化工原理-沉降与过滤习题及答案

03℃00m305s。AA B 4000mPa·s；

C40mPa·s；

DPa·s；

3382mPa·s22含尘气尘室内按斯托克斯定律进行30μm粒子现气1该尘室理论上能完全除去最粒径D2A230B。1/

3；C。30D

303尘室生产能力取决于 。 B面积和尘100%除去最颗粒；C．尘室长100%除去最颗粒；D．尘室宽和高。4尘室特点是 。D结构简单分离效率高积但阻力大；5尘室尘粒下列因素 无关C颗粒几何尺寸 B．平； D．6讨论旋风分离器分离能粒径是指。CA．旋风分离器效率最高旋风分离器B最C全分离最颗粒D最大颗粒径7旋风分离器分离效率是。D颗粒平径粒子B最粒子C不粒(径)粒子分离效率D颗粒分离下分量分率8标准旋风分离器系列下述说法哪个是正确的 。CA．尺寸大处理量大但分离效率高；C．尺寸处理量D．尺寸分离效率大。9恒压如饼可压缩介质阻力可忽略当操作压差增加 1倍率原的 。B2A.1倍； B.2倍； 210助剂应以下质 。

； 2倍BC分、可压缩D匀易变形11助剂作用是 。B低减少动阻力；形成疏松饼使；帮助介质拦截固颗粒；使得饼实并定性12下面哪个是转筒真空机特点 。BA压差压差，小13以下说法是正确BA率A(B率A2C率积成正比D率布阻力成反比14恒压如介质阻力计压差增大倍刻得量 。CA.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 。 BA．过滤介质两边的压差；BC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；A18、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； 越小； 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。 23、降尘室的生产能力与降尘室的 和（ ） 有关。 长度 宽度、已知某沉降室在操作条下的气体流m，沉降室长、宽、高LbH=532,则其沉降速度为

m/s。5、在某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，气流速度 。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、一降尘室长 m，宽 ，高 ，中间有 4板，板间m。颗粒最12

mm15mKC

q20.02q4105

41054emm2m150℃12500m31600 kg1.29kg0.0474m35mm0.224m35mm2.5 mm5mm

20℃20℃

,1000kg/m3气体的度1.2kg/m3(有量指力力)(

)g

( )g气

水 1.6( 1000)

(

1.2)g∴得

g

1.6kg/m3球形颗粒在水中的沉降层流,则在水中沉降速度:d2(u

)g1

(30106)2(26651000)9.81

8.17104m/s01 181R du01

18103106104

0.0245e1

03 1正确.则颗粒在气体中的沉降速度为u 88u02

m/s4、有一降尘室，长 ，宽 m，0层，层 ，用以炉气中的矿尘，矿m

kg/m30.5kg/m30.035mPas10

d2( )u 18 为 s 则(10106)230009.814.67 /u0 180.035103

mmsRe0

du0

101064.671030.56.6710410.035103

uu0

L 4.61036H 0.1

0.28m/sV

20A

20634.671033600=m3/hV

A

634.671033600302.6m

3/h055m3m4m75m0已知烟kg/m3mPaskg/m3烟

75106

s

kg/m30.6kg/m3 103s层(u d2

)g18(75106)2(43000.6)9.810.44 /180.03103 msRe 验算

du

751060.440.60.6610.03103

故总

q

A200.4453132m

3/s长m宽m0固体36000m3/h体

0.9kg/m3s0.03mPas s

kg/m3论100%直径。

A2053300m2计算式q Au注意式u100%A总面积。0u q出 A

36000/36000.033m/s300设沉降区为层流，则有2d ( )g218(18()g0d

18003103180031030.033(430009)981=d u p

2.061050.0330.9

0.021验算 Re= u 0

0.03103故假设正确、在)操作压力下用板框过滤机处理某物料，操作周期为 ，其中过滤，滤饼不需洗涤。已知每获 1m3滤液得滤饼 0.05m3,操作条件下过滤常数介质阻力可忽略，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？

3

105m

/s，（2）若选用板框长宽的规格为1m1m，则框数及框厚分别为多少？0.6解：（

V0.05

12m3

Ve0所以 V

2K3.K3.31051.53600=

=28.43m2(2)A=n

11nA所以 2

28.432

= 取 15个q n110.6q

15 m所以 n = =n2。8、一小型板框压滤机有5个框，长宽各为0.2m在300kPa(表压)下恒压过滤2h，滤饼充满滤框，且得滤液80L,每次洗涤与装卸时间各为h介质阻力可忽略不计。求：)洗涤速率为多少3（）?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？解：（1）洗涤速率过滤介质阻力可忽略不计，即τ过滤面积 m2过滤面积上的滤液量 03=32过滤常数 ==2过滤时的速率 )2=E洗涤速率 )=)=W E(2)Δp’=2Δp时的生产能力滤饼不可压缩,所以 m2/h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τ=q’2/K’=q2/K==1h生产能力m3滤液w D9、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1m2过滤面积上得到0.197m3200.09m31解:当120min

时, q1

=m22 402

时,q2

=+=0.287m3/m2代入恒压过滤方程时可得:0.1972.0.2872

0.1970.287K

2040qe

m3/m2,

103.m

/min2 q此 K

(0.0222)22.38103

0.207

min1

(q)

103

)解得:q=m2即每m2过滤面积过滤1小时后可得滤液为10、一转筒真空过滤机，其直径和长度均为，操作真空度为(500mmHgm31倍，操作真空度提高至(650mmHg)，已知滤饼不可压缩，介质阻力可忽略。试求：新工况过滤机的转速应为多少？新工况所生成的滤饼厚度为多少？（）V=0

2KA2设浸没度为

n(r/min)60

60(s)则转筒旋转一周所需时间为n ，其中转筒整个面积浸入滤槽即过滤时间为nK60nVK60n所以KnKnKn2 260Kn3 60Kn所以故Q=60nV=60A所以

m /

Q1111知 S=0及K

n2K1故K21故K

(2)21

1

4.96.37

(2)21

3.1r/设滤饼的厚度为，则有

2

2n1

21127.7mmn2A

1

m3饼/h

n 3.1211、采用降尘室回收常压炉气中所含球形固体颗粒。降尘室底面积为10㎡，高1.6m。，粘度为2.0105s3000kg/m3。气体。试求：可完全回收的最小颗粒直径；9.810.610189.810.61018210551818AVsgs0min

78.2mu

Vs

5A 0.5m/sAu

0 10078.21060.50.6

min

2105

1.173220m2m0m：18V 182105 5A'

s 9.8130000.6

153m20 g

20s20

2010623650点评12、用框压滤机300kPa 压强差滤某悬浮液已知滤常数K7.5105m

/sq 0.01m3/m23e滤饼不压缩且滤饼滤液体之比试求2若操作压强差提至a有框滤机每框尺寸为5553滤少？程V2V Ae

中V qAeKA22VqAV20ee 2q2e 2q24KV2e

280.0122280.01228 0.01227.51051800

22.5m2恒压滤方程反映滤液体滤和滤之系问，滤和滤均求因此用该方程不解问滤饼体求滤饼体积及每框容求框因每个操作周期中滤饼充满框后才停止滤。滤饼体0.02580.2m3。

0.2

19.84n0.6350.6350.025操作压强提至a滤饼不压缩滤常K压差成正比K'1.5104m

/sq不变。e'2055m2

V22VqA'eK'A'2

82280.01216.131.510416.132

1719.2s滤求属型滤方程接解条件和操作条18u18usd以w dda

Rd2R

ssaws w 1.2051.005103250099.2181105s

9.612(2)ur

18

K Tc gRu

d2s

gK

d

rr 18

gKs cKsawKcas w a cw1.2051.0051032250099.21811051dw da

13.59313为30P。则在层流区沉降的最大颗粒直径为B10-5m。A． B．4.639 C． D．在湍流区沉降的最小颗粒直径为C10-3m。A． B．1.124 C． D．解：(1

dutt得 u t而 u

dd2s

881.10521333s182

105m(2)ut

1.74

ddsds1.74

dd

gs

221.742d222232232d gs1.10520232

103m、对不可压缩滤饼先进行恒速过滤后进行恒压过滤。100s3104Pa9104Pa300sC。A．4104Pa B．5104Pa C．6104Pa D．7104Pa300s后改为恒压过滤，且已知恒速过滤结束时所得滤液体积为，过滤过滤介质的阻力可以忽略)。300s后，又得滤液体积为D。A．0.386m3 B．0.486m3 C．0.586m3 D．0.686m3解：(1)

pab3104得9104

100ab500a

6104两式相减，得

6104400a，

400

150以 b3104100