化工原理分章试题与解答 第三章Word文档格式.docx
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,压强增加,气体的密度增大,故沉降速度减小,
压强增加,,所以气体的体积流量减小,
气体的停留时间,气体体积流量减小,故停留时间变大。
最小粒径在斯托克斯区,沉降速度下降,故最小粒径减小。
4.一般而言,同一含尘气以同样气速进入短粗型旋风别离器时压降为P1,总效率为,通过细长型旋风别离器时压降为P2,总效率为,那么:
P1P2,
。
小于,小于
5.某板框过滤机恒压操作过滤某悬浮液,滤框充满滤饼所需过滤时间为τ,试推算以下情况下的过滤时间为原来过滤时间τ的倍数:
1〕,压差提高一倍,其他条件不变,=τ;
2〕,压差提高一倍,其他条件不变,=τ;
3〕,压差提高一倍,其他条件不变,=τ;
1)0.5;
2〕;
3〕1
,可得上述结果。
6.某旋风别离器的别离因数k=100,旋转半径R=,那么切向速度ut=m/s。
/s
7.对板框式过滤机,洗涤面积和过滤面积的定量关系为,洗水走过的距离和滤液在过滤终了时走过的距离的定量关系为,洗涤速率〔和终了时的过滤速率的定量关系为。
答案:
;
;
(=
8.转筒真空过滤机,转速越大,那么生产能力就越,每转一周所获得的滤液量就越,形成的滤饼厚度越,过滤阻力越。
大;
少;
薄;
小
分析:
由转筒真空过滤机的生产能力
(忽略介质阻力)
9.一降尘室长5M,宽,高,中间装有10块隔板,隔板间距为,现颗粒最小直径10,其沉降速度为/s,欲将最小直径的颗粒全部沉降下来,含尘气体的最大流速不能超过____________m/s。
理由:
1)最大生产能力
最大流速
或:
10.恒压过滤时,过滤面积不变,当滤液粘度增加时,在相同过滤时间内,过滤常数K将变 ,滤液体积将变 。
小,小
,粘度增加,故K变小;
,滤液体积减小。
二、选择题
1.以下说法正确的选项是 。
A 过滤速率与过滤面积成正比 B 过滤速率与过滤面积的平方成正比
C 过滤速率与滤液体积成正比 D 过滤速率与滤布阻力成正比
B
可由过滤根本方程直接求得
2.用板框过滤机进行恒压过滤,假设介质阻力可忽略不计,过滤20min可得滤液8m3,假设再过滤20min可再得滤液 。
A 8m3 B 4m3 C 3 D 3
答案:
C
分析:
由恒压过滤方程
由题知那么有
将代入,得
那么时
那么
应注意恒压过滤方程中、是指从初始态计得的累积量。
3.含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降,理论上完全除去的粒子最小粒径为30μm,现气体的额处理量增大1倍,那么该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 。
A2×
30μmB1/2×
30μmC30μmD21/2×
30μm
D
降尘室最大处理量与能被完全除去最小颗粒的沉降速度有以下关系
由
故
4.下面哪个是过滤的推动力 。
A 液体经过过滤机的压强降;
B 滤饼两侧的压差;
C 介质两侧的压差;
D 介质两侧的压差加上滤饼两侧的压差
D
5.恒压过滤时,当过滤时间增加1倍那么过滤速率为原来的 。
〔介质阻力可忽略,滤饼不可压缩〕
A21/2倍B2-1/2倍C2倍D1/2倍
分析:
恒压过滤方程为:
〔a〕
过滤根本方程为(b)
将代入两式,然后再将(a)代入(b)有
6.降尘室的生产能力取决于 。
A 降尘面积和降尘室高度
B 沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度
C 降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度
D 降尘室的宽度和长度
7.对标准旋风别离器系列,以下说法哪一个是正确的。
A尺寸大,那么处理量大,但压降大;
B尺寸大,那么别离效率高,但压降小;
C尺寸小,那么处理量小,但别离效率高;
D尺寸小,那么别离效率差,但压降大
8.设降尘室的长、宽、高分别为L、S、H〔单位均为m〕,颗粒的沉降速度为ut〔m/s〕,气体的体积流量为Vs,那么颗粒能在降尘室别离的条件是。
AH/ut≥LbH/Vs;
BH/ut≤LbH/Vs;
CL/ut≤LbH/Vs;
DL/ut≥LbH/Vs
9.以下说法中正确的选项是。
A离心沉降速度ur和重力沉降速度ut是恒定的;
B离心沉降速度ur和重力沉降速度ut不是恒定的;
C离心沉降速度ur不是恒定值,而重力沉降速度ut是恒定值;
D离心沉降速度ur是恒定值,而重力沉降速度ut不是恒定值
离心沉降速度u随颗粒在离心力场中的位置而变。
而重力沉降速度u与位置无关。
因为决定u的是离心加速度,它是一个变量,与位置有关。
而决定u的是加速度g,它是一常量。
10.欲对含尘气体进行气固别离,假设气体的处理量较大时。
应,可获得较好的别离效果。
A采用一个尺寸较大的旋风别离器
B采用多个尺寸较小的旋风别离器串联
C采用多个尺寸较小的旋风别离器并联
D不用旋风别离器,该用其它别离设备
三、计算题
1.用板框压滤机在恒压强差下过滤某种悬浮液,测得过滤方程式为:
V2+V=5×
10-5A2θ
试求:
⑴欲在30min内获得5m3滤液,需要边框尺寸为635mm×
635mm×
25mm的滤框假设干个;
⑵过滤常数K、qe、θe。
解:
1、所需滤框数
由的过滤时间和相应的滤液体积,利用恒压过滤方程求过滤面积。
再由滤框尺寸确定所需的滤框数
将有关数据代入恒压过滤方程式并整理得到
又
实取23个框,那么实际过滤面积为:
2、过滤常数K、qe及θe
根据恒压过滤方程式确定过滤常数K、Ve,
恒压过滤方程式
与题给恒压过滤方程相比可得,
,
2.实验室用一片过滤面积为2的滤叶对某种悬浮液进行实验,滤叶内部真空度为8×
104Pa,测出qe为3/m2,θe为20s,且知每获1升滤液,便在滤叶外表积累1mm厚的滤渣,今选用板框过滤机在×
105Pa的表压下过滤该悬浮液,所用过滤介质与实验相同,该压滤机滤框为正方形,其边长为810mm,框厚为42mm,共20个框,滤饼不可压缩。
⑴滤框完全充满滤饼所需的过滤时间;
⑵假设滤饼洗涤与装卸时间为,求以滤液体积计的生产能力。
1〕滤框完全充满滤饼所需的过滤时间θ
过滤面积:
滤饼体积:
滤液体积
真空度为,即
过滤时间:
2〕过滤机的生产能力
3.某板框压滤机的过滤面积为2,在恒压下过滤某悬浮液,3小时后得滤液60m3,假设滤饼不可压缩,且过滤介质可忽略不计,试求:
⑴假设其他条件不变,过滤面积加倍,可得多少滤液?
⑵假设其他条件不变,过滤时间缩短,可得多少滤液?
⑶ 假设其他条件不变,过滤的压差加倍,可得多少滤液?
⑷假设在原表压下过滤3h,用4m3的水洗涤滤饼需多长时间?
设滤液与水的性质相近。
1〕因过滤阻力忽略不计,恒压过滤方程为:
时,
即:
解得:
2〕
3、
4、洗涤时间:
4.用小型板框压滤机对某悬浮液进行恒压过滤试验,过滤压强差为150kPa,测得过滤常数×
10-4m2/s,qe=3/m2。
今拟用一转筒真空过滤机过滤该悬浮液,过滤介质与试验时相同,操作真空度为60kPa,转速为,转筒的浸没度为1/3。
假设要求转筒真空过滤机的生产能力为5m3滤液/h,试求转筒真空过滤机的过滤面积。
滤饼不可压缩。
滤饼不可压缩,故