質(zhì)量衡算與能量衡算培訓(xùn)課件-預(yù)覽頁
【正文】 1mol任何 理想氣體 在相同的壓強(qiáng)和溫度下有著同樣的體積，因此可以用體積分?jǐn)?shù)表示污染物質(zhì)的濃度，在實(shí)際應(yīng)用中非常方便；同時(shí)，該單位的最大優(yōu)點(diǎn)是與溫度、壓力無關(guān)。K1 解：根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程， 1mol空氣在 101325Pa和25℃ 下的體積為 : 298 5L273V???一氧化碳（ CO）的摩爾質(zhì)量為 28 g/mol，所以 CO的質(zhì)量濃度為 : 669 10 28 1010. 324. 45?? ? ??mg/m3 LOGO 體積流量 VVqt?質(zhì)量流量 mVqt??3. 流量 4. 流速 圓形管道 m2π4Vqud?m4πVqdu?速度分布 在管路設(shè)計(jì)中，選擇適宜的流速非常重要 !!! 一般地， 液體的流速取 ~， 氣體則為 10~30m/s。 ? 單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的 熱量 ，稱為熱量通量，單位為 J/（ m2 單位時(shí)間： 衡算的基本概念 LOGO rmq k V???mrq污染物的生物降解經(jīng)常被視為 一級反應(yīng) ，即污染物的降解速率與其濃度成正比。 A 穩(wěn)態(tài)非反應(yīng)系統(tǒng) LOGO 1Vq Vmq2Vq氯化物的輸出速率為 氯化物的輸入速率為 1 1 2 2 m mV V Vq q q? ? ???1 1 1 2 2m V Vq q q????2 m mmVqq??m 1 2V V Vq q q1 1 2 2m 12VVVVqqqq??? ??? 解： 首先劃定衡算系統(tǒng)，繪制質(zhì)量平衡圖 LOGO 【 例題 4】 某污水處理工藝中含有沉淀池和濃縮池，沉淀池用于去除水中的懸浮物，濃縮池用于將沉淀的污泥進(jìn)一步濃縮，濃縮池的上清液返回到沉淀池中。污水的密度為 1000kg/m3。有一流量為、污染物濃度為 同時(shí)，還有一污水排放口將污水排入湖泊，污水流量為，質(zhì)量濃度為 100mg/L。 12 0mmq q k V?? ? ?B 穩(wěn)態(tài)反應(yīng)系統(tǒng) 穩(wěn)態(tài)情況 : LOGO 1Vq2VqVmq解：假設(shè)完全混合意味著 湖泊中的污染物質(zhì)量濃度等于流出水中的污染物質(zhì)量濃度 , 1 1 1 2 2m V Vq q q????輸入速率 輸出速率 2 m m 1 2()m V V Vq q q q??? ? ? ? 降解速率 m?? ? rmq k V??? 5 3 10 10 10 0??? ? ? ? ? ? B 穩(wěn)態(tài)反應(yīng)系統(tǒng) m?? ?LOGO 【 例題 6】 在一個(gè)大小為 500m3的會議室里面有 50個(gè)吸煙者，每人每小時(shí)吸兩支香煙。 假設(shè)混合完全 ，估計(jì)在 25℃ 、 ，甲醛的穩(wěn)態(tài)質(zhì)量濃度。在無水源補(bǔ)充的情況下，打開底部閥門放水。 LOGO 封閉系統(tǒng)的熱量衡算 物料的比定壓熱容 物料溫度改變 物料的質(zhì)量 Ve c T? ? ?pH c T? ? ?無相變情況下表現(xiàn)為溫度的變化 （ 1）恒壓過程中，體系所吸收的熱量全部用于焓的增加，即 Q m H??Q m e??（ 2）恒容、不做非體積功的條件下，體系所吸收的熱量全部用于增加體系的內(nèi)能，即 物料的比定容熱容 LOGO mLE Q ? TmcE pQ ??物質(zhì)的潛熱 (溶解熱和汽化熱 ) 對于固體或液體： pVcc? pQ m c T??熱量衡算方程 Q mL? 封閉系統(tǒng)的熱量衡算 對于氣體： ?氣體變化前后體積不變用 cv，壓力不變的 cp 相變，無溫變 無相變 LOGO 【 例題 1】 熱水器發(fā)熱元件的功率是 ，將水 20L從 15℃ 加熱到65℃ ，試計(jì)算需要多少時(shí)間？假設(shè)所有電能都轉(zhuǎn)化為水的熱能，忽略水箱自身溫度升高所消耗的能量和從水箱向環(huán)境中散失掉的能量。從 298K加熱到 353K，液體的平均比熱容為 (kg試求穩(wěn)定操作下加熱所需的蒸氣量。 (2)當(dāng)物料有相變時(shí) ，如熱流體為飽和蒸汽，放出熱量后變?yōu)槔淠?。假設(shè)罐內(nèi) 污水混合均勻 ，污水的密度為 1000kg/ m3，不考慮池的散熱，問污水加熱到所需溫度需要多少時(shí)間？ 非穩(wěn)態(tài)過程 解：池中污水混合均勻，因此任意時(shí)刻從池中排出的污水溫度與池中相同，設(shè)其為 T。如圖所示。 ℃ LOGO LOGO Principle of environmental engineering LOGO LOGO 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH
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