第4章沉降与过滤习题集.doc

第4章 沉降与过滤. 填充题1. 固体粒子的沉降过程分为_阶段和_阶段. 沉降速度是指颗粒_相对于_的速度.2. 在斯托克斯区, 颗粒沉降速度与其直径_次方成正比, 而在牛顿区, 与其直径的_次方成正比.3. 一球形石英颗粒在空气中作滞流自由沉降, 若空气温度由20提高到50, 气体的粘度_, 沉降速度将_.4. 理论上降尘室的生产能力与_和_有关, 而与_无关.5. 在降尘室中除去某粒径的颗粒时, 若降尘室高度增加一倍, 则颗粒的沉降时间_, 气体流速_, 生产能力_.6. 评价旋风分离器性能的主要指标为_, _, _.7. 表述颗粒特性的主要参数为颗粒的_, _,和_.8. 表述颗粒床层特性的主要参数为床层的_, _,和_.9. 表面过滤是指_, 深层过滤是指_.10. 因次分析法和数学模型法的主要处别是_,_, _.11. 工业上应用最广泛的间歇压滤机有_和_,连续吸滤型过滤机有_.12. 对于板框式压滤机, 过滤面积为全部滤框面积的_, 洗涤面积为过滤面积的_, 洗涤液通过_过滤终了时滤液的途径.二. 选择题1. 在重力场中, 固体粒子的自由沉降速度与下列因素无关的是( ). A.粒子几何形状 B.粒子几何尺寸 C.粒子及流体密度 D.流体的速度2. 含尘气体, 初始温度为20, 需在进入反应器前除去尘粒并升温至120, 在流程布置上宜( ). A.先除尘后升温 B.先升温后除尘 C.升温除尘哪个在先均可 D.无法判断3. 含尘气体通过长4m, 宽3m, 高1m的降尘室, 颗粒的沉降速度为0.03m/s, 则降尘室的最大处理能力为( )m3/s. A.0.36 B.0.09 C.0.03 D.0.12 4. 含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降, 理论上能完全除去30m的粒子, 现气体处理量增大1倍, 该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为( 30m). A.2 B.0.5 C.1 D.20.5 5. 过滤的推动力为( ). A.液体两侧压差 B.滤饼两侧压差 C.介质两侧压差 D.介质和滤饼两侧压差之和6. 恒压过滤时, 如滤饼不可压缩, 介质阻力可知略, 当操作压差增大1倍时, 则过滤速率为原来的( ). A.2 B.20.5 C.1/2 D.20.5/27. 下列说法正确的是( ). A.过滤速率与过滤面积成正比 B.过滤速率与过滤面积平方成正比 C.过滤速率与过滤阻力成正比 D.过滤速率与操作压差平方成正比8. 立方体的球形度为( ). A.0.81 B.0.87 C.0.53 D.0.759. 板框式压滤机的洗涤速率与最终过滤速率之比为( )(设压差及粘度均不变). A.1/4 B.1/2 C.4 D.110. 叶滤机的洗涤速率与最终过滤速率之比为( )(设压差及粘度均不变). A.1/4 B.1/2 C.4 D.111. 用叶滤机在压差为0.5atm下恒压过滤某悬浮物, 其温度为10, 过滤1h可得滤液10m3, 介质阻力不计, 如悬浮液加热至40, 其粘度只有原来的一半, 其他条件不变, 则过滤1h可得滤液( )m3. A.10 B.14.1 C.20 D.0.5三. 计算题1. 一密度为3000kg/m3的圆球形颗粒, 在粘度为2.210-5Pas, 密度为0.85kg/m3的气体中作自由沉降. 试分别确定属于层流、过渡流、湍流区的颗粒直径范围.2. 分别求直径为30m和3mm的水滴在30常压空气中的沉降速度.3. 某厂炉气中含有最小直径为10m的尘粒, 尘粒的密度为4000kg/m3,炉气温度为700K, 在此温度下, 气体粘度为3.410-5Pas, 密度为0.5kg/m3, 今要求炉气处理量为8000kg/h, 采用多层降尘窒除尘粒, 若降尘室中的隔板已选定长度为5m, 宽为3m, 且降尘室总高不超过4.8m, 试计算隔板间的距离及所需的层数.4. 矿石焙烧炉炉气中含有密度为4500kg/m3的球形颗粒, 拟用一降尘室将其除去, 降尘室高2m, 宽2m, 长5m, 操作条件下气体流量为25000m3/h, 气体密度为0.6kg/m3, 粘度为310-5Pas, 试求理论上能完全除去的矿尘颗粒的最小直径.5. 一种测定粘度的仪器由钢球及玻璃筒组成, 测试时筒内充满被测液体, 记录钢球下落一定距离的时间. 球的直径为6mm, 下落距离为20mm, 测试一种糖浆时记下的时间间隔为7.32s, 此糖浆的密度为1300kg/m3, 钢球密度为7900kg/m3, 求此糖浆的粘度.6. 某多层降尘室, 宽度b=2m, 长度l=5m, 其中共设有9块隔板, 隔板间距h=0.1m, 每小时通过2000m3的含尘气体, 己知气体密度为1.6kg/m3, 粘度为2.510-5Pas, 尘粒密度为3000kg/m3, 试比较在以下三种情况下, 降尘室可全部除去的最小颗粒直径的大小:(1) 降尘室水平放置.(2) 降尘室与水平方向成30度倾斜放置.(3) 降尘室垂直放置.7. 某固体粉末水的悬浮液含固量为20kg/m3悬浮液, 颗粒密度为2000kg/m3, 试求:(1) 每立方米悬浮液中含多少立方米的固体颗粒？(2) 若滤饼中含有40%水(Wt), 则每处理20m3悬浮液, 可得滤饼、滤液各多少立方米？8. 过滤面积为0.2m2的过滤机在1.5kgf/cm2的表压下恒压过滤某悬浮液, 2h后得到滤液40m3, 过滤介质的阻力不计, 且过滤和洗涤面积相同.(1) 若其他情况不变, 过滤面积增大1倍, 2h可得多少滤液？(2) 若其他情况不变, 但过滤时间缩短为1h, 所得的滤液为多少？(3) 若在1.5kgf/cm的表压下, 恒压过滤2h后, 用5m3水洗涤滤饼, 洗涤时间为多少小时？9. 叶滤机在恒定压差下操作, 过滤时间为, 卸渣等辅助时间为D. 滤饼不洗涤. 试证明当过滤时间满足下式时: =D+2qe(D/K)0.5叶滤机的生产能力达到最大.10. 用叶滤机在压差为49.05kPa下恒压过滤某水悬浮液, 悬浮液温度为10, 过滤1h得滤液量10m3, 介质阻力忍略不计, 试求:(1) 将悬浮液预热至40, 其他条件不变, 过滤1h可得滤液多少？(2) 增大操作压差, 其他条件不变, 为使所得滤液加倍, 操作压差应为多少？(分别对压缩指数s=0和s=0.5两种情况进行计算)11. 某生产过程每年欲得滤液3800m3, 年工作时间为5000h, 采用间歇式