化工原理沉降与过滤习题及答案Word下载.docx

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化工原理沉降与过滤习题及答案Word下载.docx

C.流体的水平流速;

D.颗粒的形状

6、在讨论旋风分离器分离性能时,临界粒径这一术语是指。

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

7、旋风分离器的总的分离效率是指。

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

&

对标准旋风分离器系列,下述说法哪一个是正确的。

A.尺寸大,则处理量大,但压降也大;

B•尺寸大,则分离效率高,且压降小;

C.尺寸小,则处理量小,分离效率高;

D.尺寸小,则分离效率差,且压降大。

9、恒压过滤时,如滤饼不可压缩,介质阻力可忽略,当操作压差增加1倍,则过滤速

率为原来的。

A.1倍;

B.2倍;

C.2倍;

2倍

10、助滤剂应具有以下性质。

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

11、助滤剂的作用是。

A.降低滤液粘度,减少流动阻力;

B.形成疏松饼层,使滤液得以畅流;

C.帮助介质拦截固体颗粒;

D.使得滤饼密实并具有一定的刚性

12、下面哪一个是转筒真空过滤机的特点。

A.面积大,处理量大;

B.面积小,处理量大;

C.压差小,处理量小;

D.压差大,

面积小

13、以下说法是正确的。

A.过滤速率与A(过滤面积)成正比;

B.过滤速率与A2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

14、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。

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.增大至原来的倍

15、过滤推动力一般是指。

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

16、恒压板框过滤机,当操作压差增大

1倍时,则在同样的时间里所得滤液量将

(忽略介质阻力)

A.增大至原来的

2倍;

B.增大至原来的2倍;

C.增大至原来的

4倍;

D•不变

17、若沉降室高度降低,则沉降时间

;

生产能力。

A.不变;

B.增加;

C.

下降;

D.

不确定。

C;

A

18、颗粒在静止的流体中沉降时,在相同的Re下,颗粒的球形度越小,阻力系数_。

A.越大;

B.越小;

C.不变;

D.不确定

二、填空题

1、一球形石英颗粒,分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降,若系统温度升高,则其在

空气中的沉降速度将,在水中的沉降速度将。

下降,增大

2、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

3、降尘室的生产能力与降尘室的和()有关。

长度宽度

4、已知某沉降室在操作条件下的气体流率为3600朋巾,沉降室长、宽、高尺寸为

LbH=532,则其沉降速度为m/s。

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、若降尘室的高度增加,则沉降时间,气流速度,生产能力_。

增加;

下降;

不变

7、一降尘室长8m宽4m,高1.5m,中间装有14块隔板,隔板间距为0.1m。

现颗粒最

小直径为12m,其沉降速度为0.02m0.4m15mKCq20.02q4105e41054

3

m2m150C12500m1600kg1.29kg0.0474m35mm0.224m35m2i5mm5mmm20°

C20C的水:

1CP,1000kg/m3

气体的密度为1.2kg/m3(有效重量指重力减浮力)

(5气)g

1.6

(s1.2)g

(」000)g仁严

解得:

s2665kg/m

设球形颗粒在水中的沉降为层流,则在水中沉降速度:

校核:

d2(sJg

181

du01

Re1

(30106)2(26651000)9.81

18103

301068.171041000

103

8.17104m/s

0.0245

v1

假设正确.

则此颗粒在气体中的沉降速度为

u0288u01880.02452.16m/s

4、有一降尘室,长6m,宽3m共20层,每层100mm用以除去炉气中的矿尘,矿尘密度s3000kg/m,炉气密度0.5kg/m[粘度0.035mPas,现要除去炉气中10m以上的颗粒,试求:

(1)为完成上述任务,可允许的最大气流速度为多少

(2)每小时最多可送入炉气若干

(3)若取消隔板,为完成任务该降尘室的最大处理量为多少

解:

(1)设沉降区为滞流,则

u0

d2()g

18

因为s则

(10106)230009.81

4.67mm/s

180.03510

101064.671030.5

6.67104

0.03510

1

假设正确

由降尘室的分离条件,有

4.6106

0.1

0.28m/s

u

20Aun

20634.6710

3600=m3/h

33

(3)VAu0634.67103600302.6m/h

可见加隔板可提高生产能力,但隔板间距不能过小,过小会影响出灰和干扰沉降。

5、一降尘室,长5m,宽3m,高4m,内部用隔板分成20层,用来除去烟气中75m

以上的颗粒。

已知烟气密度为

kg/m‘,粘度为mPas,尘粒密度为4300kg/m‘,试

求可处理的烟气量。

6

d7510m

0.6kg/m

设沉降区为层流,则

s4300kg/m

0.0310Pas

d2(,)g

(75106)2(43000.6)9.81

0.44m/s

180.0310

验算

751060.440.6

0.661

0.0310

故假设正确

总处理量为

q”nupA200.4453132m/s

20层,用来回收含尘气体中的球形

6、一降尘室长5m,宽3m,高4m,内部用隔板分成

固体颗粒,操作条件下含尘气体的流量为36000m3/h,气体密度°

.9kg/m,粘度

O.03mPas。

尘粒密度s4300kg/m,试求理论上能100%除去的最小颗粒直

径。

降尘室总面积

A2053300m2

生产能力的计算式为qFAu

注意式中U0为能100%除去的最小颗粒的沉降速度,而

A应为总沉降面积。

解出

q/ur

36000/3600

300

0.033m/s

设沉降区为层流,则有

d(;

)g

dnr】

18u0

(:

)g

.180.031030.033

.(43000.9)9.81

5

2.0610m

dminuOp2.06

验算Re)=u=

100.033

0.03103

0.9

0.021

7、在(2atm)操作压力下用板框过滤机处理某物料,操作周期为3h,其中过滤,滤饼不

52

需洗涤。

已知每获1m滤液得滤饼0.05m,操作条件下过滤常数3.310m/s,

介质阻力可忽略,滤饼不可压缩。

试计算:

(1)若要求每周期获的滤饼,需多大过滤面积

(2)若选用板框长宽的规格为1m1m,则框数及框厚分别为多少

(1)

竺12m3

0.05

Ve0

所以

V2KA2

12

A=

3600=28.43m2

⑵A=

28.43

取15个

0.6

n=15=m

应注意每个框的两侧都有滤布,故计算面积时要在

n个框面积的基础上再乘以

在300kPa(表压)下恒压过滤2h,

一小型板框压滤机有5个框,长宽各为0.2m,

滤饼充满滤框,且得滤液80L,每次洗涤与装卸时间各为h。

若滤饼不可压缩,且过滤介质阻力可忽略不计。

求:

(1)洗涤速率为多少卅/()

(2)若操作压强增加一倍,其它条件不变,过滤机的生产能力为多少

(1)洗涤速率

因过滤介质阻力可忽略不计,即

q2=Kr

过滤面积A=5XX2=m

-332

单位过滤面积上的滤液量q=V/A=80x10/=m/m

过滤常数K=q2/t=2=m2/h

过滤终了时的速率(dq/dt)e=K/2q=(2x=m/h

洗涤速率(dq/dt)w=(dq/dt)e=x=m/h

(2)Ap'

=2Ap时的生产能力

因滤饼不可压缩,所以K'

=KAp'

/Ap=2K=2x=m/h

因在原板框压滤机过滤,悬浮液浓度未变,则当5个板框充满滤饼时所得滤液量仍

为V=m3,故此时所用的过滤时间为

22

t=q'

/K'

=q/K==1h

生产能力Q=V/(t+tw+td)=(1++=m3滤液/h

9、在一板框过滤机上过滤某种悬浮液,在1atm表压下20分钟在每1ni过滤面积上得到

0.197m的滤液,再过滤20分钟又得滤液0.09m。

试求共过滤1小时可得总滤液量为若干

m.

当i20min时,qi=m2

240min时,q2=+=0.287m3/m2

代入恒压过滤方程时可得:

0.197.2qf0.197K20

0.2872q$0.287K40

3232

联立解得:

qe0.0222m/m,K2.3810m/min

由此

(0.0222)

2.3810

0.207

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