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试验装置设计

发布时间:2021-01-31 10:32:07

A. 现需设计一套实验装置

答案: 解析: (1)A接GFIB接DEC (2)负 (3) (4)淀粉KI溶液变蓝 (5)11

B. 实验装置的设计和组装是一个改进的过程,观察下列装置回答问题.(1)A 装置中发生反应的化学方程式是___

(1)大理石的主要成分碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,方程式是:内CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;容
(2)锥形瓶是实验室常用的仪器;
(3)氢气难溶于水,密度比空气的密度小,因此可以用排水法和向下排空气法收集,因此可以用D或E;
(4)E装置可以代替C、D装置收集气体,氧气的密度比空气的密度大,应该从a进入,短管便于排尽空气;
故答案为:(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)锥形瓶;
(3)D(或E);
(4)a.

C. 离心泵性能试验装置系统设计

我也是

D. 你能设计一套试验装置将酒精与水分离吗

酒精和水可以组成共沸体系,通过分馏只能得到95%的乙醇,是不能完全将水与乙醇分开的。
要完全去除水,必须添加氯化钙等除水剂的情况下精馏,才可以尽可能地蒸出99.9%的乙醇。

E. 淋滤试验设计

天然条件下,河流渗滤系统是一个复杂的开放系统,具有多层次、多影响因素的特点。有机污染物在渗滤过程中的衰减除受微生物的作用外,还受各种环境因素包括光、温度、化学物质以及其他物理过程的影响,因而在拟定的研究目标下,很难实现在天然河流渗滤系统中的有机污染物生物降解试验研究。

另外,原则上在一个未受污染或污染较轻的天然河流水环境中,在各种状态下都不允许进行人为投放污染物的研究,而且在野外自然状态下进行试验将要消耗大量的人力、物力和财力,因而室内模拟试验成为研究河流渗滤系统自然净化过程的重要手段之一。

BTEX在河流渗滤系统中的环境行为非常复杂,要想真正掌握其迁移转化的机理,必须借助于模拟试验研究。在对大量试验数据进行分析的基础上,才能在理论上有所突破。土柱试验(淋滤试验)历来是土壤-水系统中污染物迁移转化机理研究的重要手段,国内外学者利用土柱试验进行了大量的试验研究工作,在此基础上形成了大量的研究成果,所以进行土柱试验是研究BTEX在河流渗滤系统中迁移转化的有效手段。

本试验也主要以室内土柱试验(淋滤试验)为主要研究手段,其主要目的是研究BTEX污染河水通过河流渗滤系统时各组分发生了哪些环境行为,以及河流渗滤系统对这些污染组分的净化机理和净化效果如何,探讨BTEX在河流渗滤系统中的迁移转化对地下水环境的影响。

本次试验在已有的对BTEX的挥发行为及其在土壤中的吸附行为研究的基础上,通过动态土柱试验(淋滤试验)研究BTEX各组分分别在以 和 作为电子受体的情况下在河流渗滤系统中的生物降解性能,并结合其中的微生物指标的测定,研究BTEX在河流渗滤系统中的生物降解作用。

(一)试验装置

试验装置有三部分组成,分别为淋滤液输入系统、模拟的河流渗滤系统和淋滤液输出采集系统,这三部分各自的主要功能是:

(1)淋滤液输入系统:利用该系统把人工配制的、含有BTEX污染组分的淋滤液源源不断地输入至模拟的河流渗滤系统。

(2)模拟的河流渗滤系统:把从野外采集的河流沉积物样品装入自制的有机玻璃柱中,制成模拟的河流渗滤系统,其入口连通淋滤液输入系统接纳淋滤液,其出口连通淋滤液输出采集系统,淋滤液在流经模拟的河流渗滤系统的过程中,经过吸附、微生物降解等作用被净化。

(3)淋滤液输出采集系统:通过该系统采集经模拟的河流渗滤系统净化后的淋滤液,然后测定淋滤液中BTEX各组分和两种电子受体的浓度。

(二)试验系统的装配

为了满足试验对三部分的功能要求,试验系统的三部分应分别由相应设备组装而成。试验系统和试验装置实物图如图3-29和图3-30所示。

图3-29 试验系统示意图

图3-30 淋滤试验装置

(1)输入系统设备的组装:采用5L下口瓶盛放淋滤液,使用硅胶管将带有阀门的出口与土柱连接,每隔一定时间向瓶中注入配制好的淋滤液,以保证淋滤液能够源源不断地供给,并利用阀门和蠕动泵来控制淋滤液流速。为了排除挥发的影响,从出口处另引出一根硅胶管,每日从中采集淋滤液以测定淋滤液进入土柱的初始浓度。

(2)渗滤系统设备的组装:由三根有机玻璃柱联通而成,其中最上层一根长30cm,直径10cm,内装野外采集粉土样品;中间一根长50cm,直径10cm,内装野外采集细砂样品;最下端一根长50cm,直径10cm,内装野外采集粗砂样品。由此三部分组成的渗滤系统可以模拟野外河流渗滤系统,淋滤液经过此系统时,其中的BTEX经过土壤吸附、微生物降解等相关过程被净化。将土样分别装入有机玻璃柱中并夯实,柱两端用滤网和石英砂隔开。根据装入土壤的质量和体积计算出各土柱的容重(表3-18)。其中柱1代表以 为电子受体的系统,柱2代表以 为电子受体的系统。

(3)采集系统设备的组装:在土柱最下端由硅胶管和淋滤液收集装置组成,每天定时测定淋滤液下渗流量,并采集相应水样测定其中的目标组分含量。

(三)淋滤试验过程

实验室人工配制淋滤液以模拟BTEX污染河水,分别以 和 作为电子受体加入模拟的污染河水中,将淋滤液源源不断输入到土柱中,以模拟在不同条件下河流渗滤系统中BTEX的迁移转化机理。

表3-18 土柱容重

试验前必须对土柱进行洗盐,以消除土壤中原有盐分对试验测定的影响。用去离子水从顶部注入土柱,完全饱和后继续冲洗土样中的盐分。经过一定时间的洗盐过程, 的浓度从最初的5.5mg/L降至检测限以下;而 自淋滤洗盐开始即未检出。通过洗盐可以在今后淋滤试验中排除土壤中溶出的两种电子受体对降解作用的影响。

另外为了模拟地下水的避光环境,将土柱用锡纸包裹,外层再覆盖黑布,尽可能减少光对土壤中微生物菌群的影响。BTEX渗滤试验步骤如下:

第一步,室内人工配制淋滤液,用去离子水作为溶剂。第一套系统(柱1)溶质是BTEX色谱纯试剂和KNO3,其中苯、甲苯、乙苯、间二甲苯的浓度均约为80mg/L, 浓度为400mg/L,并将它源源不断地供给输入系统,污水经过渗滤系统后流入采集系统。第二套系统(柱2)以 作为电子受体,试验系统装置各部件没有做任何改动,变化的仅仅是输入系统污水成分。同样用去离子水作为溶剂,溶质是BTEX色谱纯试剂和K2SO4,其中苯、甲苯、间二甲苯、乙苯的浓度均约为80mg/L, 浓度为400mg/L,并将它源源不断地供给输入系统,污水经过渗滤系统后流入采集系统。

第二步,两套系统同时开始注入淋滤液,并每天一次定时从两套采集系统采集渗出液,同时测量其渗出液温度与流量Q,并分析渗出液中BTEX各单组分、 、 等各项指标。然后分析渗出液中的BTEX各单组分和 、 浓度变化的相关关系。

第三步,对试验数据处理计算得到最后试验结果。

第四步,对比两套试验系统的试验结果。

上述所有的淋滤试验都是在饱水状态下进行的,人为控制试验的淋滤液流量以使其稳定。

试验精度保证:由于本次试验的目标污染物是极易挥发的BTEX,试验过程中挥发损失的控制、样品测试的准确性就显得极为重要。

试验过程中全部选用5000 mL下口瓶储存溶液,用注射器从下口引出的硅胶管抽取目标污染物溶液,并测定其初始浓度,以最大限度地控制试验过程中挥发损失对试验的影响。

各目标组分测定方法参考《水和废水监测分析方法》 推荐的方法,具体见表3-19。淋滤试验结束后,将土柱中的土壤立即取出进行微生物指标分析,并与未经淋滤的土壤样品进行对比,从而确定淋滤过程中,土壤中微生物菌群发生的变化。分析指标包括:细菌、真菌、放线菌、硝化细菌、亚硝化细菌和反硝化细菌,分析方法参见表3 -19。BTEX检测结果来自华北水利水电学院环境工程实验中心,采用岛津GC-14C型气相色谱仪检测,检测条件同第二章所述。 和 的检测结果来自华北水利水电学院资源与环境实验室,采用岛津UV-2550紫外分光光度计测定。

表3-19 各目标组分分析方法

F. 美国生物学家米勒设计的实验装置

一防止外来生物进入。二低温环境。三下进上出(冷凝管的标准用法)。四水廉价易得,比热容大。

G. 物理题:如图所示是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图,光滑斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点

你看条件错了没有?_?

H. 试验设计

(一)试验配水

试验配水主要模拟排污河水质。考虑到排污河水主要由生活污水和工业废水组成,除常规污染组分外,一般重金属和有机污染物比较常见,所以试验配水选择了两种有代表性的重金属:不易迁移的铅和容易迁移的铬,有机物选择了苯系物和四氯乙烯。具体的配水方案如下:取中国地质大学(北京)生活污水预沉淀1d后,加入硝酸铅、重铬酸钾、汽油和四氯乙烯,搅拌均匀,静置1d后使用。为了使试验效果更加显著,试验配水中铅和铬的浓度均采用10mg/L,汽油和四氯乙烯均各自用量筒量取150mL加入75L污水中。其中,四氯乙烯7d后停止加入,主要是考虑大剂量的四氯乙烯污染会对地下水有影响。

作者曾在试验正式开始之前就用试验配水做过初步的研究试验,目的是了解加入的重金属和有机物之间,以及它们跟生活污水中的污染组分之间会发生哪些反应。

1.重金属+生活污水+有机物

试验配制了七种不同的水样,它们分别是样1:Pb标准液(10mg/L);样2:生活污水;样3:Pb标准液(10mg/L)+污水;样4:Pb标准液(10mg/L)+污水+Cr(10mg/L);样5:Pb(10mg/L)+污水+有机物(5mg/L);样6:Pb(10mg/L)+污水+有机物(5mg/L)+Cr(10mg/L);样7:Pb(10mg/L)+污水+有机物(5mg/L)+Cr(10mg/L)。

从表2-1可以看出,样2中Pb基本稳定,不与污水发生反应;通过样3和样4的对比可以看出,Pb与Cr发生反应生成铬酸铅沉淀,故Pb和Cr的浓度均降低很多;样5和样3比较,Pb的浓度基本没有变化,说明Pb与有机物不发生反应,有机物的加入使COD浓度大大提高;样6和样7是两个平行样,它们与样5比较的结果同样显示了Pb与Cr之间的反应。

表2-1 配水试验反应结果表 单位:mg/L

2.500mL重铬酸钾溶液(5mg/L)+1mL汽油

从表2-2可以看出,Cr6+的浓度在放置5d后减小了0.16mg/L,说明重铬酸钾与汽油会发生一定的氧化还原反应,只是由于反应时间短,效果不是十分明显。

表2-2 重铬酸钾与汽油的反应结果表 单位:μg/L

3.500mL重铬酸钾溶液(5mg/L)+40μL四氯乙烯

由于四氯乙烯难溶于水,所以先将其溶于10mL甲醇中,再和重铬酸钾溶液混合反应。从表2-3可以看出,重铬酸钾与甲醇发生了氧化还原反应,在放置48d之后Cr6+的浓度降低了2.33mg/L,而在重铬酸钾+甲醇+四氯乙烯的反应中,Cr6+的浓度变化基本同重铬酸钾与甲醇的反应,说明重铬酸钾不和四氯乙烯发生反应。

表2-3 重铬酸钾与四氯乙烯反应时Cr6+浓度变化表 单位:mg/L

(二)试验装置

整个试验装置由土柱、配水系统和监测系统三部分组成(图2-1)。

图2-1 试验装置图(单位:cm)

土柱 为土柱试验的主体部分。由内径为0.15m的3根有机玻璃柱组成,柱高1.5m。柱体下部为0.15m的承托层,由粗的石英砂组成;中部为1.2m的土柱试验段;试验段以上为0.10m的试验用水,由溢流口控制为定水头。考虑接近野外土体实际情况,土柱侧壁用泊纸遮盖,以起到避光作用。

配水系统 由配水箱、水泵和高位供水箱组成。配水箱容积为75L,可保证土柱试验3~7d的用水量。将试验配水由水泵送到高位供水箱,同时向三个土柱供水,采用定水头连续供水。

监测系统 定水头供水由溢流口控制,多余的进水送到配水箱中循环使用。在进水口取样,监测各特征组分的进水浓度。在土柱实体部分0.2m、0.4m、0.6m、0.8m、1.0m及1.2m深度处分别设有饱水取样口,在试验运行初期,可以定期监测不同深度处各特征污染组分的浓度变化情况。另外,在土体0.1m、0.5m和0.9m深度处分别设有测压管,用来监测污水下渗的水动力学特征。当土柱逐渐被污染物堵塞,变成非饱水状态时,关闭饱水取样口,在土体0.2m、0.4m、0.6m、0.8m、1.0m处和饱水取样口垂直的位置设有非饱水取样口(陶土头),外接真空泵抽气取样。

(三)有关参数的测定

试验所选用的三种砂土均为天然砂土,取自北京丰台的不同地段。三种砂土分别为:柱1为粗砂,柱2和柱3均为中砂。

1.砂土筛分及颗粒级配的确定

砂土筛分及颗粒级配情况见表2-4和图2-2。

表2-4 砂土粒度分析结果表

图2-2 三种砂土筛分曲线

2.试验砂土参数测定

测定的砂土参数见表2-5。

表2-5 土的物理性质指标

I. 某同学在实验室设计如下实验装置探究一氧化碳的一些化学性质.试回答下列问题:(1)上述实验装置设计

(1)CO有毒,如果通入过量,没有尾气处理就会污染空气.所以可在右端导管口处加一个燃着的酒精灯,使有毒的CO转变成无毒的二氧化碳;或加一个气球收集;
(2)二氧化碳与碳在高温条件下生成一氧化碳,一氧化碳通入氧化铜再通入澄清石灰水,验证一氧化碳的还原性;所以甲为木炭,乙为氧化铜,丙为澄清石灰水;
(3)一氧化碳具有还原性,化学方程式为,CO+CuO

.

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