第02章質(zhì)量衡算與能量衡算-wenkub
2023-02-03 15:30:36 本頁(yè)面
【正文】 3K物質(zhì)的液態(tài)為基準(zhǔn) 。 LOGO 輸入速率 輸出速率 降解速率 ?1 0? ? 2???mrq k V???＝ 502＝ 140 mg/h 1mq ＝ 1000ρ＝ 1000ρ mg/h 2mq12 0mmq q k V?? ? ?LOGO m 1? 2? 解：根據(jù)質(zhì)量衡算方程 【 例題 6】 一圓筒形儲(chǔ)罐，直徑為 。甲醛轉(zhuǎn)化為二氧化碳的反應(yīng)速率常數(shù)為 k＝ h1。假設(shè)污染物質(zhì)在湖泊中完全混合，且湖水不因蒸發(fā)等原因增加或者減少。 LOGO 輸入速率 0 0 1 1 2 2V V Vq q q? ? ???1 0 0mVqq??輸出速率 2 1 1 2 2m V Vq q q????0 1 2V V Vq q q??1q2= m3/d ＝ m3/d ρ0 ρ1 ρ2 ρ4 ρ3 1Vq3Vq4Vq2Vq0Vq LOGO (2)濃縮池上清液量 取濃縮池為衡算系統(tǒng)，懸浮物為衡算對(duì)象 污泥含水率從 ％ 降至96％ ,污泥體積由 m3/d減少為 ,相差 20倍。假設(shè)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)，過(guò)程中沒(méi)有生物作用。 穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)與非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng) LOGO 各種情況下的質(zhì)量衡算 1 2 rddm m mmq q q t? ? ?d 0dmt ?r 0mq ?? 穩(wěn)態(tài)系統(tǒng) ? 非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng) ?組分發(fā)生反應(yīng) ?組分不發(fā)生反應(yīng) 12ddmmmqq t??1 2 r ddm m m mq q q t? ? ?1 2 r 0m mq q? ? ? 總質(zhì)量衡算 LOGO 質(zhì)量衡算方程的應(yīng)用 劃定衡算的系統(tǒng) 確定衡算的對(duì)象 某組分 LOGO 12mmqq?12ddm m m rmq q qt? ? ?【 例題 3】 一條河流的上游流量為 ，氯化物的質(zhì)量濃度為 ，有一條支流匯入，流量為 ，其氯化物質(zhì)量濃度為 。s ） ； 5. 通量 LOGO 1Vq2VqVmq? 某污染物 生物降解 輸入量－輸出量＋轉(zhuǎn)化量 =積累量 輸入量 1 輸入量 2 輸出量 轉(zhuǎn)化量 積累量 衡算的基本概念 LOGO ? ? 輸入速率－輸出速率＋轉(zhuǎn)化速率 =積累速率 1 2 rddm m mmq q qt? ? ?質(zhì)量衡算的一般方程 轉(zhuǎn)化速率或反應(yīng)速率 —— 單位時(shí)間因生物反應(yīng)或化學(xué)反應(yīng)而轉(zhuǎn)化的質(zhì)量。 LOGO 單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積的物理量稱為該物理量的通量。 AApV n RT?LOGO 【 例題 2】 在 、 25℃ 條件下，某室內(nèi)空氣一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為 106。對(duì)于理想氣體，可以用 理想氣體狀態(tài)方程 表示，即： 式中： p—— 絕對(duì)壓力， Pa； VA—— 體積， m3； nA—— 物質(zhì)的量， mol； R—— 摩爾氣體常數(shù)， Pa 物理量的單位換算 LOGO 1．質(zhì)量濃度與物質(zhì)的量濃度 （ 1）質(zhì)量濃度 （ 2）物質(zhì)的量濃度 組分 A的摩爾質(zhì)量 AA mV? ? AAncV?AAM?2. 質(zhì)量分?jǐn)?shù) AmAmxm?組分 A的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 混合物的總質(zhì)量 組分 A的質(zhì)量 常用物理量的表示方法 LOGO 在水處理中，污水中的污染物 濃度一般較低 ， 1L污水的質(zhì)量可以近似認(rèn)為等于 1000g，所以實(shí)際應(yīng)用中，常常將質(zhì)量濃度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)加以換算，即 1mg/L 相當(dāng)于 1mg/1000g ＝ 1 106（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） = 1ppm 1μg/L 相當(dāng)于 1μg/1000g ＝ 1 109（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） =1ppb ppm——— ppb ——— μg/g， 106 μg/kg， 109 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)） LOGO 在大氣污染控制工程中，常用體積分?jǐn)?shù)表示污染物質(zhì)的濃度。 力的導(dǎo)出單位 ，按牛頓運(yùn)動(dòng)定律寫出力的定義式，即 2??? smkg按照國(guó)際單位制規(guī)定， 取 k=1，則力的導(dǎo)出單位為 導(dǎo)出單位 LOGO 同一物理量用不同單位制的單位度量時(shí)，其數(shù)值比稱為 換算因數(shù)。 第 I篇 工程原理基礎(chǔ) LOGO LOGO 第二章 質(zhì)量衡算與能量衡算 東北大學(xué)環(huán)境工程研究所 LOGO 第一節(jié) 常用物理量 常用物理量及單位換算 常用物理量及其表示方法 第二節(jié) 質(zhì)量衡算 衡算系統(tǒng)的概念 總質(zhì)量衡算方程 第三節(jié) 能量衡算 總
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