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环境综合项目工程原理课后习题环工班.doc

上传人:天**** 文档编号:2996419 上传时间:2024-06-12 格式:DOC 页数:33 大小:1.51MB
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资源描述

1、环工81301班 姓名 学号 2.6 某一段河流上游流量为36000m3/d,河水中污染物浓度为3.0mg/L。有一支流流量为10000 m3/d,其中污染物浓度为30mg/L。假设完全混合。(1)求下游污染物浓度(2)求每天有多少kg污染物质通过下游某一监测点。 解:(1)依照质量衡算方程,下游污染物浓度为 (2)每天通过下游测量点污染物质量为 2.7 某一湖泊容积为10106m3,上游有一未被污染河流流入该湖泊,流量为50m3/s。一工厂以5 m3/s流量向湖泊排放污水,其中具有可降解污染物,浓度为100mg/L。污染物降解反映速率常数为0.25d1。假设污染物在湖中充分混合。求稳态时湖中

2、污染物浓度。 解:设稳态时湖中污染物浓度为,则输出浓度也为 则由质量衡算,得 即 5100mg/L(550)m3/s 101060.25m3/s0 解之得 5.96mg/L2.11 有一装满水储槽,直径1m、高3m。现由槽底部小孔向外排水。小孔直径为4cm,测得水流过小孔时流速u0与槽内水面高度z关系 u00.62(2gz)0.5 试求放出1m3水所需时间。 解:设储槽横截面积为A1,小孔面积为A2 由题得 A2u0dV/dt,即u0dz/dtA1/A2 因此有 dz/dt(100/4)20.62(2gz)0.5 即有 226.55z-0.5dzdt z03m z1z01m3(0.25m2)-

3、11.73m 积分计算得 t189.8s2.13 有一种43m2太阳能取暖器,太阳光强度为3000kJ/(m2h),有50太阳能被吸取用来加热流过取暖器水流。水流量为0.8L/min。求流过取暖器水升高温度。解:以取暖器为衡算系统,衡算基准取为1h。 输入取暖器热量为 30001250 kJ/h18000 kJ/h 设取暖器水升高温度为(T),水流热量变化率为 依照热量衡算方程,有18000 kJ/h 0.86014.183TkJ/h.K 解之得 T89.65K2.14 有一种总功率为1000MW核反映堆,其中2/3能量被冷却水带走,不考虑其她能量损失。冷却水来自于本地一条河流,河水流量为10

4、0m3/s,水温为20。 (1)如果水温只容许上升10,冷却水需要多大流量; (2)如果加热后水返回河中,问河水水温会上升多少。解:输入给冷却水热量为 Q10002/3MW667 MW (1)以冷却水为衡算对象,设冷却水流量为,热量变化率为。 依照热量衡算定律,有 1034.18310 kJ/m3667103KW Q15.94m3/s (2)由题,依照热量衡算方程,得 1001034.183T kJ/m3667103KW T1.59K4.3 某燃烧炉炉壁由500mm厚耐火砖、380mm厚绝热砖及250mm厚普通砖砌成。其值依次为1.40 W/(mK),0.10 W/(mK)及0.92 W/(m

5、K)。传热面积A为1m2。已知耐火砖内壁温度为1000,普通砖外壁温度为50。 (1)单位面积热通量及层与层之间温度; (2)若耐火砖与绝热砖之间有一2cm空气层,其热传导系数为0.0459 W/(m)。内外壁温度仍不变,问此时单位面积热损失为多少? 解:设耐火砖、绝热砖、普通砖热阻分别为r1、r2、r3。 (1)由题易得 r10.357 m2K/Wr23.8 m2K/Wr30.272m2 K /W 因此有 q214.5W/m2 由题 T11000 T2T1QR1 923.4 T3T1Q(R1R2) 108.3T450(2)由题,增长热阻为r0.436 m2K/WqT/(r1r2r3r) 19

6、5.3W/m2 4.4 某一60 mm3mm铝复合管,其导热系数为45 W/(mK),外包一层厚30mm石棉后,又包一层厚为30mm软木。石棉和软木导热系数分别为0.15W/(mK)和0.04 W/(mK)。 试求 (1)如已知管内壁温度为-105,软木外侧温度为5,则每米管长冷损失量为多少? (2)若将两层保温材料互换,互换后假设石棉外侧温度仍为5,则此时每米管长冷损失量为多少?解:设铝复合管、石棉、软木对数平均半径分别为rm1、rm2、rm3。由题有 rm1mm28.47mm rm2mm43.28mm rm3mm73.99mm (1)R/L 3.73104Km/W0.735Km/W1.61

7、3Km/W 2.348Km/W Q/L46.84W/m (2)R/L 3.73104Km /W2.758Km /W0.430Km /W 3.189Km /W Q/L34.50W/m 4.6 水以1m/s速度在长为3m252.5mm管内,由20加热到40。试求水与管壁之间对流传热系数。解:由题,取平均水温30以拟定水物理性质。d0.020 m,u1 m/s,995.7 kg/m3,80.0710-5 Pas。流动状态为湍流因此得 4.8 某流体通过内径为50mm圆管时,雷诺数Re为1105,对流传热系数为100 W /(m2K)。若改用周长与圆管相似、高与宽之比等于1:3矩形扁管,流体流速保持不

8、变。问对流传热系数变为多少? 解:由题,该流动为湍流。 由于为同种流体,且流速不变, 因此有 由 可得 矩形管高为19.635mm,宽为58.905mm,计算当量直径,得d229.452mm 4.11 列管式换热器由19根192mm、长为1.2m钢管构成,拟用冷水将质量流量为350kg/h饱和水蒸气冷凝为饱和液体,规定冷水进、出口温度分别为15和35。已知基于管外表面总传热系数为700 W/(m2K),试计算该换热器能否满足规定。 解:设换热器正好能满足规定,则冷凝得到液体温度为100。饱和水蒸气潜热L2258.4kJ/kg T285K,T165K 由热量守恒可得KATmqmL 即 列管式换热

9、器换热面积为A总1919mm1.2m 1.36m24.21m2 故不满足规定。 4.13 若将一外径70mm、长3m、外表温度为227钢管放置于: (1)很大红砖屋内,砖墙壁温度为27; (2)截面为0.30.3m2砖槽内,砖壁温度为27。试求此管辐射热损失。(假设管子两端辐射损失可忽视不计)补充条件:钢管和砖槽黑度分别为0.8和0.93解:( 1)Q12C1212A(T14T24)/1004 由题有121,C121C0,10.8 Q121C0 A(T14T24)/1004 0.85.67W/(m2K4)3m0.07m(5004K43004K4)/1004 1.63103W (2)Q12C12

10、12A(T14T24)/1004 由题有121 C12C0/1/1A1/A2(1/21) Q12C0/1/1A1/A2(1/21) A(T14T24)/1004 5.67W/(m2K4)1/0.8(30.07/0.30.33)(1/0.931)3m0.07m(5004K43004K4)/1004 1.42103W 5.1 在一细管中,底部水在恒定温度298K下向干空气蒸发。干空气压力为0.1106pa、温度亦为298K。水蒸气在管内扩散距离(由液面到管顶部)L20cm。在0.1106Pa、298K温度时,水蒸气在空气中扩散系数为DAB2.5010-5m2/s。试求稳态扩散时水蒸气传质通量、传质

11、分系数及浓度分布。解:由题得,298K下水蒸气饱和蒸气压为3.1684103Pa,则pA,i3.1684103Pa,pA,00 (1)稳态扩散时水蒸气传质通量: (2)传质分系数: (3)由题有 yA,i3.1684/1000.031684 yA,00 简化得 5.3 浅盘中装有清水,其深度为5mm,水分子依托分子扩散方式逐渐蒸发到大气中,试求盘中水完全蒸干所需要时间。假设扩散时水分子通过一层厚4mm、温度为30静止空气层,空气层以外空气中水蒸气分压为零。分子扩散系数DAB0.11m2/h.水温可视为与空气相似。本地大气压力为1.01105Pa。 解:由题,水蒸发可视为单向扩散 30下水饱和蒸

12、气压为4.2474103Pa ,水密度为995.7kg/m3 故水物质量浓度为995.7 103/180.5532105mol/m3 30时分子扩散系数为 DAB0.11m2/h pA,i4.2474103Pa ,pA,00 又有NAc水V/(At)(4mm静止空气层厚度以为不变)因此有 c水V/(At)DABp(pA,ipA,0)/(RTpB,m z) 可得t5.8h故需5.8小时才可完全蒸发。 5.5 一填料塔在大气压和295K下,用清水吸取氨空气混合物中氨。传质阻力可以以为集中在1mm厚静止气膜中。在塔内某一点上,氨分压为6.6103N/m2。水面上氨平衡分压可以忽视不计。已知氨在空气中

13、扩散系数为0.23610-4m2/s。试求该点上氨传质速率。解:设pB,1,pB,2分别为氨在相界面和气相主体分压,pB,m为相界面和气相主体间对数平均分压由题意得: 5.8 溴粒在搅拌下迅速溶解于水,3min后,测得溶液浓度为50饱和度,试求系统传质系数。假设液相主体浓度均匀,单位溶液体积溴粒表面积为a,初始水中溴含量为0,溴粒表面处饱和浓度为cA,S。解:设溴粒表面积为A,溶液体积为V,对溴进行质量衡算,有d(VcA)/dtk(cA,ScA)A 由于aA/V,则有 dcA/dtka(cA,ScA) 对上式进行积分,由初始条件,t0时,cA0,得 cA/cAS1e-kat 因此有 6.4 容

14、器中盛有密度为890kg/m3油,黏度为0.32Pas,深度为80cm,如果将密度为2650kg/m3、直径为5mm小球投入容器中,每隔3s投一种,则:(1)如果油是静止,则容器中最多有几种小球同步下降?(2)如果油以0.05m/s速度向上运动,则最多有几种小球同步下降?解:(1)一方面求小球在油中沉降速度,假设沉降位于斯托克斯区,则 m/s 检查 沉降速度计算对的。 小球在3s内下降距离为m 因此最多有4个小球同步下降。 (2)以上所求得小球沉降速度是小球与油相对速度,当油静止时,也就是相对于容器速度。当油以0.05m/s速度向上运动,小球与油相对速度依然是 m/s,但是小球与容器相对速度为

15、 m/s 因此,小球在3s内下降距离为m 因此最多有11个小球同步下降。 6.7 降尘室是从气体中除去固体颗粒重力沉降设备,气体通过降尘室具备一定停留时间,若在这个时间内颗粒沉到室底,就可以从气体中去除,如下图所示。现用降尘室分离气体中粉尘(密度为4500kg/m3),操作条件是:气体体积流量为6m3/s,密度为0.6kg/m3,黏度为3.010-5Pas,降尘室高2m,宽2m,长5m。求能被完全去除最小尘粒直径。含尘气体净化气体uiut降尘室 图6-1 习题6.7图示解:设降尘室长为l,宽为b,高为h,则颗粒停留时间为,沉降时间为,当时,颗粒可以从气体中完全去除, 相应是可以去除最小颗粒,即

16、 由于,因此m/s 假设沉降在层流区,应用斯托克斯公式,得 mm 检查雷诺数 ,在层流区。 因此可以去除最小颗粒直径为85.7m 6.8 采用平流式沉砂池去除污水中粒径较大颗粒。如果颗粒平均密度为2240kg/m3,沉淀池有效水深为1.2m,水力停留时间为1min,求可以去除颗粒最小粒径(假设颗粒在水中自由沉降,污水物性参数为密度1000kg/m3,黏度为1.2 10-3Pas)。 解:可以去除颗粒最小沉降速度为m/s 假设沉降符合斯克托斯公式,则 因此m 检查,假设错误。 假设沉降符合艾伦公式,则 因此m 检查,在艾伦区,假设对的。 因此可以去除颗粒最小粒径为2.1210-4m。 6.13

17、本来用一种旋风分离器分离气体粉尘,当前改用三个相似、并联小旋风分离器代替,分离器形式和各某些比例不变,并且气体进口速度也不变,求每个小旋风分离器直径是本来几倍,分离临界直径是本来几倍。 解:(1)设本来入口体积流量为qV,当前每个旋风分离器入口流量为qV/3,入口气速不变,因此入口面积为本来1/3, 又由于形式和尺寸比例不变,分离器入口面积与直径平方成比例, 因此小旋风分离器直径平方为本来1/3,则直径为本来 因此小旋风分离器直径为本来0.58倍。 (2)由式(6.3.9) 由题意可知:、都保持不变,因此此时 由前述可知,小旋风分离器入口面积为本来1/3,则为本来倍 因此倍 因此分离临界直径为

18、本来0.76倍。 6.15 用离心沉降机去除悬浊液中固体颗粒,已知颗粒直径为50m,密度为1050 kg/m3,悬浊液密度为1000 kg/m3,黏度为1.210-3Pas,离心机转速为3000r/min,转筒尺寸为h=300mm,r1=50mm,r2=80mm。求离心机完全去除颗粒时最大悬浊液解决量。 解: 7.3 用过滤机解决某悬浮液,先等速过滤20min,得到滤液2m3,随后保持当时压差等压过滤40min,则共得到多少滤液(忽视介质阻力)? 解:恒速过滤方程式为式(7.2.18a) 因此过滤常数为 此过滤常数为恒速过滤结束时过滤常数,也是恒压过滤开始时过滤常数,在恒压过滤过程中保持不变,

19、因此由恒压过滤方程式(7.2.15), 因此 因此总滤液量为m3 7.5 用压滤机过滤某种悬浮液,以压差150kPa恒压过滤1.6h之后得到滤液25 m3,忽视介质压力,则: (1)如果过滤压差提高一倍,滤饼压缩系数为0.3,则过滤1.6h后可以得到多少滤液; (2)如果将操作时间缩短一半,其她条件不变,可以得到多少滤液? 解:(1) 由恒压过滤方程 当过滤压差提高一倍时,过滤时间不变时 因此 m3 (2)当其她条件不变时,过滤常数不变,因此由恒压过滤方程,可以推得 ,因此 因此m37.7 恒压操作下过滤实验测得数据如下,求过滤常数K,qet/q /m-1s382572760949q / m3

20、m-20.10.20.30.4解: 由以上数据,作t/q和q直线图t / s38.2114.4228379.4q /m3m-20.10.20.30.4 由图可知直线斜率为1889,截距为193.5 所 以过滤常数m2/s m3/m2 7.12 在直径为10mm砂滤器中装满150mm厚细沙层,空隙率为0.375,砂层上方水层高度保持为200mm,管底部渗出清水流量为6mL/min,求砂层比表面积(水温为20,黏度为1.00510-3 Pas,密度为998.2kg/m3)。解:清水通过砂层流速为 cm/minm/s 推动力为Pa由式(7.3.11),可得颗粒比表面积: 因此m2/m3,m2/m3

21、8.3 用吸取塔吸取废气中SO2,条件为常压,30,相平衡常数为,在塔内某一截面上,气相中SO2分压为4.1kPa,液相中SO2浓度为0.05kmol/m3,气相传质系数为kmol/(m2hkPa),液相传质系数为m/h,吸取液密度近似水密度。试求: (1)截面上气液相界面上浓度和分压; (2)总传质系数、传质推动力和传质速率。 解:(1)设气液相界面上压力为,浓度为 忽视SO2溶解,吸取液摩尔浓度为kmol/m3 溶解度系数 kmol/(kPam3) 在相界面上,气液两相平衡,因此 又由于稳态传质过程,气液两相传质速率相等,因此 因此 由以上两个方程,可以求得kPa,kmol/m3 (2)总

22、气相传质系数 kmol/(m2hkPa) 总液相传质系数m/h 与水溶液平衡气相平衡分压为kPa 因此用分压差表达总传质推动力为kPa 与气相构成平衡溶液平衡浓度为kmol/m3 用浓度差表达总传质推动力为kmol/m3 传质速率 kmol/(m2h) 或者kmol/(m2h) 8.4 101.3kPa操作压力下,在某吸取截面上,含氨0.03摩尔分数气体与氨浓度为1kmol/m3溶液发生吸取过程,已知气膜传质分系数为 kmol/(m2skPa), 液膜传质分系数为m/s,操作条件下溶解度系数为 kmol/(m2kPa),试计算: (1)界面上两相构成; (2)以分压差和摩尔浓度差表达总传质推动

23、力、总传质系数和传质速率; (3)分析传质阻力,判断与否适合采用化学吸取,如果采用酸溶液吸取,传质速率提高多少。假设发生瞬时不可逆反映。 解:(1)设气液相界面上压力为,浓度为 由于相界面上,气液平衡,因此, 气相中氨气分压为kPa 稳态传质条件下,气液两相传质速率相等,因此 依照上面两个方程,求得kPa,kmol/m3 (2)与气相构成平衡溶液平衡浓度为 kmol/m3 用浓度差表达总传质推动力为 kmol/m3 与水溶液平衡气相平衡分压为 kPa 因此用分压差表达总传质推动力为 kPa 总气相传质系数 kmol/(m2skPa) 总液相传质系数m/s 传质速率 kmol/(m2s) 或者

24、kmol/(m2s)(3)以气相总传质系数为例进行传质阻力分析 总传质阻力 (m2skPa)/kmol 其中气膜传质阻力为(m2skPa)/kmol 占总阻力95.6% 液膜传质阻力为(m2skPa)/kmol 占总阻力4.4% 因此这个过程是气膜控制传质过程,不适合采用化学吸取法。 如果采用酸液吸取氨气,并且假设发生瞬时不可逆反映,则可以忽视液膜传质阻力,只考虑气膜传质阻力,则kmol/(m2skPa),仅仅比 本来传质系数提高了4.6%,如果传质推动力不变话,传质速率也只能提高4.6%。固然,采用酸溶液吸取也会提高传质推动力,但是传质推动力提高幅度很有限。因而总来说在气膜控制吸取过程中,采

25、用化学吸取是不适当。 8.5 运用吸取分离两组分气体混合物,操作总压为310kPa,气、液相分传质系数分别为kmol/(m2s)、kmol/(m2s),气、液两相平衡符合亨利定律,关系式为(p*单位为kPa),计算: (1)总传质系数; (2)传质过程阻力分析; (3)依照传质阻力分析,判断与否适合采用化学吸取,如果发生瞬时不可逆化学反映,传质速率会提高多少倍? 解:(1)相平衡系数 因此,以液相摩尔分数差为推动力总传质系数为 kmol/(m2s) 以气相摩尔分数差为推动力总传质系数为 kmol/(m2s) (2)以液相摩尔分数差为推动力总传质阻力为 其中液膜传质阻力为,占总传质阻力99.7%

26、 气膜传质阻力为,占传质阻力0.3% 因此整个传质过程为液膜控制传质过程。 (3)由于传质过程为液膜控制,因此适合采用化学吸取。如题设条件,在化学吸取过程中,如果发生是迅速不可逆化学反映,并且假设扩散速率足够快,在相界面上即可完全反映,在这种状况下,可等同于忽视液膜阻力物理吸取过程,此时 kmol/(m2s) 与本来相比增大了426倍 8.6 已知常压下,20时,CO2在水中亨利系数为1.4410-5kPa,并且已知如下两个反映平衡常数 kmol/m3 kmol/m3 若平衡状态下气相中CO2分压为10kPa,求水中溶解CO2浓度。 (CO2在水中一级离解常数为 kmol/m3,事实上包括了上

27、述两个反映平衡,)解:一方面求得液相中CO2浓度由亨利定律忽视CO2溶解,吸取液摩尔浓度为 kmol/m3因此 kmol/m3由反映,得 kmol/m3由反映,得 kmol/m3因此水中溶解CO2总浓度为 kmol/m3 8.7 在两个吸取塔a、b中用清水吸取某种气态污染物,气-液相平衡符合亨利定律。如下图所示,采用不同流程,试定性地绘出各个流程相应操作线和平衡线位置,并在图上标出流程图中各个浓度符号位置。 9.1 25,101.3kPa下,甲醛气体被活性炭吸附平衡数据如下:q/ g(气体)g(活性炭)-100.10.20.30.35气体平衡分压 /Pa02671600560012266 试判

28、断吸附类型,并求吸附常数。如果25,101.3kPa下,在1L容器中具有空气和甲醛混合物,甲醛分压为12kPa,向容器中放入2g活性炭,密闭。忽视空气吸附,求达到吸附平衡时容器内压力。解:由数据可得吸附平衡曲线如下 图9-1 习题9.1图中吸附平衡线由上述平衡曲线,可以判断吸附也许是Langmuir或Freundlich型。 由,整顿数据如下1/q1053.32.861/p0.003740.000620.000180.00008 作1/q和1/p直线 图9-2 习题9.1图中1/q1/p关系曲线 由,整顿数据如下:lnp5.597.388.639.41lnq-2.30-1.61-1.20-1.

29、05 作lnq和lnp直线 图9-3 习题9.1图 lnq和lnp关系曲线由以上计算可知,用Freundlich等温方程拟合更好某些。同步计算参数如下: 1/n=0.3336,n=3,lnk=-4.1266,k=0.016,因此等温线方程为 题设条件下,甲醛物质量为mol 质量为g 假设达到吸附平衡时吸附量为q,则此时压力为 将代入,可以求得Pa 因此此时甲醛平衡分压已经很低,如果忽视话,可以以为此时容器内压力为kPa 9.2 现采用活性炭吸附对某有机废水进行解决,对两种活性炭吸附实验平衡数据如下:平衡浓度COD /(mgL-1)1005001000150025003000A吸附量/ mgg(

30、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 试判断吸附类型,计算吸附常数,并比较两种活性炭优劣。 解:由数据可得吸附平衡曲线如下:Langmuir吸附等温线方程为,变形后可得,整顿数据如下:r1005001000150025003000r/q(A)1.802.604.394.605.606.607.60r/q(B)2.102.753.404.205.025.756.30作r/q和r直线rr/q 图9-4 习题9.2图吸附等温线 图9-5 习题9.2图 r/q和

31、r关系曲线由直线可知,用Langmuir吸附等温线方程可以较好地拟合吸附曲线。分别求得方程常数为 活性炭A: 1/qm=0.0019,qm=526,1/k1qm=1.8046,k1=0.00105 活性炭B: 1/qm=0.0015,qm=667,1/k1qm=1.9829,k1=0.00076比较两种活性炭吸附平衡常数,可以看到B饱和吸附量要不不大于A,比表面积较大,吸附容量比较大;而A吸附系数比较大,吸附性能较好。 10.2 用H型强酸性阳离子树脂去除海水中Na+、K+离子(假设海水中仅存在这两种阳离子),已知树脂中H+离子浓度为0.3mol/L,海水中Na+、K+离子浓度分别为0.1mo

32、l/L和0.02mol/L,求互换平衡时溶液中Na+、K+离子浓度。已知,。解:, 同步,联立以上几式,求得 ,因此平衡时溶液中浓度Na+为0.0162 mol/L,K+为0.00046 mol/L10.9 用反渗入过程解决溶质为3%(质量分数)溶液,渗入液含溶质为15010-6。计算截留率和选取性因子a,并阐明这种状况下哪一种参数更合用。解:溶质量很少,可以忽视溶质对溶液体积和总摩尔数影响,因此 截留率: 选取性因子: 在溶质量与溶液相比很少,选取性因子很大时,采用截留率表征分离状况,成果更为清晰,容易理解。 10.14 采用电渗析办法除盐,已知料液NaCl浓度为0.3mol/L,实验测得传

33、质系数为m/s,膜中Cl-离子迁移数为0.52,边界层中Cl-离子迁移数为0.31,求该电渗析过程极限电流密度。解:由式(10.3.43)得极限电流密度:A/m2 10.7 用45kg纯溶剂S萃取污水中某溶质组分A,料液解决量为39kg,其中组分A质量比为,并且S与料液组分B完全不互溶,两相平衡方程,分别计算单级萃取、两级错流萃取(每级萃取剂用量相似)和两级逆流萃取组分A萃出率。解:(1)单级萃取 料液中B量为kg 依照物料衡算 又由于 因此萃余相溶质质量比为 因此溶质A萃出率为69.3% (2)两级错流 两级错流状况下,每级萃取剂用量为22.5kg 则第一级萃余相浓度为 由于第一级萃余相浓度

34、就是第二级原料液浓度,因而可以计算第二级萃余相浓度 因而溶质A萃出率为78%(3)两级逆流 两级逆流物料衡算为 , 又依照相平衡方程 由以上三个方程式可以求得 因此溶质A萃出率为88% 11.3 气态NH3在常温高压条件下催化分解反映2NH3=N2+3H2可用于解决含NH3废气。 既有一NH3和CH4含量分别为95 和5气体,通过NH3催化分解反映器后气体中NH3含量减少为3,试计算NH3转化率和反映器出口处N2、H2和CH4摩尔分数。(CH4为惰性组分,不参加反映)解:在气相反映中,NH3分解膨胀因子为 将已知数据;代入式11.2.28可得: 依照题意:,由表11.2-1可得: 11.5 在

35、持续反映器内进行恒容平行反映(1)和(2),当原料中(反映器进口)A、B浓度均为3000mol/m3时,出口反映液中A、R浓度分别为250mol/m3和mol/m3。试计算反映器出口处A转化率以及B和S浓度(原料中不含R和S)。 ( (1) A+B=R (2) 2A=R+S解:在反映式(1)和(2)中,设A转化率分别为xA1和xA2则有 将题中数据cA03000 mol/m3;cA250 mol/m3;cR00 mol/m3;cR mol/m3代入, 求解方程可得 xA10.417;xA20.5 因此反映器出口处A转化率为 xAxA1xA20.4170.50.917 B浓度为 cBcB0cA0

36、xA11749 mol/m3 S浓度为 cScS0+cS0xA2/2750 mol/m311.9 在不同温度下测得某污染物催化分解反映速率常数k如下表所示,求出反映活化能和频率因子。温度,(K)413.2433.2453.2473.2493.22.04.86.913.825.8解:依照表中数据求出lnk和1/T值,做lnk-1/T曲线如下 图11-3 习题11.9图lnk-1/T曲线 依照式11.3.31可得 因此反映活化能为Ea=5.2104kJ/kmol 频率因子为k0=8.36104mol/(gh) 12.2 液相反映A2BP反映速率方程为在50时反映速率常数为,现将构成为cA00.50mol/m3,cB00.90mol/m3,cP0=0,温度为50反映原料,以5.0m3/h流量送入一平推流反

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