhì)量。物質(zhì)的量濃度：單位體積混合物中某組分的物質(zhì)的量。質(zhì)量分?jǐn)?shù)：混合物中某組分的質(zhì)量與混合物總質(zhì)量之比。摩爾分?jǐn)?shù)：混合物中某組分的物質(zhì)的量與混合物總物質(zhì)的量

5、之比質(zhì)量比：混合物中某組分的質(zhì)量與惰性組分質(zhì)量之比摩爾比：混合物中某組分的物質(zhì)的量與惰性組分物質(zhì)的量之比流量：單位時(shí)間流過流動(dòng)截面的流體體積；流速：單位時(shí)間內(nèi)流體在流動(dòng)方向上流過的距離。5、沉降分離包括：重力沉降、離心沉降、點(diǎn)沉降、慣性沉降和擴(kuò)散沉降。重力沉降和離心沉降：利用分離顆粒與流體之間存在的密度差，在重力或離心力的作用下使顆粒和流體之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)；點(diǎn)沉降：將顆粒放在電場中使之帶電，在電場力作用下試顆粒與流體發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)；慣性沉降：指顆粒與流體運(yùn)動(dòng)時(shí)，流體守到障礙物作用，產(chǎn)生擾流，而顆粒由于慣性偏離流體；擴(kuò)散沉降：利用微小粒子布朗運(yùn)動(dòng)過程中碰撞在某種障礙物上，從而與流體分離。6、旋風(fēng)分

6、離器主要用于除去氣體中顆粒在5叩以上的粉塵。反映旋風(fēng)分離器的分離性能的主要指標(biāo)臨界直徑和分離效率，其中分離效率又有兩種表示方式為總效率和分效率。7、離心沉降機(jī)分為：常速離心機(jī)：Kc<3000;超速離心機(jī)：5000CXKc>3000;超高速離心機(jī)：Kc>50000Kc為分離因數(shù)。8、過濾按過濾機(jī)理可分為表面過濾和深層過濾表面過濾：采用過濾介質(zhì)的孔比過濾流體中的固體顆粒的粒徑小，過濾時(shí)固體顆粒被過濾介質(zhì)截留，在表面積累成濾餅；深層過濾：由固體顆粒堆積而成的過濾介質(zhì)層通常較厚，過濾通道長而曲折，過濾介質(zhì)層的空隙大于待過濾流體中的顆粒物的粒徑。9、在深層過濾中，流體中的懸浮顆粒隨流體

7、進(jìn)入濾料層進(jìn)而被濾料層捕獲，該過程主要包括以下三個(gè)行為：遷移行為、附著行為、脫落行為。10、吸收過程類型：按溶質(zhì)和吸收劑之間發(fā)生的作用，可分為物理吸收和化學(xué)吸收；物理吸收：在吸收劑中的溶解度大而被吸收；化學(xué)吸收：溶質(zhì)與吸收劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被吸收。按混合氣體中被吸收組分的數(shù)目：可分為單組分吸收和多組分吸收：按吸收過程中溫度是否變化：可分為等溫吸收和非等溫吸收。11、物理吸收熱力學(xué)討論的主要問題是過程發(fā)生的方向、極限及推動(dòng)力。12、相際傳質(zhì)的助力全部集中在兩層停滯膜中，即雙助力模型。（選擇）13、傳質(zhì)總阻力包括氣模阻力和液膜阻力兩部分。14、吸附平衡三理論：Freundlich方程、Langmui

8、r方程、BET方程。在一定的平衡壓力下，隨著溫度升高，吸附量減少。15、萃取劑的選擇原則應(yīng)考慮一下幾方面：選擇性、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、回收的難易、其他指標(biāo)。16、反應(yīng)器一般有三種操作方式：間歇操作、連續(xù)操作和半間歇操作。間歇操作：沒有物料的輸入，也沒有物料的輸出，不存在物料的進(jìn)與出;連續(xù)操作：物料連續(xù)輸入，連續(xù)輸出，時(shí)刻伴隨著物料的流動(dòng)；半間歇操作：具有間歇操作和連續(xù)操作的某些特點(diǎn)。簡答題1、解釋化學(xué)反應(yīng)過程中，轉(zhuǎn)化率、收率、選擇性的概念，并用數(shù)學(xué)表達(dá)式說明三者之間的關(guān)系。答：轉(zhuǎn)化率：化學(xué)反應(yīng)中某反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化濃度與其其實(shí)濃度的比值的百分比；收（產(chǎn)）率：按反應(yīng)物進(jìn)行量的計(jì)算，生成目的產(chǎn)物的百分比

9、；選擇性：在指定的測量精確度下，共存組分的允許量與待測組分含量的比值。2、簡述恒溫包容平推流反應(yīng)器的空時(shí)、反應(yīng)時(shí)間、停留時(shí)間三者之間的關(guān)系。答：空時(shí)：是反應(yīng)器的有效容積與進(jìn)料流體的容積流速之比；反應(yīng)時(shí)間：是反應(yīng)物料進(jìn)入反應(yīng)器后從實(shí)際反應(yīng)的時(shí)刻起到反應(yīng)達(dá)某一程度所需要的時(shí)間；停留時(shí)間：指進(jìn)入反應(yīng)器的時(shí)刻到離開反應(yīng)器內(nèi)共停留的時(shí)間。由于平推流反應(yīng)器內(nèi)物料不發(fā)生返混，具有相同的停留時(shí)間且等于反應(yīng)時(shí)間，包容時(shí)的空時(shí)等于體積流速之比，故三者相等。3、簡述影響均相連續(xù)反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率的主要因素。答：物料濃度和反應(yīng)溫度。4、希勒模數(shù)的物理意義？具體說明希勒莫屬的大小如何影響催化劑的有效系數(shù)。答：物理意

10、義：以催化劑顆粒體積為基準(zhǔn)的最大反映速率與最大內(nèi)擴(kuò)散速率的比值，反映了反應(yīng)過程受本征反應(yīng)及內(nèi)擴(kuò)散的影響程度。希勒模數(shù)的值越小，說明擴(kuò)散速率越大，反應(yīng)速率受擴(kuò)散速率的影響越小。希勒模數(shù)的值<0.1-0.3時(shí)，N1,此時(shí)可忽略擴(kuò)散的影響。希勒模數(shù)的值越大，擴(kuò)散速率越小，反應(yīng)速率受擴(kuò)散速率的影響較大。希勒模數(shù)>59時(shí)，N<0.1,擴(kuò)散速率是主要影響。5、轉(zhuǎn)子流量計(jì)在安裝使用中注意事項(xiàng)。答：須垂直安裝，傾斜1度將造成0.8%的誤差，且流體流動(dòng)的方向須自下而上，故必須安裝在垂直管路上。6、土壤污染的主要危害體現(xiàn)在那幾個(gè)方面。答：（1）通過雨水淋溶作用可能導(dǎo)致地下水和周圍地表水體污染；（

11、2）通過土壤顆粒物等形成能直接或間接的為人或動(dòng)物所吸收；（3）通過植物吸收而進(jìn)入食物鏈，對生物產(chǎn)生毒害作用等。7、水中主要污染物按化學(xué)成分主要有哪幾種危害。答：無機(jī)污染物和有機(jī)污染物（可生物降解、難生物降解），主要危害：水體富營養(yǎng)化；對人體和水生生物有毒害作用；引起水體缺氧和水生動(dòng)物死亡，破壞水體功能；在厭氧時(shí)產(chǎn)生有害或惡臭物質(zhì)；通過生物體內(nèi)富集和食物鏈對人體健康造成危害。8、空氣中主要污染物及其危害。答：顆粒、氣溶膠狀態(tài)污染物和氣態(tài)污染物。危害：引起各種疾病，危害人體健康；引起大氣組分變化，導(dǎo)致氣候變化，影響動(dòng)植物生長。9、質(zhì)量包算的基本關(guān)系是什么。答：輸入量一輸出量+轉(zhuǎn)化量=積累量10、能

12、量熱包算的方程的含義。答：輸出系統(tǒng)物料總能量一輸入系統(tǒng)物料總能量+系統(tǒng)內(nèi)物料能量的積累=系統(tǒng)從外界吸收的熱量一系統(tǒng)對外界做的功11、流體邊界層理論要點(diǎn)。答：在流體表面有一個(gè)薄層，在此薄層中須考慮粘性力的作用，此薄層稱為邊界層。要點(diǎn)：（1）當(dāng)實(shí)際流體沿固體壁面流動(dòng)時(shí)，Re較大時(shí)，即使對于黏度很小的流體，其黏性力仍可以達(dá)到很大的數(shù)值，邊界層內(nèi)不能全部忽略黏性力；（2）在外部流動(dòng)區(qū)域，在Re很大的情況下，可將黏性力全部忽略，將流體的流動(dòng)近似看成是理想流體的流動(dòng)。12、簡述溫度、壓力對液體和氣體黏度的影響。答：溫度上升，氣體黏度上升，液體黏度下降；壓力上升，氣體黏度上升；低密度氣體和液體的黏度隨壓力變

13、化小，一般可忽略。13、什么是對流傳熱，列舉強(qiáng)制對流和自然對流的實(shí)例各一。答：對流傳熱：流體中質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對位移而引起的熱量傳遞過程，通常也指流體與固體壁面間的熱傳遞過程。實(shí)例：強(qiáng)制對流一一由水泵、風(fēng)機(jī)或其他外力引起流體流動(dòng)而產(chǎn)生的傳熱過程。自然對流一一由于流體內(nèi)部溫度的不均勻分布形密度差，在浮力作用下流體發(fā)生對流而產(chǎn)生傳熱的過程。14、菲克定律的物理意義和實(shí)用條件。答：菲克定律的物理意義：Naz=Dab（dCa/dz）由濃度梯度弓I起的組分A在Z方向上的質(zhì)量通量=-（分子擴(kuò)散的系數(shù)）x（Z方向上組分A的質(zhì)量濃度梯度）適用條件：混合物無總體流動(dòng)或處于靜止?fàn)顟B(tài)，發(fā)生由高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域的分子擴(kuò)

14、散。15、簡述溫度、壓力對氣體和液體分子擴(kuò)散系數(shù)的影響。答：低密度氣體、液體和固體的擴(kuò)散系數(shù)隨溫度升高而增大，隨壓力增加而減小。16、沉降分離的原理、類型和各類型的基本特征。答：原理：將含有顆粒物的流體置于某種力場中，使顆粒物與連續(xù)相的流體之間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，沉降至器壁、器底等表面而實(shí)現(xiàn)顆粒物與流體的分離。類型：重力、離心、電、慣性、擴(kuò)散。重力沉降和離心沉降是利用待分離的顆粒與流體間的密度差，在重力或離心力作用下使顆粒和流體間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)；電沉降是將顆粒置于電場中使之帶電，并在電場力作用下使帶電顆粒在流體中產(chǎn)生相對運(yùn)動(dòng)；慣性沉降是指顆粒物與流體一起運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于流體中存在某種障礙物的作用，流體產(chǎn)生

15、繞流，而顆粒物由于慣性偏離流體；擴(kuò)散沉降是利用微小粒子布朗運(yùn)動(dòng)過程中碰撞在某種障礙物上，從而與流體分離。17、表面過濾和深沉過濾的主要區(qū)別。答：表面過濾通常發(fā)生在過濾流體中顆粒物濃度較高，或過濾速度較慢，濾餅層容易形成的情況下，采用過濾介質(zhì)的孔一般比待濾流體中固體顆粒的粒級??；而深層過濾一般發(fā)生在以固體顆粒為過濾介質(zhì)的操作中。由固體顆粒物堆積而成的過濾介質(zhì)層通常較厚，過濾介質(zhì)層的空隙大于待過濾流體中的顆粒物的粒徑。18、亨利定律有那些表達(dá)形式、意義、常數(shù)問如何換算答：亨利定律：在稀溶液時(shí)，溫度一定，總壓不大，氣體溶質(zhì)的平衡分壓和溶解度成正比，Pa=EXa；溶質(zhì)的溶解度用物質(zhì)的量表示，Pa=Ca

16、/H；溶質(zhì)在氣液兩相中的組成均以摩爾分?jǐn)?shù)表示，Ya=mXa19、Langmuir方程的基本假設(shè)、形式，適用范圍。答：基本假設(shè)：吸附劑表面性質(zhì)均一；氣體分子在固體表面為單層吸附；動(dòng)態(tài)吸附；吸附類似氣體凝結(jié)，托附類似液體蒸發(fā)；凝結(jié)速度正比于該組分的氣相分壓；吸附在固體表面的氣體分子間無作用力。形式：pkpqkm111q范圍：適用于描述低、中壓力范圍的吸附等溫線。20、Freundlich方程的形式適用范圍。答：nkp1q表明吸附量與吸附質(zhì)分壓的1/n次方成正比，由于吸附等溫線的斜率隨吸附分壓得增大有較大變化，該方程特別不能描述低壓和高壓區(qū)域內(nèi)。21、影響離子交換樹脂選擇性的因素。答：離子水化半徑越

17、小，親和力越高，交換越容易：化合價(jià)越高，親和力越大，交換越容易。22、雙膜理論。(1)相互接觸的氣、液兩相流體間存在著穩(wěn)定的相界面，相界面兩側(cè)分別有一層虛擬的氣膜和液膜，溶質(zhì)分子以穩(wěn)態(tài)的分子擴(kuò)散連續(xù)通過這兩層膜；(2)在相界面處，氣、液兩相在瞬間即可達(dá)到平衡，界面上沒有傳質(zhì)阻力，溶質(zhì)在界面上兩相的組成存在平衡關(guān)系；(3)在膜層以外，氣、液兩相流體都充分湍動(dòng)，不存在濃度梯度，組成均一，沒有傳質(zhì)阻力；溶質(zhì)在每一相中的傳質(zhì)阻力都集中在虛擬的膜層內(nèi)。因此，相際傳質(zhì)的阻力就全部集中在兩層膜中，故該模型又稱為雙阻力模型。23、濃差極化現(xiàn)象指什么？當(dāng)含有不同大小分子的混合液流動(dòng)通過膜面時(shí)，在壓力差作用下，混

18、合液中小于莫孔的組分透過膜，而大于膜孔的組分被截留，這些被截留的組分在緊鄰膜表面形成濃度邊界層，使邊界層的溶質(zhì)濃度大大高于主體溶液中的濃度，形成由膜表面到主體溶液之間的濃度差。濃度差的存在導(dǎo)致緊靠膜面的溶質(zhì)方向擴(kuò)散到主體溶液中，這就是濃差極化現(xiàn)象。24、膜分離特點(diǎn)：(1)膜分離過程不發(fā)生相變，與其它相比能耗較低，能量的轉(zhuǎn)化率較高；(2)膜分離過程可以在常溫下進(jìn)行，特別適于對熱敏感無知的分離；(3)不需要加入其他物質(zhì)，節(jié)省化學(xué)藥劑，有利于不改變分離物質(zhì)原有的特性；(4)在膜分離過程中，分離和濃縮同時(shí)進(jìn)行，有利于回收有價(jià)值的物質(zhì)；(5)膜分離裝置簡單，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)分離，適應(yīng)性強(qiáng)，操作簡單且易容易實(shí)

19、現(xiàn)自控。25、離子交換速率的控制步驟：邊界水膜內(nèi)的遷移；交聯(lián)網(wǎng)孔內(nèi)的擴(kuò)散；離子交換；交聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的擴(kuò)散；邊界水膜內(nèi)的遷移。(342頁)26、離子交換速率的影響因素離子性質(zhì)：包括化合價(jià)樹脂的交聯(lián)度：樹脂交網(wǎng)孔內(nèi)的擴(kuò)散就慢；樹脂的粒徑：其對液膜水中離子濃度：擴(kuò)散依溶液溫度：溫度升高，和離子大?。宦?lián)度大，樹脂難以膨脹，樹脂網(wǎng)孔就小，離子在樹脂擴(kuò)散和孔道擴(kuò)散都有影響；靠濃度梯度推動(dòng)，離子濃度大小是影響擴(kuò)散速率。溶液黏度降低，離子和水分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，有利于離子交換速率。流速和攪拌速率：樹脂表面附近的水流紊動(dòng)程度主要影響樹脂表面邊界水膜的厚度，從而影響液膜擴(kuò)散。27、萃取分離的特點(diǎn)在常溫下操作，無相變；萃取劑

20、選擇適當(dāng)可以獲得較高分離效率；對于沸點(diǎn)非常相近的物質(zhì)可以進(jìn)行有效分離。28、離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)：固定部分：與骨架牢固結(jié)合，不能自由移動(dòng)；活動(dòng)部分：能在一定空間內(nèi)自由移動(dòng)，并與周圍溶液中的其他同性離子進(jìn)行交換反應(yīng)。離子交換物理化學(xué)性質(zhì)，選擇性，離子交換樹脂對不同離子親和力強(qiáng)弱反映。29、常用吸附劑主要特性吸附容量大：吸附過程發(fā)生在吸附劑表面，吸附容量取決于吸附劑表面積大?。贿x擇性強(qiáng)；穩(wěn)定性好：在較高溫度下解吸再生其結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生太大的變化；適當(dāng)?shù)奈锢硖匦裕壕哂辛己玫牧鲃?dòng)性和適當(dāng)?shù)亩逊e密度，對流體的阻力較小。價(jià)廉易得。（可能是填空題）30、化學(xué)吸收特點(diǎn)加快溶質(zhì)傳質(zhì)速率，增加吸收劑的吸收容量。溶質(zhì)的氣相分壓只與溶液中物理溶解態(tài)的溶質(zhì)平衡，因此，氣相分壓一定時(shí)，化學(xué)吸收可以吸收更多的溶質(zhì)；溶質(zhì)在液相擴(kuò)散中途就發(fā)生反應(yīng)而消耗，是擴(kuò)散有效膜減少，傳質(zhì)阻力減小，且界面液相濃度降低增加了傳質(zhì)推動(dòng)力，使化學(xué)傳質(zhì)速率增加。31、與重力沉降比，離心沉降有什么特點(diǎn)？沉降方向不是向下，而是向外，即背離旋轉(zhuǎn)中心；離心力隨顆旋轉(zhuǎn)半徑變化而變化，而重力沉降則是不變的；離心沉降在數(shù)值上遠(yuǎn)大于重力沉降，比重力沉降有效。32、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的解析方法：(527)(1)積分法，是