環(huán)境工程原理計算題

1、精選文檔環(huán)境凈化與污染控制技術(shù)原理可以分為哪幾類？它們的主要作用原理是什么？解：從技術(shù)原理上看，環(huán)境凈化與污染控制技術(shù)原理可以分為“隔離技術(shù)”、“分離技術(shù)”和“轉(zhuǎn)化技術(shù)”三大類。隔離技術(shù)是將污染物或者污染介質(zhì)隔離從而切斷污染物向周圍環(huán)境的擴(kuò)散，防止污染近一步擴(kuò)大。分離技術(shù)是利用污染物與污染介質(zhì)或其它污染物在物理性質(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)化技術(shù)是利用化學(xué)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)，從而使污染介質(zhì)得到凈化與處理。2.6某一段河流上游流量為36000m3/d，河水中污染物的濃度為3.0mg/L。有一支流流量為10000 m3/

2、d，其中污染物濃度為30mg/L。假設(shè)完全混合。（1）求下游的污染物濃度（2）求每天有多少kg污染物質(zhì)通過下游某一監(jiān)測點(diǎn)。解：（1）根據(jù)質(zhì)量衡算方程，下游污染物濃度為（2）每天通過下游測量點(diǎn)的污染物的質(zhì)量為2.7某一湖泊的容積為10106m3，上游有一未被污染的河流流入該湖泊，流量為50m3/s。一工廠以5 m3/s的流量向湖泊排放污水，其中含有可降解污染物，濃度為100mg/L。污染物降解反應(yīng)速率常數(shù)為0.25d1。假設(shè)污染物在湖中充分混合。求穩(wěn)態(tài)時湖中污染物的濃度。解：設(shè)穩(wěn)態(tài)時湖中污染物濃度為，則輸出的濃度也為則由質(zhì)量衡算，得即5100mg/L（550）m3/s 101060.25m3/s

3、0解之得5.96mg/L2.10 某水池內(nèi)有1 m3含總氮20 mg/L的污水，現(xiàn)用地表水進(jìn)行置換，地表水進(jìn)入水池的流量為10 m3/min，總氮含量為2 mg/L，同時從水池中排出相同的水量。假設(shè)水池內(nèi)混合良好，生物降解過程可以忽略，求水池中總氮含量變?yōu)? mg/L時，需要多少時間？解：設(shè)地表水中總氮濃度為0，池中總氮濃度為由質(zhì)量衡算，得即積分，有求得t0.18 min2.11有一裝滿水的儲槽，直徑1m、高3m?，F(xiàn)由槽底部的小孔向外排水。小孔的直徑為4cm，測得水流過小孔時的流速u0與槽內(nèi)水面高度z的關(guān)系u00.62（2gz）0.5試求放出1m3水所需的時間。解：設(shè)儲槽橫截面積為A1，小孔的

4、面積為A2由題得A2u0dV/dt，即u0dz/dtA1/A2所以有dz/dt（100/4）20.62（2gz）0.5即有226.55z-0.5dzdtz03mz1z01m3（0.25m2）-11.73m積分計算得t189.8s3.3 污水處理廠中，將污水從調(diào)節(jié)池提升至沉淀池。兩池水面差最大為10m，管路摩擦損失為4J/kg，流量為34 m3/h。求提升水所需要的功率。設(shè)水的溫度為25。解：設(shè)所需得功率為Ne，污水密度為NeWeqv（gzhf）qv=(9.81m/s210m+4J/kg)1103kg/m334/3600m3/s= 964.3W3.4 如圖所示，有一水平通風(fēng)管道，某處直徑由400

5、mm減縮至200mm。為了粗略估計管道中的空氣流量，在錐形接頭兩端各裝一個U管壓差計，現(xiàn)測得粗管端的表壓為100mm水柱，細(xì)管端的表壓為40mm水柱，空氣流過錐形管的能量損失可以忽略，管道中空氣的密度為1.2kg/m3，試求管道中的空氣流量。圖3-2 習(xí)題3.4圖示解：在截面1-1和2-2之間列伯努利方程：u12/2p1/u22/2p2/由題有u24u1所以有u12/2p1/16u12/2p2/即15 u122(p1- p2)/=2(0-)g(R1-R2)/ =2（1000-1.2）kg/m39.81m/s2（0.1m0.04m）/（1.2kg/m3）解之得u18.09m/s所以有u232.3

6、5m/sqvu1A8.09m/s（200mm）21.02m3/s3.5 如圖3-3所示，有一直徑為1m的高位水槽，其水面高于地面8m，水從內(nèi)徑為100mm的管道中流出，管路出口高于地面2m，水流經(jīng)系統(tǒng)的能量損失（不包括出口的能量損失）可按計算，式中u為水在管內(nèi)的流速，單位為m/s。試計算（1）若水槽中水位不變，試計算水的流量；（2）若高位水槽供水中斷，隨水的出流高位槽液面下降，試計算液面下降1m所需的時間。圖3-3 習(xí)題3.5圖示解：（1）以地面為基準(zhǔn)，在截面1-1和2-2之間列伯努利方程，有u12/2p1/gz1u22/2p2/gz2hf由題意得p1p2，且u10所以有9.81m/s2（8m

7、2m）u2/26.5u2解之得u2.90m/sqvuA2.90m/s0.01m2/42.28102m3/s（2）由伯努利方程，有u12/2gz1u22/2gz2hf即u12/2gz17u22gz2由題可得u1/u2（0.1/1）20.01取微元時間dt，以向下為正方向則有u1dz/dt所以有（dz/dt）2/2gz17（100dz/dt）2/2gz2積分解之得t36.06s3.10用泵將水從一蓄水池送至水塔中，如圖3-4所示。水塔和大氣相通，池和塔的水面高差為60m，并維持不變。水泵吸水口低于水池水面2.5m，進(jìn)塔的管道低于塔內(nèi)水面1.8m。泵的進(jìn)水管DN150，長60m，連有兩個90彎頭和一

8、個吸濾底閥。泵出水管為兩段管段串聯(lián)，兩段分別為DN150、長23m和DN100、長100 m，不同管徑的管道經(jīng)大小頭相聯(lián)，DN100的管道上有3個90彎頭和一個閘閥。泵和電機(jī)的總效率為60。要求水的流量為140 m3/h，如果當(dāng)?shù)仉娰M(fèi)為0.46元/（kWh），問每天泵需要消耗多少電費(fèi)？（水溫為25，管道視為光滑管）圖3-4 習(xí)題3.10圖示解：由題，在進(jìn)水口和出水口之間建立伯努利方程，有Weghhf25時，水的密度為997.0kg/m3，粘度為0.9103Pas管徑為100mm時，u4.95m/sRedu/5.48105，為湍流為光滑管，查圖，0.02管徑為150mm時u2.20m/sRedu

9、/3.66105管道為光滑管，查圖，0.022泵的進(jìn)水口段的管件阻力系數(shù)分別為吸濾底閥1.5；90彎頭0.75；管入口0. 5hf1（1.50.7520.50.02260/0.15）（2.20m/s）2/229.76m2/s2泵的出水口段的管件阻力系數(shù)分別為大小頭0.3；90彎頭0.75；閘閥0.17；管出口1hf2(10.7530.30.170.02100/0.1)(4.95m/s)2/2(0.02323/0.15)(2.20m/s)2/2299.13m2/s2Weghhf =29.76m2/s2299.13m2/s260m9.81m/s2917.49 m2/s2917.49J/kgWN（9

10、17.49J/kg/60）140m3/h997.0kg/m35.93104W總消耗電費(fèi)為59.3kW0.46元/（kWh）24h/d654.55元/d3.11 如圖3-5所示，某廠計劃建一水塔，將20水分別送至第一、第二車間的吸收塔中。第一車間的吸收塔為常壓，第二車間的吸收塔內(nèi)壓力為20kPa（表壓）?？偣軆?nèi)徑為50mm鋼管，管長為（30z0），通向兩吸收塔的支管內(nèi)徑均為20mm，管長分別為28m和15m（以上各管長均已包括所有局部阻力當(dāng)量長度在內(nèi)）。噴嘴的阻力損失可以忽略。鋼管的絕對粗糙度為0.2mm。現(xiàn)要求向第一車間的吸收塔供應(yīng)1800kg/h的水，向第二車間的吸收塔供應(yīng)2400kg/h的

11、水，試確定水塔需距離地面至少多高？已知20水的粘度為1.0103 Pas，摩擦系數(shù)可由式計算。圖3-5 習(xí)題3.11圖示解：總管路的流速為u0qm0/（r2）4200 kg/h/（1103kg/m30.0252m2） 0.594m/s第一車間的管路流速為u1qm1/（r2） 1800kg/h/（1103kg/m30.012m2） 1.592m/s第二車間的管路流速為u2qm2/（r2） 2400 kg/h/（1103kg/m30.012m2） 2.122m/s則Re0du/2970000.1（/d58/Re）0.230.0308Re1du/3184010.1（/d58/Re）0.230.036

12、Re2du/4240020.1（/d58/Re）0.230.0357以車間一為控制單元，有伯努利方程u12/2gz1p1/hf1gz0p0/p1= p0，故（1.592m/s）2/29.8m/s23m0.0308（0.594m/s）2（30z0）m/（20.05m）0.036（1.592m/s）228m/（20.02m）9.8m/s2z0解之得z010.09m以車間二為控制單元，有伯努利方程u22/2gz2p2/hf2gz0p0/（2.122m/s）2/29.8m/s25m20kPa/（1103kg/m3）0.0308（0.594m/s）2（30z0）m/（20.05m）0.0357（2.12

13、2m/s）215m/（20.02m）9.8m/s2z0解之得z013.91m故水塔需距離地面13.91m3.12 如圖3-6所示，從城市給水管網(wǎng)中引一支管，并在端點(diǎn)B處分成兩路分別向一樓和二樓供水（20）。已知管網(wǎng)壓力為0.8105Pa（表壓），支管管徑均為32mm，摩擦系數(shù)均為0.03，閥門全開時的阻力系數(shù)為6.4，管段AB、BC、BD的長度各為20m、8m和13m（包括除閥門和管出口損失以外的所有局部損失的當(dāng)量長度），假設(shè)總管壓力恒定。試求（1）當(dāng)一樓閥門全開時，二樓是否有水？（2）如果要求二樓管出口流量為0.2L/s，求增壓水泵的揚(yáng)程。圖3-6 習(xí)題3.12圖示解：（1）假設(shè)二樓有水，并

14、設(shè)流速為u2，此時一樓的流速為u1以AC所在平面為基準(zhǔn)面，在A、C斷面之間建立伯努利方程，有uA2/2pA/u12/2p1/gz2hfAC因為 uAu10；p10則有 pA/hfAC （1）在A、D斷面之間建立伯努利方程，即uA2/2pA/u22/2p2/gz2hfADuAu20；p20；z23m pA/hfADgz2 （2）聯(lián)立兩式得 hfBChfBDgz2 （3）（0.038m/0.032m6.41）u12/2（0.0313m/0.032m6.41）u22/23m9.8m/s2所以有u1min2/21.97m2/s2hfmin（0.0328m/0.032m6.41）u1min2/267.2

15、8 m2/s2pA/所以二樓有水。（2）當(dāng)二樓出口流量為0.2L/s時，u20.249m/s代入（3）式（0.038m/0.032m6.41）u12/2（0.0313m/0.032m6.41）u22/23m9.8m/s2可得u12.02m/s此時AB段流速為 u02.259m/shfAC0.0320m/0.032m（2.259m/s）2/2（0.038m/0.032m6.41）（2.02m/s）2/248.266 m2/s230.399 m2/s278.665 m2/s2pA/0.8105Pa/（998.2kg/m3）80.144 m2/s2因為hfAC400計算結(jié)果表明該設(shè)計不合理改進(jìn)措施：

16、1、提高鋼板的工作溫度，選用耐熱鋼板；2、增加耐火磚厚度，或改用導(dǎo)熱系數(shù)更小的耐火磚。4.9在換熱器中用冷水冷卻煤油。水在直徑為192mm的鋼管內(nèi)流動，水的對流傳熱系數(shù)為3490 W/（m2K），煤油的對流傳熱系數(shù)為458 W/（m2K）。換熱器使用一段時間后，管壁兩側(cè)均產(chǎn)生污垢，煤油側(cè)和水側(cè)的污垢熱阻分別為0.000176 m2K/W和0.00026m2K/W，管壁的導(dǎo)熱系數(shù)為45 W/（mK）。試求（1）基于管外表面積的總傳熱系數(shù)；（2）產(chǎn)生污垢后熱阻增加的百分?jǐn)?shù)。解：（1）將鋼管視為薄管壁則有K338.9W/（m2K）（2）產(chǎn)生污垢后增加的熱阻百分比為注：如不視為薄管壁，將有5左右的數(shù)值

17、誤差。4.10在套管換熱器中用冷水將100的熱水冷卻到50，熱水的質(zhì)量流量為3500kg/h。冷卻水在直徑為18010mm的管內(nèi)流動，溫度從20升至30。已知基于管外表面的總傳熱系數(shù)為2320 W/（m2K）。若忽略熱損失，且近似認(rèn)為冷水和熱水的比熱相等，均為4.18 kJ/（kgK）.試求（1）冷卻水的用量；（2）兩流體分別為并流和逆流流動時所需要的管長，并加以比較。解：（1）由熱量守恒可得qmccpcTcqmhcphThqmc3500kg/h50/1017500kg/h（2）并流時有T280K，T120K 由熱量守恒可得KATmqmhcphTh即KdLTmqmhcphTh逆流時有T270K

18、，T130K同上得比較得逆流所需的管路短，故逆流得傳熱效率較高。4.11列管式換熱器由19根192mm、長為1.2m的鋼管組成，擬用冷水將質(zhì)量流量為350kg/h的飽和水蒸氣冷凝為飽和液體，要求冷水的進(jìn)、出口溫度分別為15和35。已知基于管外表面的總傳熱系數(shù)為700 W/（m2K），試計算該換熱器能否滿足要求。解：設(shè)換熱器恰好能滿足要求，則冷凝得到的液體溫度為100。飽和水蒸氣的潛熱L2258.4kJ/kgT285K，T165K由熱量守恒可得KATmqmL即列管式換熱器的換熱面積為A總1919mm1.2m1.36m24.21m2故不滿足要求。6.2 密度為2650kg/m3的球形顆粒在20的空

19、氣中自由沉降，計算符合斯托克斯公式的最大顆粒直徑和服從牛頓公式的最小顆粒直徑（已知空氣的密度為1.205kg/m3，黏度為1.8110-5Pas）。解：如果顆粒沉降位于斯托克斯區(qū)，則顆粒直徑最大時，所以，同時所以，代入數(shù)值，解得m同理，如果顆粒沉降位于牛頓區(qū)，則顆粒直徑最小時，所以，同時所以，代入數(shù)值，解得m6.7 降塵室是從氣體中除去固體顆粒的重力沉降設(shè)備，氣體通過降塵室具有一定的停留時間，若在這個時間內(nèi)顆粒沉到室底，就可以從氣體中去除，如下圖所示。現(xiàn)用降塵室分離氣體中的粉塵（密度為4500kg/m3），操作條件是：氣體體積流量為6m3/s，密度為0.6kg/m3，黏度為3.010-5Pas

20、，降塵室高2m，寬2m，長5m。求能被完全去除的最小塵粒的直徑。含塵氣體凈化氣體uiut降塵室圖6-1 習(xí)題6.7圖示解：設(shè)降塵室長為l，寬為b，高為h，則顆粒的停留時間為，沉降時間為，當(dāng)時，顆粒可以從氣體中完全去除，對應(yīng)的是能夠去除的最小顆粒，即因為，所以m/s假設(shè)沉降在層流區(qū)，應(yīng)用斯托克斯公式，得mm檢驗雷諾數(shù)，在層流區(qū)。所以可以去除的最小顆粒直徑為85.7m6.8 采用平流式沉砂池去除污水中粒徑較大的顆粒。如果顆粒的平均密度為2240kg/m3，沉淀池有效水深為1.2m，水力停留時間為1min，求能夠去除的顆粒最小粒徑（假設(shè)顆粒在水中自由沉降，污水的物性參數(shù)為密度1000kg/m3，黏度

21、為1.2 10-3Pas）。解：能夠去除的顆粒的最小沉降速度為m/s假設(shè)沉降符合斯克托斯公式，則所以m檢驗，假設(shè)錯誤。假設(shè)沉降符合艾倫公式，則所以m檢驗，在艾倫區(qū)，假設(shè)正確。所以能夠去除的顆粒最小粒徑為2.1210-4m。7.1 用板框壓濾機(jī)恒壓過濾某種懸浮液，過濾方程為式中：t的單位為s（1）如果30min內(nèi)獲得5m3濾液，需要面積為0.4m2的濾框多少個？（2）求過濾常數(shù)K，qe，te。解：（1）板框壓濾機(jī)總的過濾方程為在內(nèi)，則根據(jù)過濾方程求得，需要的過濾總面積為所以需要的板框數(shù)（2）恒壓過濾的基本方程為與板框壓濾機(jī)的過濾方程比較，可得，為過濾常數(shù)，與相對應(yīng)，可以稱為過濾介質(zhì)的比當(dāng)量過濾時

22、間，7.6用過濾機(jī)過濾某懸浮液，固體顆粒的體積分?jǐn)?shù)為0.015，液體粘度為110-3 Pas。當(dāng)以98.1kPa的壓差恒壓過濾時，過濾20min得到的濾液為0.197 m3/m2，繼續(xù)過濾20min，共得到濾液0.287 m3/m2，過濾壓差提高到196.2kPa時，過濾20min得到濾液0.256 m3/m2，試計算qe，r0，s以及兩壓差下的過濾常數(shù)K（濾液黏度為110-3 Pas）。解：依題意，可得（1）（2）（3）由（1）、（2）得，所以m3/m2由（1）、（3）得，得將qe和s代入（1）得m-2所以，當(dāng)壓差為98.1kPa時m2/s當(dāng)壓差為196.2kPa時m2/s7.7 恒壓操作下

23、過濾試驗測得的數(shù)據(jù)如下，求過濾常數(shù)K、qe。t / s38.2114.4228379.4q / m3m-20.10.20.30.4解：q / m3m-20.10.20.30.4t/q /m-1s382572760949由以上數(shù)據(jù)，作t/q和q的直線圖圖7-1 習(xí)題7.7中t/q和q直線圖由圖可知直線的斜率為1889，截距為193.5所以過濾常數(shù)m2/sm3/m27.8 板框壓濾機(jī)有20個板框，框的尺寸為450mm450mm20mm，過濾過程中，濾餅體積與濾液體積之比為0.043m3/m3，濾餅不可壓縮。實驗測得，在50.5kPa的恒壓下，過濾方程為（q，t的單位分別是m3/m2和s）。求：（1

24、）在50.5kPa恒壓過濾時，框全充滿所需要的時間；（2）初始壓差為50.5kPa恒速過濾，框全充滿的時間和過濾結(jié)束時的壓差；（3）操作從50.5kPa開始，先恒速過濾至壓差為151.5kPa，然后恒壓操作，框全充滿所需要的時間。解：（1）濾框全充滿時，濾餅體積為m3濾液體積為m3所以 m3/m2sh（2）恒速過濾的條件下，由（7.2.12），當(dāng)時，m3/m2s框全充滿的時間為s過濾結(jié)束時的過濾常數(shù)為，m2/s過濾結(jié)束時壓差為 kPa（3）先恒速過濾的情況為，濾速為m3/m2s，m2/s由以上幾式得 sm3后恒壓過濾m3所以s所以整個過程時間為s8.2吸收塔內(nèi)某截面處氣相組成為，液相組成為，兩

25、相的平衡關(guān)系為，如果兩相的傳質(zhì)系數(shù)分別為kmol/(m2s)，kmol/(m2s)，試求該截面上傳質(zhì)總推動力、總阻力、氣液兩相的阻力和傳質(zhì)速率。解：與氣相組成平衡的液相摩爾分?jǐn)?shù)為所以，以氣相摩爾分?jǐn)?shù)差表示的總傳質(zhì)推動力為同理，與液相組成平衡的氣相摩爾分?jǐn)?shù)差為所以，以液相摩爾分?jǐn)?shù)差表示的總傳質(zhì)推動力為以液相摩爾分?jǐn)?shù)差為推動力的總傳質(zhì)系數(shù)為 kmol/(m2s)以氣相摩爾分?jǐn)?shù)差為推動力的總傳質(zhì)系數(shù)為 kmol/(m2s)傳質(zhì)速率 kmol/(m2s)或者 kmol/(m2s)以液相摩爾分?jǐn)?shù)差為推動力的總傳質(zhì)系數(shù)分析傳質(zhì)阻力總傳質(zhì)阻力 (m2s)/kmol其中液相傳質(zhì)阻力為(m2s)/kmol占總阻

26、力的66.7%氣膜傳質(zhì)阻力為(m2s)/kmol占總阻力的33.3%8.5 利用吸收分離兩組分氣體混合物，操作總壓為310kPa，氣、液相分傳質(zhì)系數(shù)分別為kmol/(m2s)、kmol/(m2s)，氣、液兩相平衡符合亨利定律，關(guān)系式為（p*的單位為kPa），計算：（1）總傳質(zhì)系數(shù)；（2）傳質(zhì)過程的阻力分析；（3）根據(jù)傳質(zhì)阻力分析，判斷是否適合采取化學(xué)吸收，如果發(fā)生瞬時不可逆化學(xué)反應(yīng)，傳質(zhì)速率會提高多少倍？解：（1）相平衡系數(shù)所以，以液相摩爾分?jǐn)?shù)差為推動力的總傳質(zhì)系數(shù)為kmol/(m2s)以氣相摩爾分?jǐn)?shù)差為推動力的總傳質(zhì)系數(shù)為kmol/(m2s)（2）以液相摩爾分?jǐn)?shù)差為推動力的總傳質(zhì)阻力為其中液

27、膜傳質(zhì)阻力為，占總傳質(zhì)阻力的99.7%氣膜傳質(zhì)阻力為，占傳質(zhì)阻力的0.3%所以整個傳質(zhì)過程為液膜控制的傳質(zhì)過程。（3）因為傳質(zhì)過程為液膜控制，所以適合采用化學(xué)吸收。如題設(shè)條件，在化學(xué)吸收過程中，假如發(fā)生的是快速不可逆化學(xué)反應(yīng)，并且假設(shè)擴(kuò)散速率足夠快，在相界面上即可完全反應(yīng)，在這種情況下，可等同于忽略液膜阻力的物理吸收過程，此時kmol/(m2s)與原來相比增大了426倍8.9 在吸收塔中，用清水自上而下并流吸收混合廢氣中的氨氣。已知?dú)怏w流量為1000m3/h（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），氨氣的摩爾分?jǐn)?shù)為0.01，塔內(nèi)為常溫常壓，此條件下氨的相平衡關(guān)系為，求：（1）用5 m3/h的清水吸收，氨氣的最高吸收率；（

28、2）用10 m3/h的清水吸收，氨氣的最高吸收率；（3）用5 m3/h的含氨0.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的水吸收，氨氣的最高吸收率。解：（1）氣體的流量為mol/s液體的流量為mol/s假設(shè)吸收在塔底達(dá)到平衡則，所以所以最大吸收率為（2）氣體的流量為mol/s液體的流量為mol/s假設(shè)吸收在塔底達(dá)到平衡則，所以所以最大吸收率為（3）吸收劑中氨的摩爾分?jǐn)?shù)為假設(shè)吸收在塔底達(dá)到平衡則，所以所以最大吸收率為8.11 在逆流操作的吸收塔中，用清水吸收混合廢氣中的組分A，入塔氣體溶質(zhì)體積分?jǐn)?shù)為0.01，已知操作條件下的相平衡關(guān)系為，吸收劑用量為最小用量的1.5倍，氣相總傳質(zhì)單元高度為1.2m，要求吸收率為80%，

29、求填料層的高度。解：已知傳質(zhì)單元高度，求得傳質(zhì)單元數(shù)，即可得到填料層高度。塔底：塔頂：，操作過程的液氣比為吸收因子所以，傳質(zhì)單元數(shù)為 所以填料層高度為m9.1 25，101.3kPa下，甲醛氣體被活性炭吸附的平衡數(shù)據(jù)如下：q/ g(氣體)g(活性炭)-100.10.20.30.35氣體的平衡分壓 /Pa02671600560012266試判斷吸附類型，并求吸附常數(shù)。如果25，101.3kPa下，在1L的容器中含有空氣和甲醛的混合物，甲醛的分壓為12kPa，向容器中放入2g活性炭，密閉。忽略空氣的吸附，求達(dá)到吸附平衡時容器內(nèi)的壓力。解：由數(shù)據(jù)可得吸附的平衡曲線如下圖9-1 習(xí)題9.1圖中吸附平衡

30、線由上述的平衡曲線，可以判斷吸附可能是Langmuir或Freundlich型。由，整理數(shù)據(jù)如下1/q1053.32.861/p0.003740.000620.000180.00008作1/q和1/p的直線圖9-2 習(xí)題9.1圖中1/q1/p的關(guān)系曲線由，整理數(shù)據(jù)如下：lnp5.597.388.639.41lnq-2.30-1.61-1.20-1.05作lnq和lnp的直線圖9-3 習(xí)題9.1圖 lnq和lnp的關(guān)系曲線由以上計算可知，用Freundlich等溫方程擬合更好一些。同時計算參數(shù)如下：1/n=0.3336，n=3，lnk=-4.1266，k=0.016，所以等溫線方程為題設(shè)條件下，

31、甲醛的物質(zhì)的量為mol質(zhì)量為g假設(shè)達(dá)到吸附平衡時吸附量為q，則此時的壓力為將代入，可以求得Pa所以此時甲醛的平衡分壓已經(jīng)很低，如果忽略的話，可以認(rèn)為此時容器內(nèi)的壓力為kPa9.2 現(xiàn)采用活性炭吸附對某有機(jī)廢水進(jìn)行處理，對兩種活性炭的吸附試驗平衡數(shù)據(jù)如下：平衡濃度COD /(mgL-1)10050010001500200025003000A吸附量/ mgg(活性炭)-155.6192.3227.8326.1357.1378.8394.7B吸附量/mgg(活性炭)-147.6181.8294.1357.3398.4434.8476.2試判斷吸附類型，計算吸附常數(shù)，并比較兩種活性炭的優(yōu)劣。解：由數(shù)據(jù)可得吸附的平衡曲線如下：Langmuir吸附等溫線方程為，變形后可得，整理數(shù)據(jù)如下：r10050010001500200025003000r/q(A)1.8