化工原理课后作业非均相物系分离.docx
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化工原理课后作业非均相物系分离
3．非均相物系分离
一、单选题
1．在滞流区颗粒的沉降速度正比于（）。
D
（A）（ρs-ρ）的1/2次方（B）μ的零次方
（C）粒子直径的0.5次方（D）粒子直径的平方
2．自由沉降的意思是（）。
D
（A）颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计
（B）颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度
（C）颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用
（D）颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程
3．颗粒的沉降速度不是指（）。
B
（A）等速运动段的颗粒降落的速度
（B）加速运动段任一时刻颗粒的降落速度
（C）加速运动段结束时颗粒的降落速度
（D）净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度
4．对于恒压过滤（）。
D
（A）滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的
倍
（B）滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍
（C）滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍
（D）当介质阻力不计时，滤液体积增大一倍，则过滤时间增大至原来的
倍
5．回转真空过滤机洗涤速率与最终过滤速率之比为（）。
A
（A）l（B）1/2（C）1/4（D）1/3
6．以下说法是正确的（）。
B
（A）过滤速率与S（过滤面积）成正比
（B）过滤速率与S2成正比
（C）过滤速率与滤液体积成正比
（D）过滤速率与滤布阻力成反比
7．叶滤机洗涤速率与最终过滤速率的比值为（）。
D
（A）1/2（B）1/4（C）1/3（D）l
8．过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩进行恒速过滤，如滤液量增大一倍，则（）。
C
（A）操作压差增大至原来的
倍（B）操作压差增大至原来的4倍
（C）操作压差增大至原来的2倍（D）操作压差保持不变
9．恒压过滤，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤液量（）。
C
（A）增大至原来的2倍（B）增大至原来的4倍
（C）增大至原来的
倍（D）增大至原来的1.5倍
10．以下过滤机是连续式过滤机（）。
C
（A）箱式叶滤机（B）真空叶滤机
（C）回转真空过滤机（D）板框压滤机
11．过滤推动力一般是指（）。
B
（A）过滤介质两边的压差（B）过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差
（C）滤饼两面的压差（D）液体进出过滤机的压差
12．板框压滤机中，最终的过滤速率是洗涤速率的（）。
C
（A）一倍（B）一半（C）四倍（D）四分之一
13．板框压滤机中（）。
B
（A）框有两种不同的构造（B）板有两种不同的构造
（C）框和板都有两种不同的构造（D）板和框都只有一种构造
14．非球形颗粒的当量直径的一种是等体积球径，它的表达式为（）。
B
（A）dp=6V/A此处V为非球形颗粒的体积，A为非球形颗粒的表面积
（B）dp=（6V/）1/3（C）dp=（4V/n）l/2
（D）dp=（kV/）1/3k为系数，与非球形颗粒的形状有关
15．球形度（形状系数）恒小于或等于1，此值越小，颗粒的形状离球形越远，球形度的定义式可写为（）。
B
（A）s=Vp/VV为非球形粒子的体积，Vp为球形粒子的体积
（B）s=Ap/AA为非球形粒子的表面积
Ap为与非球形粒子体积相同的球形粒子的表面积
（C）s=ap/aa为非球形粒子的比表面积
ap为球形粒子的比表面积
（D）s=6ap/（d）
16．“在一般过滤操作中，实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身”，“滤渣就是滤饼”，则（）。
C
（A）这两种说法都对（B）两种说法都不对
（C）只有第一种说法正确（D）只有第二种说法正确
17．助滤剂应具有以下性质（）。
B
（A）颗粒均匀、柔软、可压缩（B）颗粒均匀、坚硬、不可压缩
（C）粒度分布广、坚硬、不可压缩（D）颗粒均匀、可压缩、易变形
18．“颗粒的粒度分布愈不均匀，则所形成的床层空隙率越大”，“壁附近床层空隙率较床层中心的空隙率大”（）。
D
（A）两种说法都对（B）两种说法都不对
（C）只有第一种说法对（D）只有第二种说法对
19．床层的平均空隙率与床层的平均自由截面积在以下条件下相等（）。
C
（A）颗粒粒度均匀（B）沿整个横截面上自由截面均匀
（C）沿整个床层高度各截面的自由截面均匀（D）颗粒的比表面积均匀
20．流化的类型有（）。
B
（A）散式流化和均匀流化（B）聚式流化和散式流化
（C）聚式流化和鼓泡流化（D）浓相流化和稀相流化
21．流化床的压降随气速变化的大致规律是（）。
D
（A）起始随气速增大而直线地增大（B）基本上不随气速变化
（C）ΔP
（D）ΔPu2
22．在讨论旋风分离器分离性能时，临界直径这一术语是指（）。
C
（A）旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径
（B）旋风分离器允许的最小直径
（C）旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径
（D）能保持滞流流型时的最大颗粒直径
23．旋风分离器的总的分离效率是指（）。
D
（A）颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率
（B）颗粒群中最小粒子的分离效率
（C）不同粒级（直径范围）粒子分离效率之和
（D）全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率
24．在离心沉降中球形颗粒的沉降速度（）。
A
（A）只与d，s，，uT，R有关（B）只与d，，uT，R有关
（C）只与d，，uT，R，g有关（D）只与d，，uT，R，Kc有关
（题中uT气体的切向速度，R旋转半径，Kc分离因数）
25．降尘室没有以下优点（）。
A
（A）分离效率高（B）阻力小
（C）结构简单（D）易于操作
26．降尘室的生产能力（）。
A
（A）只与沉降面积A和颗粒沉降速度ut有关（B）与A、ut及降尘室高度H有关
（C）只与沉降面积A有关（D）只与ut和H有关
二、填空题
1．一球形石英颗粒，在空气中按斯托克斯定律沉降，若空气温度由20℃升至50℃，则其沉降速度将（）。
下降
2．降尘室的生产能力与降尘室的（）和（）有关。
长度宽度
3．降尘室的生产能力与降尘室的（）无关。
高度
4．在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，则沉降时间（）。
增加一倍
5．在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，气流速度（）。
减少一倍
6．在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，生产能力（）。
不变
7．在滞流（层流）区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的（）次方成正比。
2
8．在湍流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的（）次方成正比。
1/2
9．降尘室的高度由式（）决定，式中符号的意义是（）。
L/UH/UtL：
降尘室长度H：
降尘室高度U：
气体通过降尘室时的水平流速
Ut：
降尘速度
10．在过滤的大部分时间中，（）起到了主要过滤介质的作用。
滤饼
11．过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩，则恒速过滤过程中滤液体积由Vl增多至V2=2Vl时，则操作压差由ΔPl增大至ΔP2=（）。
2ΔPl
12．已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S，qe为Ve/S，Ve为过滤介质的当量滤液体积（滤液体积为Ve时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力），在恒压过滤时，测得
Δ/Δq=3740q+200则过滤常数K=（）。
0.000535
13．已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S，qe为Ve/S，Ve为过滤介质的当量滤液体积（滤液体积为Ve时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力），在恒压过滤时，测得
Δ/Δq=3740q+200则过滤常数qe=（）。
0.0535
14．最常见的间歇式过滤机有（）和（）。
板框过滤机叶滤机
15．在一套板框过滤机中，板有（）种构造，框有（）种构造。
21
16．板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间，设框已充满，则在每一框中，滤液穿过厚度为
（）的滤饼。
框的厚度
17．板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间，设框已充满，在洗涤时，洗涤液穿过厚度为
（）的滤饼。
框厚度之半
18．板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间，设框已充满，在洗涤时，洗涤液穿过的滤布面积等于（）。
框的内面积
19．旋风分离器性能的好坏，主要以（）来衡量。
临界粒径的大小
20．旋风分离器的越小，说明其分离性能越好。
临界粒径
21．离心分离设备的分离因数定义式为Kc=（）。
uT2/gR（或ur/ut）
22．回转真空过滤机，回转一周所需时间为T，转鼓的表面积为S，转鼓的浸没度为，则一个过滤周期中，过滤时间为（）。
T
23．回转真空过滤机，回转一周所需时间为T，转鼓的表面积为S，转鼓的浸没度为，则一个过滤周期中，过滤面积为（）。
S
24．回转真空过滤机的转鼓浸没度是（）与（）的比值。
转鼓浸没的表面积转鼓的总表面积
25．当介质阻力不计时，回转真空过滤机的生产能力与转速的（）次方成正比。
1/2
26．间歇过滤机的生产能力可写为Q=V/，此处V为（）。
一个操作循环中得到的滤液体积
27．间歇过滤机的生产能力可写为Q=V/，此处表示一个操作循环所需的（）。
总时间
28．间歇过滤机的生产能力可写为Q=V/，等于一个操作循环中（）、（）
和（）三项之和。
过滤时间洗涤时间辅助时间
29．一个过滤操作周期中，“过滤时间越长，生产能力越大”的看法是否正确？
（）
不正确的
30．一个过滤操作周期中，“过滤时间越短，生产能力越大”的看法是否正确？
（）
不正确的
31．一个过滤操作周期中，过滤时间有一个（）值。
最适宜
32．一个过滤操作周期中，最适宜的过滤时间指的是此时过滤机生产能力（）。
最大
33．过滤机操作循环中，如果辅助时间越长，则最宜的过滤时间将（）。
越长
34．对不可压缩性滤饼dV/d正比于ΔP的（）次方。
1
35．对可压缩滤饼dV/d正比于ΔP的（）次方。
1-s
36．对恒压过滤，介质阻力可以忽略时，过滤量增大一倍，则过滤速率为原来的（）。
二分之一
37．对恒压过滤，当过滤面积增大一倍时，如滤饼不可压缩，则过滤速率增大为原来的（）倍。
四
38．对恒压过滤，当过滤面积增大一倍时，如滤饼可压缩，则过滤速率增大为原来的（）倍。
四
39．叶滤机过滤时，固体颗粒流在滤叶的（）部。
内
40．叶滤机过滤时，滤液穿过滤布由滤叶（）部抽出。
外
三计算
1．两颗直径不同的玻璃球分别在水中和空气中以相同的速度自由沉降。
已知玻璃球的密度为2500kg/m3，水的密度为998.2kg/m3，水的粘度为1.00510-3Pas，空气的密度为1.205kg/m3，空气的粘度为1.8110-5Pas。
（1）若在层流区重力沉降，则水中颗粒直径与空气中颗粒直径之比为B。
A．8.612B．9.612C．10.612D．11.612
（2）若在层流区离心沉降，已知旋风分离因数与旋液分离因数之比为2，则水中颗粒直径与空气中颗粒直径之比为D。
A．10.593B．11.593C．12.593D．13.593
解：
（1）由
得
所以
（2）由
，
得
，
所以
2.某一球形颗粒在空气中自由重力沉降。
已知该颗粒的密度为5000kg/m3，空气的密度为1.205kg/m3，空气的粘度为1.8110-5Pas。
则
（1）在层流区沉降的最大颗粒直径为B10-5m。
A．3.639B．4.639C．5.639D．6.639
（2）在湍流区沉降的最小颗粒直径为C10-3m。
A．1.024B．1.124C．1.224D．1.324
解：
（1）由
得
而
所以
（2）由
得
所以
3.对不可压缩滤饼先进行恒速过滤后进行恒压过滤。
（1）恒速过滤时，已知过滤时间为100s时，过滤压力差为3104Pa；过滤时间为500s时，过滤压力差为9104Pa。
则过滤时间为300s时，过滤压力差为C。
A．4104PaB．5104PaC．6104PaD．7104Pa
（2）若恒速过滤300s后改为恒压过滤，且已知恒速过滤结束时所得滤液体积为0.75m3，过滤面积为1m2，恒压过滤常数为K=510-3m2/s，qe=0m3/m2（过滤介质的阻力可以忽略）。
则再恒压过滤300s后，又得滤液体积为D。
A．0.386m3B．0.486m3C．0.586m3D．0.686m3
解：
（1）由
得
两式相减，得
，
所以
所以
（2）由
得
4.对某悬浮液进行恒压过滤。
已知过滤时间为300s时，所得滤液体积为0.75m3，且过滤面积为1m2，恒压过滤常数K=510-3m2/s。
若要再得滤液体积0.75m3，则又需过滤时间为C。
A．505sB．515sC．525sD．535s
解：
由
得
所以
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