环境工程原理

1、名词解释物理量：由数值和修正测量单位这两个部分表示，物理量=数值修正测量单位。平衡修正计算系统：在分析与质量传递和转换相关的各种过程时，首先确定特定领域和平衡修正计算的空间范围。沉降分离：含有粒状物的流体在某种立场上，使粒状物和连续相的流体之间产生相对运动，沉降到器壁、器底或其他沉积表面，实现粒状物和流体的分离。临界直径：用旋风分离器可以从气体中全部分离的最小粒径。 用de表示。惯性沉降：由于惯性引起的粒子和流线的偏差，粒子和障碍物沉降的过程。过滤：分离液体和气体的不均匀相混合物的一般方法。吸收：根据混合气体各成分在统一液体溶剂中的物理溶解度，分离气体混合物的操作过程。吸附分离：通过多孔质固体

2、材料与某个混合成分体系接触，选择性地使体系中的一个或多个成分附着在固体表面，实现特定成分分离的操作过程。(萃取分离：在要分离的原料混合液中加入一种或其不相溶或部分相溶的液体溶剂，形成两相体系，在充分的混合条件下，利用混合液中的分离成分向两相中分配差异的性质，将该成分从混合液转移到液体溶剂中，实现分离。反应速度：每单位时间的每单位体积的反应层中的该成分的反应量或生成量。当量直径：不规则形状的粒子的尺寸可以用与其几何量相等的球形粒子的直径表示。 透过点：吸附区域的下端到达床层底部时，出口流体的浓度急剧上升，与此时(透过曲线)对应的点。 (326 )离子交换：通过固体离子交换剂中的离子和溶液中的离子

3、进行等当量的交换，去除溶液中某些离子的操作。膜分离：以具有选择透过功能的膜为分离介质，在膜的两侧施加一种或多种推力，使原料中的某种成分优先通过膜，实现混合物的分离和生成物的提取、浓缩、精制等目的。填空栏根据污染物的不同，水污染可分为物理污染、化学污染和生物污染三类。物理处理法：沉淀、离心分离、气浮、过滤、反渗透、膜分离、蒸发浓缩等化学污染：中和法、化学沉淀法、氧化法、还原法、电解法、超临界分离法、蒸汽提取法、漏气、提取法、吸附法等生物处理法：样品处理法、生态技术、厌氧处理法等2、空气净化和大气污染控制技术分为分离法和转化法。3 .环境净化和污染控制技术可分为隔离技术、分离技术和转化技术。隔离：

4、隔离污染物或污染物，截断污染物向周围环境的扩散途径，防止污染物进一步扩散。分离：利用污染物与污染介质或者其他污染物的物理性质或者化学性质的差异从介质中分离，实现污染物的去除或者再利用的目的。转化：利用化学反应或生物反应，将污染物转化为无害或易分离的物质。4、质量浓度：每单位体积混合物中某成分的a的质量。物质的量浓度：每单位体积的混合物中某成分的物质量。质量分数：混合物中某成分的质量与混合物的总质量之比。摩尔分数：混合物中某成分的物质的量与混合物总物质的量之比质量比：混合物中某成分的质量与惰性成分的质量之比摩尔比：混合物中某成分的物质的量与惰性成分的物质的量之比流量：每单位时间在流动截面中流动的

5、流体的体积流速：每单位时间流体沿流动方向流动的距离。5 .沉降分离包括重力沉降、离心沉降、点沉降、惯性沉降和扩散沉降。重力沉降和离心沉降：利用分离粒子和流体之间存在的密度差，通过重力或离心力使粒子和流体之间发生相对运动点沉降：将粒子放入电场使其带电，在电场力的作用下，试验粒子和流体相对运动的惯性沉降：粒子和流体运动时，流体被障碍物保护，产生湍流，粒子因惯性而脱离流体的扩散沉降：在利用微粒子的布朗运动中，与某种障碍物碰撞，从流体中分离出来。6、旋风分离器主要用于去除气体中粒子在5m以上的粉尘。反映旋风分离器分离性能的主要指标是临界直径和分离效率，其中分离效率有总效率和分效率两种表现。7 .离心沉

6、降机常速离心机： Kc3000； 超速离心机： 500003000； 超高速离心机： Kc50000 Kc为分离系数。8 .过滤可根据过滤机理分为表面过滤和深层过滤表面过滤：使用过滤介质的细孔比过滤流体中的固体粒子的粒径小，过滤时固体粒子被过滤介质捕集，在表面作为蛋糕积蓄深层过滤：固体粒子堆积的过滤介质层通常较厚，过滤路径长而弯曲，过滤介质层的空隙大于被过滤流体中的粒子物的粒径。9、在深层过滤中，流体中的浮游粒子与流体一起进入滤材层，被滤材层捕捉，该过程主要包括以下三个行为：移动行为、附着行为、脱落行为。10、吸收过程类型：根据溶质和吸收剂之间产生的作用，可以分为物理吸收和化学吸收物理吸收：在

7、吸收剂中的溶解度被吸收很大化学吸收：溶质与吸收剂发生化学反应而被吸收。混合气体中吸收成分的数量：可分为单成分吸收和多成分吸收吸收过程中温度是否变化：可以分为等温吸收和非等温吸收。11、物理吸收热力学讨论的主要问题是过程发生的方向、界限和推动力。12 .相间传质的辅助力都集中在两层滞留膜上，即双辅助力模型。 (选择)13 .传质的总电阻包括气型电阻和液膜电阻两部分。14 .吸附平衡三理论： Freundlich方程式、Langmuir方程式、BET方程式。在一定的平衡压力下，吸附量随着温度的升高而减少。15 .萃取剂的选择原则应考虑以下方面：选择性、物理性质、化学性质、易回收性、其他指标。16

8、.反应器一般有三种操作方式：间歇操作、连续操作和半间歇操作。间歇操作：既没有物品的输入也没有物品的输出，也没有物品的输入输出连续操作：材料的连续输入，连续输出，经常伴随材料的流动半间歇操作：具有间歇操作和连续操作的特点。简单的解答1 .说明化学反应过程中的转化率、收率、选择性的概念，用公式说明三者之间的关系。答案：转化率：化学反应中某反应物的转化浓度与实际浓度之比的比例收率：通过反应物进行量的修正计算，生成目标物的比例选择性：在指定的测定精度下，共存成分的容许量和测定对象成分的含量之比。2 .简述恒温恒容平推流反应器空时、反应时间、停留时间三者之间的关系。a :空时：反应器的有效容积与供给流体

9、的容积流速之比。反应时间：反应材料进入反应器后，从实际反应的时刻开始到某种程度反应所需要的时间，即停留时间：从进入反应器的时刻开始到离开反应器内一起停留的时间。 平推流反应器内材料返混，具有相同的滞留时间，与反应时间相等，定容时的空时与体积流速之比相等，因此三者相等。3 .简述影响均一连续反应器内反应物转化率的主要因素。a :品种浓度和反应温度。4、海勒模块的物理意义具体说明海勒莫属的大小如何影响催化剂的有效系数。答：物理意义：以催化剂粒子体积为基准的最大反映速度与最大内扩散速度之比反映了反应过程受本征反应和内扩散影响的程度。 海勒模数值越小，扩散速度越大，表示反应速度受扩散速度的影响越小。

10、希勒模块的值为0.1-0.3时，N1，此时扩散的影响可以忽略。 希勒模块值越大，扩散速度越小，反应速度受扩散速度的影响越大。 海勒模数为5-9时，N0.1、扩散速度为主要影响。5 .转子流量修正的安装使用注意事项。a :需要垂直安装，倾斜1度会产生0.8%的误差，流体流动的方向需要从下向上，因此需要安装在垂直管路上。6 .土壤污染的主要危害体现在其几个方面。a:(1)雨水淋湿作用可能污染地下水和周围地表水体；(2)形成土壤颗粒物等可直接或间接被人或动物吸收；(3)植物吸收进入食物链，对生物产生毒害作用等。7、水中的主要污染物根据化学成分的不同主要有怎样的危害。答：无机污染物和有机污染物(生物可

11、降解性、难生物可降解性)，主要危害：对水体富营养化人体和水生生物有毒作用的导致水体缺氧和水生动物死亡，破坏水体功能的厌氧时产生有害或恶臭的物质； 通过生物体内的富集和食物链危害人体健康。8 .空气中的主要污染物及其危害。a :粒子、气溶胶传播状态污染物和气态污染物。 危害：引起各种疾病，引起危害人体健康的大气成分变化，引起气候变化，影响动植物生长。9、质量恒算的基本关系是什么？a :输入量-输出量转换量=累积量10 .能量热恒定计算方程的含义。a :输出系统物料的总能量-输入系统物料的总能量系统内的物料能量的积蓄=系统从外部吸收的热-系统在外部进行的工作11 .流体边界层理论的要点。答：流体表

12、面有一层薄层。 这个薄层需要考虑粘性力的作用。 这个薄层叫做边界层。 要点： (1)实际流体沿固体壁面流动时，Re较大时，对于粘度小的流体，粘性力也能达到较大的值，在边界层内不能完全忽略粘性力；(2)在外部流动区域，Re较大时有时可以忽略所有粘性力，把流体的流动看作几乎是理想的流体流动。12 .简述温度、压力对液体和气体粘度的影响。a :温度上升、气体粘度上升、液体粘度下降压力上升、气体粘度上升的低密度气体和液体的粘度因压力而变化小，可以忽略。13 .什么是对流传热，强制对流和自然对流的实例各举一例。答：对流传热：通过流体中的质点相对位移进行的传热过程，通常是指流体与固体壁面之间的传热过程。

13、例：强制对流水泵、风扇、其他外力作用下的流体流动传热过程。 在自然对流中，由于流体内部的温度的不均匀分布形状密度差，通过浮力产生流体的对流传热的过程。14、菲克定律的物理意义和实用条件。回答：菲克定律的物理意义： Naz=Dab(dCa/dz )浓度梯度对成分a的z方向的质量通量=-(分子扩散的系数) (z方向的成分a的质量浓度梯度)适用条件：混合物整体不流动或处于静止状态，产生高浓度的15 .温度，压力对气体和液体分子的扩散系数有影响a :低密度的气体、液体、固体的扩散系数随着温度的升高而变大，随着压力的升高而变小。16 .沉降分离的原理、类型和各类型的基本特征。回答：将含有粒子物的流体置于

14、力场上，使粒子物与连续相的流体之间发生相对运动，使其在器壁、器底等表面沉降，实现粒子物与流体的分离。 类型：重力、离心、电、惯性、扩散。 重力沉降和离心沉降是指，利用分离粒子与流体的密度差，利用重力或离心力在粒子与流体间产生相对运动的电沉降是指，将粒子放置在电场中使其带电，利用电场力使带电的粒子在流体中相对运动，惯性沉降是指，粒子物与流体一起运动时， 由于在流体中存在某种障碍物，在流体中产生回旋流，粒子物因惯性而脱离流体的扩散沉降，在微粒子的布朗运动中与某种障碍物碰撞，从而从流体中分离出来。17 .表面过滤和深过滤的主要区别。a :表面过滤通常在过滤流体中的粒状物的浓度高、或过滤速度慢、容易形

15、成滤饼层的情况下，使用过滤介质的细孔比过滤对象流体中的固体粒子的粒度小的深层过滤一般在以固体粒子为过滤介质的操作中发生。 固体粒子堆积的滤材层通常较厚，滤材层的空隙比被过滤流体中的粒子的粒径大。18、亨利定律在它们的表现形式、意义、常数之间如何换算a :亨利定律：稀溶液的情况下，温度一定，总压不大，气溶质的平衡分压和溶解度成比例，Pa=EXa溶质的溶解度用物质的量表示，Pa=Ca/H； 气液两相中溶质的组成都用摩尔分数表示，Ya=mXa19.langmuir方程的基本假设、形式和适用范围。a :基本假设：吸附剂的表面性均匀的气体分子在固体表面单层吸附的动态吸附类似气体凝结，附着类似液体而蒸发的

16、凝结速度与其成分的气相分压成正比，在吸附于固体表面的气体分子间没有力。 型号： pkpqkm111q=范围：适用于描述低、中压范围的吸附等温线。20.freundlich方程的形式适用范围。美国联邦调查局q=表示吸附量与吸附质分压的1/n次方成比例，吸附等温线的斜率随着吸附分压的增大而大幅变化，因此，该方程式无法特别在低压高压区域记述。21 .影响离子交换树脂选择性的因素。a :离子水化半径越小亲和性越高，更换容易：价格越高亲和性越大，更换容易。二十二、双膜理论。(1)相互接触的气液两相流体之间存在稳定的相界面，相界面的两侧分别有虚拟的气膜和液膜，溶质分子以稳定的分子扩散连续地通过这两个膜(2

17、)在相界面，气液两相瞬间达到平衡，界面没有传递阻力，溶质在界面两相的组成具有平衡关系(3)除膜层以外，气液两相流体均充分运动，无浓度梯度，组成均匀，无传递阻力溶质在各相的传递阻力集中在虚拟膜层内。因此，由于相间传质的电阻都集中在两层膜上，因此该模型也被称为双电阻模型。23、什么是浓差分极化现象？在含有不同大小的分子的混合液流过膜面时，在压力差的作用下，混合液中的小于mo孔的成分透过膜，大于膜孔的成分被捕获，这些捕获的成分与膜表面邻接形成浓度边界层，边界层的溶质浓度比主体溶液中的浓度高，从膜表面到主体溶液浓度差的存在使接近膜面的溶质的方向向主体溶液中扩散，这就是浓差分极现象。24、膜分离特征：(1)膜分离过程不发生相变，与其他相比，能源消耗量低，能源转化率高(2)膜分离过程能够在常温下进行，特别适合于