环境工程原理.docx

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处理技术
利用的主要原理
主要去除对象
客土法
稀释作用
所有污染物
隔离法
物理隔离（防止扩散）
所有污染物
清洗法（萃取法）
溶解作用
溶解性污染物
=
£
.简述吸收的基本原理和过程。
基本原理：依据混合气体各组分在同一种液体溶剂中的物理溶解度（或化学反应活性）的不同，而将气体混合 物分离的操作过程。实际上是混合气体组分从气相到液相的相间传质过程
过程：
.化学吸收与物理吸收过程有哪些基本步骤？
物理吸收：（典型的溶质由气相向液相的两相传递过程）
⑴溶质由气相主体传递至两相界面，即气相内的传递；
⑵溶质在两相界面由气相溶解于液相，即相际传递；
d 2 Ap u — eb
i 32^
⑶溶质由界面传递至液相主体，即液相内的传递。
化学吸收：
⑴气相反应物A由气相主体通过气膜向相界面扩散
（2）反应物A由相界面向液相扩散
（3）反应物在液膜内或液相主体与反应物B反应，形成反应区
（4）反应物M若为液态，向液相主体扩散，若为气态，则向相界面扩散
（5）气态产物由界面向气相主体扩散
.吸收时板式塔和填料塔的主要区别是什么？
板式塔：气液两相在塔内逐级接触
填料塔：气液两相在塔内连续接触
.常用的吸附剂有哪些?
（一）活性炭 （二）活性炭纤维 （三）硅胶 （四）活性氧化铝 （五）沸石分子筛
.BET和Langmuir吸附假设有哪些？
朗格谬尔（Langmuir）公式方程推导的基本假设：
⑴吸附剂表面性质均一，每一个具有剩余价力的表面分子或原子吸附一个气体分子。
⑵吸附质在吸附剂表面为单分子层吸附。
⑶吸附是动态的，被吸附分子受热运动影响可以重新回到气相。
⑷吸附过程类似于气体的凝结过程，脱附类似于液体的蒸发过程
⑸吸附在吸附剂表面的吸附质分子之间无作用力。
BET公式方程推导的基本假设：
⑴吸附分子在吸附剂上是按各个层次排列的。
⑵吸附过程取决于范德华引力，吸附质可以在吸附剂表面一层一层地累叠吸附。
⑶每一层吸附都符合Langmuir公式。
.常见的吸附分离设备有哪些？
①液体接触过滤器②固定床吸附塔③流化床吸附塔④移动床吸附塔
.萃取分离的原理和特点是什么？
原理：
①利用混合液中被分离组分A在两相中分配差异的性质，使该组分从混合液中分离。
②该过程称为液-液萃取，或溶剂萃取，或液体萃取。
③萃取过程是物质由一相转到另一相的传质过程。
特点：
①可在常温下操作，无相变；
②萃取剂选择适当可以获得较高分离效率；
③对于沸点非常相近的物质可以进行有效分离；
④利用萃取的方法分离混合液时，混合液中的溶质既可是挥发性物质，也可以是非挥发性物质，如无机盐类等。
.常见的膜分离过程有哪些？
根据推动力的不同：
①压力差：微滤、超滤、反渗透、气体分离、渗透蒸发
②浓度差：渗析
③电位差：电渗析、膜电解
④温度差：膜蒸馏
.膜分离的选择性可以用哪些参数表示？
。一 一C
①对于溶液脱盐或脱除微粒、高分子等物质，可用截留率P = F P表示
CF
②对于液体混合物或气体混合物等物质，可用分离因子a a / B = yA/^yB表示 A/ Xa/Xb
yA和yB——组分A和B在渗透物中的摩尔分数；
xA和xB——组分A和B在过滤原料中的摩尔分数
.反渗透和纳滤机理有哪些基本理论？
①氢键理论：基于水分子能够通过膜的氢键的结合而发生联系并进行传递
②优先吸附-毛细孔流机理：水溶液与多孔膜接触，膜对水具有选择性吸水斥盐，在膜液界面的溶质浓度下降， 膜界面上形成一层吸附的纯水层，优选吸附的水渗透通过膜表面的毛细孔获得纯水。
③溶解-扩散机理：能较好的说明反渗透膜的传递过程
.浓差极化现象是如何发生的？对膜分离过程有何影响?
原因：当含有不同大小分子的混合液通过膜面时，在压力差的作用下，混合液中小于膜孔的组分透过膜，而大 于膜孔的组分被截留。被截留的组分在紧邻膜表面形成浓度边界层，使边界层中的溶质浓度大大高于主体溶液中的 浓度，形成由膜表面到主体溶液之间的浓度差。浓度差的存在导致紧靠膜面的溶质反向扩散到主体溶液中，导致浓 差极化现象。
影响：超滤过程中的浓差极化对通量的影响则十分明显。一旦膜投入运行，浓差极化现象不可避免，但是可逆 的。
【例621】求直径为40 m，密度为2700kg/m3的固体颗粒在20℃的常压空气中的
自由沉降速度。已知20℃, kg/m3, 10-5Pa s。
解：(1)试差法
假设颗粒的沉降处于层流区，并且由于 PP» P，所以由式
()得：
(p _