第三章 机械分离与固体流态化练习题.doc

化工原理单元练习（三）（第三章 机械分离与固体流态化）班级 学号 姓名 一、填空题1、描述单个非球形颗粒的形状和大小的主要参数为 、 。2、固体颗粒在气体中自由沉降时所受的力有 力、 力和 力。固体颗粒的自由沉降分为 阶段和 阶段。3、沉降速度是指 ，此速度亦称为 速度。4、在斯托克斯定律区，颗粒的沉降速度与流体黏度的 次方成反比，在牛顿定律区，颗粒的沉降速度与流体黏度的 次方成反比。5、降尘室的设计原则是 时间大于等于 时间。6、理论上降尘室的生产能力与 和 有关，而与 无关。7、分离因数的定义式为 。如果颗粒在离心力场内作圆周运动，其旋转半径为0.2m，切线速度为20m/s，则其分离因数为 。8、选用旋风分离器时主要依据是 、 、 。9、旋风分离器的分割粒径d50是 。10、描述固体颗粒床层特性的主要参数有 、 、 和 。11、过滤方式主要有 、 和 。12、板框过滤机由810mm810mm25mm的20个框组成，则其过滤面积为 。13、板框过滤机处理某悬浮液，已知过滤终了时的过滤速率为0.04m3/s，现采用横穿洗涤法洗涤10min，洗涤时操作压力差与过滤时相同，洗水和滤液为相同温度的水，则洗涤速率为 ，所消耗的洗水体积为 。14、用38个635mm635mm25mm的框构成的板框过滤机过滤某悬浮液，操作条件下的恒压过滤方程为：，式中q的单位为m3/m2，的单位为s。则过滤常数K= ，Ve= 。15、用叶滤机过滤固含量10%（体积分数）的某悬浮液，已知形成的滤饼的空隙率为50%，则滤饼体积与滤液体积之比= 。16、根据分离因数可将离心机分为 、 和 。17、流体通过固体颗粒床层时，当气速大于 速度、小于 速度时，固体颗粒床层为流化床。18、流化床的两种流化形式为 和 。19、流化床的不正常现象有 和 。20、气力输送按气流压力分类，可分为 和 。按气流中固相浓度分类，可分为 和 。二、选择题1、颗粒的球形度越（ ），说明颗粒越接近于球形。A接近0 B接近1 C大 D小2、在重力场中，微小颗粒沉降速度与（ ）无关。 A颗粒几何形状 B粒子几何尺寸C流体与粒子的密度 D流体流速3、一球形固体颗粒在空气中作自由沉降，若沉降在斯托克斯定律区，空气的温度提高时，颗粒的沉降速度将（ ）。若沉降在牛顿定律区，空气的温度提高时，颗粒的沉降速度将（ ）。忽略温度变化对空气密度的影响。A不变 B增加 C减小 D不确定4、在斯托克斯定律区，颗粒的沉降速度与其直径的（ ）次方成正比。牛顿定律区，颗粒的沉降速度与其直径的（ ）次方成正比。A1 B2 C0.5 D0.255、一球形固体颗粒在水中作自身沉降，若沉降在斯托克斯定律区，则随着水温升高，颗粒的沉降速度将（ ）。若沉降在牛顿定律区，则随着水温升高，颗粒的沉降速度将（ ）。忽略温度变化对水密度的影响。A不变 B增加 C减小 D不确定6、颗粒在静止的流体中沉降时，在相同的Ret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7、降尘室的设计中，应保证气体在降尘室内的流动处于（ ）。 A层流 B过渡流 C湍流 D无限制8、含尘气体通过边长为4m，宽为2m，高为1m的降尘室，若颗粒的沉降速度为0.2m/s，则降尘室的生产能力为（ ）。 A4m3/s B2.4m3/s C6m3/s D1.6m3/s9、旋风分离器的切向进口气速不变，当其圆筒直径减小时，旋风分离器的临界粒径（ ），离心分离因数（ ）。A增加 B减小 C不变 D不确定10、若过滤和洗涤时操作压力差相同，洗水黏度和滤液黏度相同。板框过滤机，采用横穿洗涤法洗涤滤饼，洗涤速率等于（ ）倍过滤终了时速率。叶滤机采用置换洗涤法，洗涤速率等于（ ）倍过滤终了时速率。 A1 B2 C0.5 D0.2511、叶滤机在1.2105Pa表压下操作时，过滤常数K=210-5m2/s；若把操作压力加大到2.4105Pa表压，此时的过滤常数K为（ ）m2/s。假设滤饼不可压缩。12、理想流化床，随着气速的增大，床层高度（ ），床层压降（ ）。 A增加 B减小 C不变 D不确定三、计算题1、采用降尘室回收常压炉气中所含的密度的3500kg/m3球形固体颗粒。降尘室度面积为10m2。进入降尘室的炉气温度为200，200下气体密度为0.75kg/m3，黏度为2.610-5Pas；降尘室的生产能力为3m3/s。试求：（1）理论上能完全捕集的最小颗粒直径；（2）若将气体降温至50后再进入降尘室分离，50时气体密度为1.093kg/m3，黏度为1.9610-5Pas；此时若还保持原有的分离程度，即能完全捕集的最小 颗粒直径不变，降尘室的处理能力可以提高多少？2、利用双锥分级器分离球形方铅矿和石英颗粒。已知：方铅矿密度s1=7500kg/m3，石英矿密度s2=2650kg/m3，两种颗粒的直径范围均为0.10.8mm。假设粒子在上升水流中作自身沉降，操作条件下水温25，试求：（1）水的上升流速控制在多少时可将石英颗粒全部带走？（2）此时底流中得到的纯方铅矿粒的尺寸范围。3、一板框过滤机有12个尺寸为635mm635mm25mm的框，在1.3105Pa压力差下过滤120min，得滤液30m3，假设介质阻力可忽略。（1）增加滤框至20个，得30m3滤液需要多少时间？（2）提高操作压力差至2.0105Pa，仍为12个滤框，得30m3滤液需要85min，求此时的过滤常数K和滤饼的压缩性指数。4、采用板框压滤机过滤某种水悬浮液，压滤机有10个尺寸为810mm810mm42mm的框，在过滤过程中，过滤10min，得滤液1.3m3，再过滤10min，又得滤液量为0.7m3，已知滤浆中固相体积分为5%，过滤所形成的滤饼的空隙率为45%，试求：（1）该条件下的恒压过滤方程式；（2）滤框充满滤饼时所需过滤时间；（3）若过滤后用总滤液量10%的清水洗涤滤饼，每批操作的辅助时间为20min，求该过滤机的生产能力。5、用板框过滤机处理某悬浮液，已知过滤机有38个尺寸为635mm635mm25mm的框，操作压力差200kPa，=0.1。操作条件下滤饼不可压缩，介质阻力可忽略，滤饼不需洗涤。过滤15min后，得滤液3m3。（1）若过滤机的生产能力为5m3/h，求每个生产周期所需的辅助时间是多少？（2）若操作压力差降为100kPa，每个生产周期所需的辅助时间不变，需将过滤面积增加到多少才能维持生产能力不变？6、一台过滤面积30m2的板框过滤机在200kPa表压下进行恒压过滤，60min后滤框全部充满滤饼，得到滤液5.5m3；过滤后需用0.2m3的清水洗涤，洗涤时的p,与过滤时相同；过滤机一个操作周期的辅