高等环境工程原理考试题定稿

一、简答（共5小题，每题6分，共计30分）1、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深什么解：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。2、什么是空间时间和空间速度，它们所表达的物理意义各是什么？3、为什么多孔材料具有保温性能，保温材料为什么要防潮？这个答案不是很标准多孔材料的空隙中保留大量气体，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。4、写出伯努利方称，并说明个参数所表达的物理意义各是什么？（p+ρgh+(1/2)*ρv^2=c式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度；h为铅垂高度；g为重力加速度；c为常量。上式各项分别表示单位体积流体的压力能p、重力势能ρgh和动能(1/2)*ρv^2，在沿流线运动过程中，总和保持不变，即总能量守恒。但各流线之间总能量（即上式中的常量值）可能不同。对于气体，可忽略重力，方程简化为p+(1/2)*ρv^2=常量(p0)，各项分别称为静压、动压和总压。）5、燃烧废气中的SO2，欲采用吸收法去除。根据你所学的知识，分析提高去除效率的方法？二、计算：（从下列计算题中任选两道题进行计算，每题15分，共计30分）1、1000千克KCl饱和水溶液盛于结晶槽中，温度为80℃。将此溶液冷却到20℃，若在冷却过程中，进料溶液中的水有7%蒸发掉，求从溶液中结晶出的KCl量。（80℃：51.1克KCl/100克H2O，20℃：24.0克KCl/100克H2O）2、在炉子内用空气完全燃烧甲烷与氢气的混合燃料，生成的燃烧气混合物称为烟道气，分析烟道气含量，组成为N272.22%（摩尔分数），CO28.13%，O22.49%，H2O17.16%。试求：（1）混合燃料中氢与甲烷的比例为多少？（2）混合燃料与空气的比例（摩尔比）为多少？3、在套管换热器中用冷水将100℃的热水冷却到50℃，热水的质量流量为3500kg/h。冷却水在直径为Φ180mm*10mm的管内流动,温度从20℃升至30℃。已知基于管外表面的总传热系数为2320W/（m2•K）。若忽略热损失，且近似认为冷水和热水的比热相等，均为4.18KJ/(Kg•K)。试求：（1）冷却水的用量；（2）两流体分别为并流和逆流流动时所需的管长，并加以比较。解：（1）由热量守恒可得qmccpcΔTc＝qmhcphΔThqmc＝3500kg/h×50℃/10℃＝17500kg/h（2）并流时有ΔT2＝80K，ΔT1＝20K2121802043.2880lnln20mTTKKTKTT由热量守恒可得KAΔTm＝qmhcphΔTh即KπdLΔTm＝qmhcphΔTh23500/4.18/()503.582320/()0.1843.28mhphhmqcTkghkJkgKKLmKdTWmKmK逆流时有ΔT2＝70K，ΔT1＝30K2121703047.2170lnln30mTTKKTKTT同上得23500/4.18/()503.282320/()0.1847.21mhphhmqcTkghkJkgKKLmKdTWmKmK比较得逆流所需的管路短，故逆流得传热效率较高。4、有一个蒸馏塔，输入和输出物料量及组成如下图。输入物料1中A组分的98.7%自塔顶蒸出。求每千克输入物料可得到塔顶馏出物2的量及其组成。三、论述：（共计40分）以山西省为例结合环境工程原理的基础知识论述实行循环经济的必要性。1进料100kg·h–1A0.20B0.30C0.50蒸馏塔冷凝器2馏出物Pkg·h–1AxByC1-x-y3塔底产物Wkg·h–1A0.005B0.055C0.94图4-16例4-8物料流程图