1
、现有一种直径、高均为
1cm
的圆柱体颗粒在静水中自由沉淀,已知该种颗?/p>
密度
S
?/p>
=1.8g/cm
3
?/p>
水的密度
?/p>
?/p>
=1g/cm
3
?/p>
则这种颗粒在水中自由沉淀时最小沉?/p>
为多少?(重力加速度?/p>
980cm/S
2
,绕流阻力系?/p>
2
2
?/p>
D
C
?/p>
?/p>
提示?/p>
由题义可得,
这种颗粒在水中自由沉淀时沉速大小取决于圆柱体在颗粒?
直方向投影面积的大小。最小的沉速是颗粒在垂直方向投影面积最大时取得?/p>
2
?/p>
在实验室内做氯气消毒试验?/p>
已知细菌被灭活速率为一级反应,
?/p>
k=0.85min
-1
求细菌被灭活
99.
5
℅时,所需消毒时间为多少分钟?
提示:由一级反应方程式可得?/p>
lgC
A
= lgC
A0
?/p>
o.4343kt
?/p>
C
A
=(1-99.5%) C
AO
?/p>
k=0.85min
-1
?/p>
t =
?/p>
lgC
A0
- lgC
A
?/p>
/0.4343k=6.23(min)
3
?/p>
设物?/p>
i
分别通过
CSTR
型和
PF
型反应器进行反应?/p>
进水和出水中
I
浓度?/p>
比为
10
/
0
?/p>
e
C
C
,且属于一级反应,
k=2h
-1
水流?/p>
CSTR
型和
PF
型反应器内各
需多少停留时间?(注:
0
C
—进水中
i
初始浓度?/p>
e
C
—出水中
i
浓度?/p>
提示?/p>
1)
?/p>
CSTR
一级反应方程式可得?/p>
t=(C
0
/C
e
-1)/k=(10-1)/2=4.5h
2)
?/p>
PF
一级反应方程式可得?/p>
t=(
?/p>
C
0
-
?/p>
C
e
)/k=1.15h
4
、题
3
中若采用
4
?/p>
CSTR
型反应器串联,其余条件同上。求串联后水流总停
留时间为多少?/p>
提示:由
CSTR
二级反应方程式可得:
C
2
/C
0
=(1/(1+kt))
2
?/p>
t=1.08(h)
所?/p>
T=4t=4.32(h)
5
、液体中物料
i
浓度?/p>
200mg/L
,经?/p>
2
个串联的
CSTR
型反应器后,
i
的浓?/p>
降至
20mg/L
。液体流量为
5000m
3
/h
;反应级数为
1
;速率常数?/p>
0.8h
-1
。求每个
反应器的体积和总反应时间?/p>
提示:由
CSTR
二级反应方程式可得:
C
2
/C
0
=(1/(1+kt))
2
?/p>
t=2.2(h)
所?/p>
T=2t=5.4(h)
V=Qt=5000×
2.7=13500(m
3
)
6
、河水总碱?/p>
0.1mmol/L
(按
CaO
计)
。硫酸铝(含
Al
2
O
3
?/p>
16
℅)投加量为
25mg/L
,问是否需要投加石灰以保证硫酸铝顺利水解?设水厂日生产水量
50000m
3
,试问水厂每天约需要多少千克石灰(石灰纯度?/p>
50
℅计?/p>
?/p>
提示:投入药剂量折合
Al
2
O
3
?/p>
25mg/l×
16%=4mg
?/p>
Al
2
O
3
的分子量?/p>
102
?/p>
故投入药剂量相当?/p>
4/102=0.039mmol/l
,剩余碱度取
0.37mmol/l
,则?/p>
[CaO]=3×
0.039-0.1×
0.37=0.487(mmol/l)
?/p>
CaO
的分子量?/p>
56
,则石灰投量?/p>
0.487×
56×
50000/0.5=2.3×
10
6
(g)=2.3
×
10
3
(kg)
7
、设聚合?/p>
[Al
2
?/p>
OH
?/p>
n
Cl
6
?/p>
n
]
在制备过程中,控?/p>
m=5
?/p>
n=4
,试求该聚合铝的
碱化度为多少?/p>