化工原理第三章沉降与过滤课后习题及答案1Word下载.docx

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由此式得（下标w表示水，a表示空气）

查得20℃时水与空气的密度及黏度分别为

已知玻璃球的密度为，代入上式得

【3-3】降尘室的长度为10m，宽为5m，其中用隔板分为20层，间距为100mm，气体中悬浮的最小颗粒直径为，气体密度为，黏度为，颗粒密度为4000kg/m3。

试求：

（1）最小颗粒的沉降速度；

（2）若需要最小颗粒沉降，气体的最大流速不能超过多少m/s?

（3）此降尘室每小时能处理多少m3的气体？

解已知

（1）沉降速度计算假设为层流区

验算为层流

（2）气体的最大流速。

沉降高度，降尘室长度

（3）气体的最大处理量

气体的处理量也可以用教材式（3-18）计算

【3-4】有一重力沉降室，长4m，宽2m，高2.5m，内部用隔板分成25层。

炉气进入除尘室时的密度为，黏度为。

炉气所含尘粒的密度为。

现要用此降尘室分离以上的颗粒，试求可处理的炉气流量。

解已知炉气的密度，黏度

尘粒的密度，临界尘粒直径

假设为层流区，求得沉降速度为

验算为层流区

炉气流量为

本题也可以用教材式（3-18）计算，式中的WL改为WLN。

【3-5】温度为200℃、压力为的含尘空气，用图3-9（a）所示的旋风分离器除尘。

尘粒的密度为2000kg/m3。

若旋风分离器的直径为0.65m，进口气速为21m/s，试求：

（1）气体处理量（标准状态）为多少m3/s；

（2）气体通过旋风分离器的压力损失；

（3）尘粒的临界直径。

解空气温度200℃，压力101.33kPa，

从空气物理性质表中查得密度，黏度

（1）气体处理量

旋风分离器直径，进口气速

200℃、101.33kPa的空气流量为

0℃、101.33kPa时空气流量为

（2）压力损失

阻力系数

压力损失

（3）尘粒的临界直径。

已知尘粒密度

过滤

【3-6】悬浮液中固体颗粒浓度（质量分数）为0.025kg固体/kg悬浮液，滤液密度为1120kg/m3，湿滤渣与其中固体的质量比为2.5kg湿滤渣/kg干渣，试求与1m3滤液相对应的湿滤渣体积，单位为m3湿滤渣/m3滤液。

固体颗粒密度为2900kg/m3。

解已知固体/kg悬浮液

湿渣/kg干渣，滤液密度

干渣滤液

湿渣滤液

【3-7】用板框压滤机过滤某悬浮液，共有20个滤框，每个滤框的两侧有效过滤面积为0.85m2，试求1小时过滤所得滤液量为多少m3。

已知过滤常数

解

习题3-8附图

滤液

【3-8】将习题3-6的悬浮液用板框压滤机在过滤面积为、过滤压力为53.3kPa条件下进行过滤，所测数据为

过滤时间8.43884145

滤液量100300500700

试求过滤常数与及滤饼的比阻。

已知滤液的黏度为。

解已知过滤面积

8.43884145

100300500700

1×

10-43×

10-45×

10-47×

10-4

10-23×

10-25×

10-27×

10-2

8.4×

10212.7×

10216.8×

10220.7×

102

如习题3-8附图所示

直线的斜率，截距

已知

滤液黏度

由习题3-6得湿渣滤液

故比阻为

【3-9】对习题3-6及习题3-8中的悬浮液用板框压滤机在相同压力下进行过滤，共有20个滤框，滤框厚度为60mm，每个滤框的两侧有效过滤面积为。

试求滤框内全部充满滤渣所需要的时间。

固体颗粒密度为。

在习题3-6中已给出湿滤渣质量与其中固体质量的比值为2.5kg湿渣／kg干渣，并计算出每立方米滤液相对应的湿渣体积，即湿渣滤液。

在习题3-8中已求出恒压过滤的过滤常数，

解求恒压过滤的过滤时间的计算式为

需要求出

过滤面积

滤液体积V的计算：

20个滤框中的湿滤渣体积为

湿渣

从滤渣体积计算滤液体积

滤液

滤液过滤面积

过滤时间

【3-10】用板框压滤机过滤某悬浮液，恒压过滤l0min，得滤液。

若过滤介质阻力忽略不计，试求：

（1）过滤1h后的滤液量；

（2）过滤1h后的过滤速率。

解恒压过滤，已知，代入教材式（3-40），

求得

（1）过滤1h后的滤液量

（2）过滤1h后的过滤速率

从教材式（3-39），得

【3-11】若转筒真空过滤机的浸液率，转速为，每小时得滤液量为，试求所需过滤面积。

解由题

过滤面积