質(zhì)量衡算與能量衡算培訓(xùn)課程-文庫吧資料
2025-02-28 11:25本頁面
【正文】 量衡算 通過能量衡算可確定： 加熱系統(tǒng)的供熱量、冷卻系統(tǒng)所需冷卻水 量、系統(tǒng)交換的熱量與溫度變化的關(guān)系 流體輸送機(jī)械的功率等。 在無水源補(bǔ)充的情況下 ， 打開底部閥門放水 。 【 例題 】 一圓筒形儲罐 ， 直徑為 。 解：假設(shè)完全混合，意味著 湖中污染物的質(zhì)量濃度等于流出水中污染物的質(zhì)量濃度。 同時(shí) ，有一排放口將流量為 ， 質(zhì)量濃度為 100mg/L的污水排入 ， 污染物降解速率常數(shù)為 。 假設(shè)體積 V中可降解物質(zhì)的濃度均勻分布 ， 則 反應(yīng)速率常數(shù)， s1或 d1 物質(zhì)質(zhì)量濃度 負(fù)號表示污染物隨時(shí)間的增加而減少 體積 質(zhì)量衡算方程： qm1 － qm2－ kρV = 0 讀法：卡帕 【 例題 】 一湖泊容積為 10 106m3。 輸入 1 0 0mVqq??輸出 2 1 1 2 2m V Vq q q????0 0 1 1 2 2V V Vq q q? ? ???0 1 2V V Vq q q1Vq 2V ?ρ1 qv2 qv1 qv3 ρ2 ρ3 ρ4 ρ0 qv0 qv4 污泥產(chǎn)量 排水量 上清液流量 進(jìn)水量 進(jìn)入濃 縮池水量 (2) 濃縮池上清液量：濃縮池為衡算系統(tǒng)，懸浮物為衡算對象 Ⅱ 污泥含水率從 ％降至 96％ ,污泥體積由 m3/d減少為 ，相差 20倍。 污水密度 103kg/m3。 污水流量 5000m3/d， 懸浮物含量 200mg/L， 沉淀池出水中懸浮物濃度 20mg/L， 沉淀污泥含水率 %， 進(jìn)入濃縮池停留一定時(shí)間后 ，排出污泥含水率為 96%， 上清液懸浮物含量 100mg/L。組分為反應(yīng)物時(shí)， qmr 為負(fù)值，組分為生成物時(shí)， qmr 為正值。 當(dāng)系統(tǒng)中流速、壓力、密度等物理量不僅 隨位置變化 ，而且 隨時(shí)間變化 ，稱為 非穩(wěn)態(tài)系統(tǒng) 。 對 微元范圍 進(jìn)行的衡算稱為 微分衡算 ，用于考察 系統(tǒng)內(nèi)部 各點(diǎn)的變化規(guī)律 。 一個反應(yīng)池、一個車間，或者一個湖泊、一段河流、一座城市上方的空氣，甚至可以是整個地球。 （ 5）平均速度的涵義是什么？用管道輸送水和空氣時(shí)，較為經(jīng)濟(jì)的流速范圍為多少？ 本節(jié)思考題 一、衡算的基本概念 二、總質(zhì)量衡算 主要內(nèi)容 第二節(jié) 質(zhì)量衡算 通過質(zhì)量衡算 ， 從理論上計(jì)算物料在環(huán)境系統(tǒng)中的輸入 、 輸出和積累 ， 分析物質(zhì)流在環(huán)境系統(tǒng)中的遷移轉(zhuǎn)化情況 。 舉出質(zhì)量比的應(yīng)用實(shí)例。s)； ? 單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的 動量 ，稱為動量通量，單位為 N/m2。 ? 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 dVAmuAquAA???圓形管道 m2π4Vqud?mu平均流速 按體積流量相等的原則定義 流過截面的面積， m2 單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的物理量稱為該物理量的通量。 選管徑程序： 取經(jīng)驗(yàn)值 求 d 圓整 d 校核 u。 解： CO分子的摩爾質(zhì)量為 28g/mol，根據(jù)式，得 CO的質(zhì)量濃度為： 33356 mg/m ??????? ?（ 2） 摩爾分?jǐn)?shù) AAnxn?組分 A的摩爾分?jǐn)?shù) 混合物的總物質(zhì)的量 組分 A的物質(zhì)的量 當(dāng)混合物為氣液兩相體系時(shí)，常以 x 表示液相中的摩爾分?jǐn)?shù)， y 表示氣相中的摩爾分?jǐn)?shù)。 AApV n R T?() 根據(jù)質(zhì)量濃度的定義 AAn R TVp? A A AAm n MVV?310 ?? ? ?AAAV R TV pM?310?AAAnMV?310 ???思考：體積分?jǐn)?shù)和質(zhì)量濃度之間的關(guān)系？ AAVV??？ 【 例題 】 在 、 25℃ 條件下，某室內(nèi)一氧化碳的體積分?jǐn)?shù)為 106。 對于氣體污染物，若把混合物看成理想氣體，則符合理想氣體狀態(tài)方程，即： 式中： p—— 絕對壓力， Pa； VA—— 體積， m3； nA—— 物質(zhì)的量， mol； R—— 摩爾氣體常數(shù)， J/(mol 例如，體積分?jǐn)?shù) 106表示每 106體積空氣中有 1體積的污染物，這等價(jià)于每 106mol空氣中有 1mol的污染物。例如 mL/m3，則此氣態(tài)污染物質(zhì)濃度為 106。 四、常用物理量及其表示方法 (一 ) 濃度 （ 1）質(zhì)量濃度 ρA AAmV? ?AAncV（ 2）物質(zhì)的量濃度 cA 1．質(zhì)量濃度與物質(zhì)的量濃度 ??Nii1?? ?ccNii1?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 式中 :MA— 組分 A的摩爾質(zhì)量， kg/kmol。 其 數(shù)值大小與所選的單位制無關(guān)，但 組合群數(shù)的各個量必須采用同一單位制。 導(dǎo)出量剛： 均可用 M、 L、 t和 T的組 合形式來表示 [導(dǎo)出量 ]=M α L β t γ T δ 注意：利用量綱所建立起來的關(guān)系 是定性的而不是定量的 [速度 ]= [密度 ]= [黏度 ]= Lt－ 1 ML－ 3 ML－ 1t－ 1 量綱指數(shù) (二 )無量綱準(zhǔn)數(shù) 由各種變量和參數(shù)組合而成的沒有單位的群數(shù)，其 量綱為 1。 可測量物理量可以
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