化工原理沉降與過濾習(xí)題及答案

1、沉 降 與 過 濾 一 章 習(xí) 題 及 答 案一、選擇題1、 一密度為7800 kg/m 3的小鋼球在相對密度為1.2的某液體中的自由沉降速度為在20c水中沉降速度的1/4000 ,那么此溶液的粘度為 設(shè)沉降區(qū)為層流 20c水密度998.2 kg/m 3粘度為100.5 X 10-5 Pa - s.AA 4000 mPa s； B 40 mPa s； C 33.82 Pa s； D 3382 mPa - s2、含塵氣體在降塵室內(nèi)按斯托克斯定律進(jìn)行沉降.理論上能完全除去30 am的粒子,現(xiàn)氣體處理量增大1倍,那么該降塵室理論上能完全除去的最小粒徑為 o DA . 2 30 m； b.1/2 3

2、m. c 30 m. d.氏 30 m3、降塵室的生產(chǎn)水平取決于 o BA.沉降面積和降塵室高度；B.沉降面積和能100%除去的最小顆粒的沉降速度；C.降塵室長度和能 100%除去的最小顆粒的沉降速度；D.降塵室的寬度和高度.4、降塵室的特點(diǎn)是 o DA.結(jié)構(gòu)簡單,流體阻力小,別離效率高,但體積龐大；B.結(jié)構(gòu)簡單,別離效率高,但流體阻力大,體積龐大；C.結(jié)構(gòu)簡單,別離效率高,體積小,但流體阻力大；D.結(jié)構(gòu)簡單,流體阻力小,但體積龐大,別離效率低5、在降塵室中,塵粒的沉降速度與以下因素 無關(guān).CA .顆粒的幾何尺寸B .顆粒與流體的密度C .流體的水平流速；D .顆粒的形狀6、在討論旋風(fēng)別離器別

3、離性能時(shí),臨界粒徑這一術(shù)語是指 o CA.旋風(fēng)別離器效率最高時(shí)的旋風(fēng)別離器的直徑；B.旋風(fēng)別離器允許的最小直徑；C.旋風(fēng)別離器能夠全局部離出來的最小顆粒的直徑；D.能保持滯流流型時(shí)的最大顆粒直徑7、旋風(fēng)別離器的總的別離效率是指 o DA.顆粒群中具有平均直徑的粒子的別離豪窣一;B.顆粒群中最小粒子的別離效率；C.不同粒級直徑范圍粒子別離效率之和；D.全部顆粒中被別離下來的局部所占的質(zhì)量分率8、對標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)別離器系列,下述說法哪一個是正確的 o CA.尺寸大,那么處理量大,但壓降也大；B .尺寸大,那么別離效率高,且壓降?。籆.尺寸小,那么處理量小,別離效率高；D.尺寸小,那么別離效率差,且壓降大

4、.9、恒壓過濾時(shí),如濾餅不可壓縮,介質(zhì)阻力可忽略,當(dāng)操作壓差增加1倍,那么過濾速率為原來的.BA. 1 倍； B. 2 倍； C. 42 倍； D.1/2 倍10、助濾劑應(yīng)具有以下性質(zhì) o BA.顆粒均勻、柔軟、可壓縮 ；B.顆粒均勻、堅(jiān)硬、不可壓縮；C.粒度分布廣、堅(jiān)硬、不可壓縮；D.顆粒均勻、可壓縮、易變形11、助濾劑的作用是 o BA.降低濾液粘度,減少流動阻力；B.形成疏松餅層,使濾液得以暢流；C.幫助介質(zhì)攔截固體顆粒；D.使得濾餅密實(shí)并具有一定的剛性12、下面哪一個是轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)的特點(diǎn) .BA.面積大,處理量大；B.面積小,處理量大； C.壓差小,處理量??；D.壓差大,面積小13、

5、以下說法是正確的 o BA.過濾速率與 A過濾面積成正比；B.過濾速率與 A2成正比；C.過濾速率與濾液體積成正比；D.過濾速率與濾布阻力成反比14、恒壓過濾,如介質(zhì)阻力不計(jì),過濾壓差增大一倍時(shí),同一過濾時(shí)刻所得濾液量o CA.增大至原來的2倍；B.增大至原來的4倍；C.增大至原來的 卬5倍；d.增大至原來的1.5倍15、過濾推動力一般是指.BA.過濾介質(zhì)兩邊的壓室B.過濾介質(zhì)與濾餅構(gòu)成的過濾層兩邊的壓差；C.濾餅兩面的壓差；D.液體進(jìn)出過濾機(jī)的壓差16、恒壓板框過濾機(jī),當(dāng)操作壓差增大1倍時(shí),那么在同樣的時(shí)間里所得濾液量將 忽略介質(zhì)阻力.AA.增大至原來的 J2倍；B.增大至原來的2倍；C.增

6、大至原來的 4倍； D .不變17、假設(shè)沉降室高度降低,那么沉降時(shí)間 ;生產(chǎn)水平 oA.不變； B.增加；C.下降；D.不確定. C ; A18、顆粒在靜止的流體中沉降時(shí),在相同的Re下,顆粒的球形度越小,阻力系數(shù) o AA.越大； B.越?。籆.不變； D.不確定二、填空題1、一球形石英顆粒,分別在空氣和水中按斯托克斯定律沉降,假設(shè)系統(tǒng)溫度升高,那么其在空氣中的沉降速度將 ,在水中的沉降速度將 O下降,增大2、在滯流層流區(qū),顆粒的沉降速度與顆粒直徑的一次方成正比.23、降塵室的生產(chǎn)水平與降塵室的 和 有關(guān). 長度 寬度4、某沉降室在操作條件下的氣體流率為3600m3/h ,沉降室長、寬、高尺

7、寸為 L b H =5 3 2,那么其沉降速度為 m/so 0.0675、在除去某粒徑的顆粒時(shí),假設(shè)降塵室的高度增加一倍,氣流速度 o減少一倍6、假設(shè)降塵室的高度增加,那么沉降時(shí)間 ,氣流速度 ,生產(chǎn)水平 o增加；下降；不變7、一降塵室長 8m,寬4m,高1.5m,中間裝有14塊隔板,隔板間距為0.1m.現(xiàn)顆粒最小直徑為12 m,其沉降速度為0.02 m/s,欲將最小直徑的顆粒全部沉降下來,那么含塵氣體的最大流速不能超過 m/s . 1.68、在旋風(fēng)別離器中,某球形顆粒的旋轉(zhuǎn)半徑為0.4 m,切向速度為15 m/s.當(dāng)顆粒與流體的相對運(yùn)動屬層流時(shí),其別離因數(shù) KC為 o 579、選擇旋風(fēng)別離器

8、型式及決定其主要尺寸的根據(jù)是 ; ; o氣體處理量,分離效率,允許壓降10、通常,非均相物系的離心沉降是在旋風(fēng)別離器中進(jìn)行, 懸浮物系一般可在旋液別離器或沉降離心機(jī)中進(jìn)行.氣固；液固11、q為單位過濾面積所得濾液體積V/A, qe為Ve/A, Ve為過濾介質(zhì)的當(dāng)量濾液體積 濾液體積為 Ve時(shí)所形成的濾餅層的阻力等于過濾介質(zhì)的阻力,在恒壓過濾時(shí),測得A / A q=3740q+200 那么過濾常數(shù) K =.0.00053512、實(shí)現(xiàn)過濾操作的外力可 以是、或 o重力；壓強(qiáng)差；慣性離心力13、在餅層過濾中,真正發(fā)揮攔截顆粒作用的主要是 而不是 o濾餅層；過濾介質(zhì)14、對恒壓過濾,當(dāng)過濾面積增大一倍

9、時(shí),如濾餅可壓縮,那么過濾速率增大為原來的倍. 四15、用板框式過濾機(jī)進(jìn)行恒壓過濾操作,隨著過濾時(shí)間的增加,濾液量 ,生產(chǎn)水平 .增加；不變16、對恒壓過濾,介質(zhì)阻力可以忽略時(shí),過濾量增大一倍,那么過濾速率為原來的o二分之一17、沉降操作是指在外力場作用 下,利用分散相和連續(xù)相之間的密度差異,使之發(fā)生相對運(yùn)動而實(shí)現(xiàn) 非均相混合物別離的操作.18、用板框過濾機(jī)過濾某種懸浮液.測得恒壓過濾方程為q2 0.02q 4 10 5 0的單位為s,那么K 為 m2/s, qe為 m3/ m2, e為 s.4 10 5 , 0.01 , 2.519、在重力沉降操作中,影響沉降速度的因素主要有 、和 o顆粒體

10、積分?jǐn)?shù)、器壁效應(yīng)和顆粒形狀20、球形顆粒在20oC空氣中沉降,當(dāng)空氣溫度上升時(shí),沉降速度將下降設(shè)沉降過程符合 stocks定律；假設(shè)該顆粒在20oC水中沉降,沉降速度將 下降 ,當(dāng)水溫上升時(shí),沉降速度將上#.21、在除去某粒徑的顆粒時(shí),假設(shè)降塵室的高度增加一倍,那么沉降時(shí)間增加一倍,氣流速度減少一倍,生產(chǎn)水平不變.三、問做題1 .何謂自由沉降速度試推導(dǎo)其計(jì)算式.2 .寫出計(jì)算自由沉降速度的斯托克斯公式,說明此公式的應(yīng)用條件,簡述計(jì)算沉降速度要用試差法的 理由.3 .層流區(qū)內(nèi),溫度升高時(shí),同一固體顆粒在液體或氣體中的沉降速度增大還是減小 試說明理由.4 .降塵室的生產(chǎn)水平與哪些因素有關(guān)為什么降塵

11、室通常制成扁平形或多層降塵室適用于別離直徑 為多大的顆粒降塵室的高度如何確定5 .何謂離心別離因數(shù)何謂離心沉降速度它與重力沉降速度相比有什么不同離心沉降速度有哪幾 種主要類型6 .旋風(fēng)別離器的生產(chǎn)水平及效率受哪些因素的影響何謂臨界粒徑dc?旋風(fēng)別離器性能主要用什么來衡量它一般適用于別離直徑多少的顆粒兩臺尺寸相同的旋風(fēng)別離器串聯(lián)可否提升除塵效率選用 旋風(fēng)別離器的依據(jù)是什么7 .何謂濾漿、濾餅、濾液、過濾介質(zhì)和助濾劑8 .寫出不可壓縮濾餅的過濾根本方程式.推導(dǎo)恒壓過濾方程式.簡述過濾常數(shù)K和qe的實(shí)驗(yàn)測定方法.9 .簡述影響過濾機(jī)生產(chǎn)水平的主要因素及提升之途徑以板框過濾機(jī)、不可壓縮性濾 餅為例.簡

12、述板框過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)、操作和洗滌過程,并分析其特點(diǎn).10 .簡述葉濾機(jī)和轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)、操作和洗滌過程,并分析其特點(diǎn).11 .離心沉降和離心過濾以離心過濾機(jī)為例在原理和結(jié)構(gòu)上是否相同為什么離心別離因數(shù)的大 小說明什么12 .簡述慣性別離器、袋濾器和靜電除塵器的簡單結(jié)構(gòu)、工作原理、操作特點(diǎn)和應(yīng)用范圍.13 .流體通過顆粒床層時(shí)可能出現(xiàn)幾種情況何謂散式流態(tài)化和聚式流態(tài)化聚式流態(tài)化會出現(xiàn)什么不正常現(xiàn)象流化床正常操作速度的范圍如何確定14 .何謂臨界流化速度即起始流化速度和帶出速度何謂流化數(shù)15 .流化床壓降由何而定是否隨床層空塔速度而改變四、計(jì)算題1、某一鍋爐房的煙氣沉降室,長、寬、高分別為11

13、X6X4 m,沿沉降室高度的中間加一層隔板,故塵粒在沉降室內(nèi)的降落高度為2m.煙氣溫度為150C,沉降室煙氣流量12500m3標(biāo)準(zhǔn)/ h,試核算沿降室能否沉降35 am以上的塵粒. p &t = 1600 kg/m 3, p 煙氣=1.29 kg/m,心煙氣=0.0225cp設(shè)沉降在滯流狀態(tài)下進(jìn)行,Re < 1,且因P裝» P煙氣,故斯托克斯公式可簡化為：uo = d塵粒2 P塵粒 g/18 心煙氣=35 X 10-62X 1600 X 9.81/ 18 X 2.25 X 10-5=0.0474 m/s檢驗(yàn)：Re = d小f工uo p煙氣/心煙氣=35 x 10-6 X

14、 0.0474 X 1.29/2.25 X 10-5=0.095 < 1故采用計(jì)算式正確,那么35mm以上粒子的沉降時(shí)間為：0 沉降=2/0.0474 = 42.2s又,煙氣流速 u = (12500/(4 X 6X 3600) X (273+150) /273 =0.224 m/s煙氣在沉降室內(nèi)停留時(shí)間：0 停留=11/0.224 = 49.1s即0停留> 0沉降35mm以上塵?？稍谠撌页两?、相對密度7.9,直徑2.5 mm的鋼球,在某粘稠油品 (相對密度0.9)中以5mm/s的速度勻速沉降.試 求該油品的粘度.解：設(shè)沉降以滯流狀態(tài)進(jìn)行,那么：心油品=d鋼千為完成上述任務(wù),可允

15、許的最大氣流速度為多少 每小時(shí)最多可送入爐氣假設(shè)干 ( p鋼千- p油品)g/(18 u鋼千)=(0.0025) 2X (7900-900) X 9.81/(18 X 0.005)=4.77Pa?s驗(yàn)算： Re = d鋼千u鋼球p油品/心油品=0.0025 0.005 900/4.77=2.36 X 10-3 <1 假設(shè)正確88倍,又3、直徑為30 m的球形顆粒,于大氣壓及20c下在某氣體中的沉降速度為在水中沉降速度的知此顆粒在此氣體中的有效重量為水中有效重量的1.6倍.試求此顆粒在此氣體中的沉降速度20 C的水：氣體的密度為1CP(1 水)g 解：;1.2kg/m(f31000kg/m

16、(有效重量指重力減浮力)氣)g1.6(；1000)g(二 1.2)g1.63解得：s 2665kg/m設(shè)球形顆粒在水中的沉降為層流,那么在水中沉降速度：Re164du0130 10 6 8.17 10 4 1000校核：假設(shè)正確.那么此顆粒在氣體中的沉降速度為10 30.0245< 1粒,試求:(1)(2)(3)解:(1)設(shè)沉降區(qū)為滯流,那么由于Re0du 0uD10 10 6 4.67 10 30.035由降塵室的別離條件,有10 3 V 20Au 020 6 3d 2( j )g180.56.6710 41假設(shè)正確4.67 10 33600=6052.3m3 /h4、有一降塵室,長

17、6m,寬3m,共20層,每層100mm用以除去爐氣中的礦塵,礦塵密度33s 3000kg/m ,爐氣密度0.5kg/m ,粘度0.035m Pa S,現(xiàn)要除去爐氣中10 m以上的顆33 . V Au0 6 3 4.67 10 假設(shè)取消隔板,為完成任務(wù)該降塵室的最大處理量為多少? 3600 302.6m 3/h可見加隔板可提升生產(chǎn)水平,但隔板間距不能過小,過小會影響出灰和干擾沉降.5、一降塵室,長 5m,寬3m,高4m,內(nèi)部用隔板分成 20層,用來除去煙氣中 75 m以上的顆粒煙氣密度為0.6 kg /m3,粘度為0.03 mPa s,塵粒密度為4300 kg /m3,試求可處理的煙氣驗(yàn)算解：R

18、e n3d 75 10 6m s 4300kg/m設(shè)沉降區(qū)為層流,那么du n 75 10 6 0.44 0.6 0.66 10.03 10 3故假設(shè)正確總處理量為6、一降塵室長3 .q ；, nu °A 20 0.44 5 3 132 m /s5m,寬3m,高4m,內(nèi)部用隔板分成 20層,用往返收含塵氣體中的球形固體顆粒,操作33條件下含塵氣體的流量為36000 m / h,氣體密度0.9kg /m ,粘度0.03mpa s.塵粒密度4300kg/m,試求理論上能100播去的最小顆粒直徑 al c 2rr _2解：降塵室總面積A 20 5 3 300 m生產(chǎn)水平的計(jì)算式為 qF A

19、u注意式中uo為能100%除去的最小顆粒的沉降速度,而A應(yīng)為總沉降面積.q y 36000/3600 ,un - 0.033m/s解出一A 300設(shè)沉降區(qū)為層流,那么有18 0.03 10 3 0.033(4300 0.9) 9.81_ _ _ 一 52.06 10 md nrn u D p 2.06驗(yàn)算Reo = u =4544410 5 0.033 0.90.03 10 30.02 1故假設(shè)正確7、在202.7kPa(2atm) 操作壓力下用板框過濾機(jī)處理某物料,操作周期為3h,其中過濾1.5h ,濾餅不52需洗滌.每獲 1吊濾液得濾餅0.05m3,操作條件下過濾常數(shù)3.3 10 m /s

20、,介質(zhì)阻力可忽略,濾餅不可壓縮.試計(jì)算：(1)假設(shè)要求每周期獲 0.6m3的濾餅,需多大過濾面積(2)假設(shè)選用板框長 寬的規(guī)格為1m 1m ,那么框數(shù)及框厚分別為多少0.63V 12m解：(1)0.05Ve 0,2, , 2所以 V KAV 12A=VK-= 43.3 10 5 1.5 3600 =28.43m2 A= n 2 1 1A 28.43n -所以22=14.2 取15個ql.'06所以n = 15 =0.04 m應(yīng)注意每個框的兩側(cè)都有濾布,故計(jì)算面積時(shí)要在n個框面積的根底上再乘以2.8、一小型板框壓濾機(jī)有5個框,長寬各為 0.2 m,在300 kPa(表壓)下恒壓過濾2 h

21、 ,濾餅充滿濾框,且得濾液80 L,每次洗滌與裝卸時(shí)間各為0.5 h o假設(shè)濾餅不可壓縮,且過濾介質(zhì)阻力可忽略不計(jì).求：(i)洗滌速率為多少m3/(mh)?(2)假設(shè)操作壓強(qiáng)增加一倍,其它條件不變,過濾機(jī)的生產(chǎn)水平為多少解：(1)洗滌速率因過濾介質(zhì)阻力可忽略不計(jì),即q2=K.過濾面積A=5 X 0.2 2 X 2=0.4 m 2單位過濾面積上的濾液量q=V/A=80 x 10-3/0.4=0.2 m 3/m2過濾常數(shù)K= q2/ t =0.2 2/2=0.02 m 2/h過濾終了時(shí)的速率(dq/d t ) e=K/2 q=0.02/(2 x 0.2)=0.05 m/h洗滌速率(dq/d t )

22、w=0.5 (dq/d t ) e=0.5 x 0.05=0.025 m/h(2) Ap' =2 A p時(shí)的生產(chǎn)水平因?yàn)V餅不可壓縮,所以 K' =KA p' / A p=2K=2X 0.02=0.04 m 2/h因在原板框壓濾機(jī)過濾,懸浮液濃度未變,那么當(dāng)5個板框充滿濾餅時(shí)所得濾液量仍為V' =0.08 m3,故此時(shí)所用的過濾時(shí)間為t = q ' 2/K ' =q2/K=0.2 2/0.04=1 h生產(chǎn)水平 Q=V /( T + T w+ T d)= 0.08/(1+0.5+0.5)=0.04 m 3 濾液/h9、在一板框過濾機(jī)上過濾某種懸浮液,

23、在1atm表壓下20分鐘在每1宿過濾面積上得到 0.197m3的濾液,再過濾20分鐘又得濾液0.09m3.試求共過濾1小時(shí)可得總濾液量為假設(shè)干m3.解：當(dāng) 120min 時(shí),q 1 = 0.197m 3/m22 40min 時(shí),q 2 = 0.197+0.09 = 0.287m3/m2代入恒壓過濾方程時(shí)可得：聯(lián)立解得：qe 0.0222m3/m2, K 2.38 10 3.m2/min2,、2q(0.0222).3-r 0.207 min由此K 2.38 1023 ,當(dāng)過濾1小時(shí)后,可得濾液量：(q 0.0222)2.38 10 (60 0.207)解得：q = 0.356m3/m2即每m過濾

24、面積過濾1小時(shí)后可得濾液為 0.356m310、一轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī),其直徑和長度均為1m,用來過濾某懸浮液.原工況下每轉(zhuǎn)一周需時(shí) 1min,操3作真空度為4.9KPa (500mmHg),每小時(shí)可得濾液 60 m,濾餅厚度為12mm新工況下要求生廣水平提高1倍,操作真空度提升至6.37kPa (650mmHg),濾餅不可壓縮,介質(zhì)阻力可忽略.試求：(1)新工況過濾機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少(2)新工況所生成的濾餅厚度為多少解：(1) Ve = 0 所以V 2 KA2設(shè)浸沒度為,轉(zhuǎn)速為n (r/min)那么轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間為60(s),其中轉(zhuǎn)筒整個面積浸入濾槽即過濾時(shí)間為所以V A K"Q2故

25、 Q = 60nV = 60A Kn m3/h所以Q1由題知S = 0 及Knn2p 故K1 /2、2 n1.1)(2)設(shè)濾餅的厚度為,那么有n260A 2 2n160An1m3餅 / h所以2K2n2Km4 9 2 21 弱(力2 3.1r/min2n1 1n22 1 123.111、采用降塵室回收常壓爐氣中所含球形固體顆粒.降塵室底面積為10 m2,高1.6m.操作條件下氣體密度為0.5kg/m3,粘度為2.0 10 5 Pa s,顆粒密度為 3000 kg/m3.氣體體積流量為 5m3/s.試求：(1)可完全回收的最小顆粒直徑；(2)如將降塵室改為多層以完全回收20 m的顆粒,求多層降塵

26、室的層數(shù)及板間距.解：(1)設(shè)沉降運(yùn)動處在層流區(qū),那么能完全回收的最小顆粒直徑：校核：最小顆粒的沉降速度：u0 V 0.5m/sA0106Re dminU78.2 10一)5 0.6 1.173 2,近似認(rèn)為沉降運(yùn)動處于層流區(qū).2 10 5(2) 20 m的顆粒也要能全部回收,所需要的降塵面積可按下式計(jì)算(既然直徑為78.2 m的顆粒尚能處于層流區(qū),那么 20 m的顆粒沉降也一定處在層流區(qū))：需要降塵面積為153 m2,所以降塵室應(yīng)改為16層(15塊隔板),實(shí)際降塵面積為160 層間距為0.16m.點(diǎn)評：就設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)而言,降塵室的處理量主要取決于其底面積而與高度無關(guān)；由此題可以看 出,當(dāng)處理

27、量一定時(shí),完全別離出更小的的粒徑就必須擴(kuò)大降塵室的底面積,這是通過多層結(jié)構(gòu)來實(shí) 現(xiàn)的.5212、用一板框壓濾機(jī)在 300kPa的壓強(qiáng)差下過濾某懸浮液.過濾常數(shù)K 7.5 10 m /s,qe 0.012m3/m2.要求每一操作周期得8m3的濾液,過濾時(shí)間為 0.5小時(shí).設(shè)濾餅不可壓縮,且濾餅與濾液的體積之比為0.025.試求(1)過濾面積；(2)假設(shè)操作壓強(qiáng)差提升至600kPa.現(xiàn)有一板框過濾機(jī),每框的尺寸為 635 635 25mm,假設(shè)要求每個周期仍得到 8m3濾液,那么至少需要多少個框才能滿足要求又過濾時(shí)間為多少解：(1)恒壓過濾方程 V2 2VVe KA2,其中Ve qeA ,于是：(

28、2)恒壓過濾方程反映的是濾液體積、過濾時(shí)間和過濾面積之間的關(guān)系.在這一問,過濾面積和 過濾時(shí)間均為所求.因此用該方程不能解決這一問題.事實(shí)上,濾液體積且濾渣與濾液體積比也,那么濾餅體積可求,由濾餅體積及每框的容積 可求框數(shù)(由于每個操作周期中濾餅充滿框后才停止過濾).濾餅體積=cV 0.025 8 0.2m3.而用濾餅體積0.2所 框效=19.84,取 n 20每框容積0.635 0.635 0.025操作壓強(qiáng)提升至 600kPa,由于濾餅不可壓縮,過濾常數(shù)K與壓差成正比,于是K' 1.5 10 4m2 /s o qe不變.實(shí)際過濾面積為： A' 2 20 0.635 0.63

29、5 16.13m2由恒壓過濾方程可計(jì)算過濾時(shí)間：V一2Vqe& - 2 8 0.012 16.13 1719.2sK'A'21.5 10 4 16.132點(diǎn)評：過濾面積的求取屬設(shè)計(jì)型計(jì)算,可通過過濾方程式直接解決；設(shè)計(jì)條件和操作條件的差異應(yīng)在 過濾常數(shù)上加以表達(dá).當(dāng)過濾壓差增大時(shí),用較小的過濾面積在根本相同的時(shí)間內(nèi)就能得到相同的濾 液量.13、用板框過濾機(jī)在恒壓下過濾懸浮液.假設(shè)濾餅不可壓縮,且過濾介質(zhì)阻力可忽略不計(jì).(1)當(dāng)其它條件不變,過濾面積加倍,那么獲得的濾液量為原來的多少倍(2)當(dāng)其它條件不變,過濾時(shí)間減半,那么獲得的濾液量為原來的多少倍(3)當(dāng)其它條件不變,

30、過濾壓強(qiáng)差加倍,那么獲得的濾液量為原來的多少倍解：(1)過濾介質(zhì)阻力忽略不計(jì),那么恒壓過濾方程可變?yōu)椋篤2 KA2 ,于是V- 2V A(2) V5J- 0.707V2(3)由于濾餅不可壓縮,壓縮性指數(shù)S 0,因此壓強(qiáng)增加濾餅比阻不變,由過濾常的定義K "可知,K衛(wèi)2.于是V沖& 1.414 rc K pV . K14、恒壓過濾某懸浮液,過濾5min得濾液1L,假設(shè)又過濾5min后,試求:1 .得到濾7近量(L)；2 .過濾速率(L/min ) 設(shè)：過濾介質(zhì)阻力可忽略 解：過濾介質(zhì)阻力可忽略時(shí)的恒壓過濾方程為貝 IV12V22兩式相除得V12V22依題意 V1 由(3)式得V

31、2KA2 1KA2 2152101 L0.5(1)(2)(3)1.414 LV V2 V10.414 L221.4142 100.0707 L/mindVKA2 V2/1d2V2V215、兩顆直徑不同的玻璃球分別在水中和空氣中以相同的速度自由沉降.玻璃球的密度為2500kg/m3,水的密度為998.2kg/m3,水的粘度為1.005 10-3Pa s,空氣的密度為1.205kg/m3,空氣 的粘度為1.81 10-5Pa so(1)假設(shè)在層流區(qū)重力沉降,那么水中顆粒直徑與空氣中顆粒直徑之比為B oA . 8.612 B , 9.612 C, 10.612 D, 11.612(2)假設(shè)在層流區(qū)離

32、心沉降,旋風(fēng)別離因數(shù)與旋液別離因數(shù)之比為2,那么水中顆粒直徑與空氣中顆粒直徑之比為D .D. 13.593A . 10.593 B, 11.593 C, 12.593一 ,d 2cg解：由ut -1818 ut所以所以dwdadwdaUrd2 sd218182UtgKc,2500 1.205 1.005 10 3 59.6122500 998.2 1.81 10Kc2UtgR18 UrgKc3s a wKca 2500 1.2051.005 102513.593s w aKcw 2500 998.21.81 1015000kg/m3,空氣的密度為16、某一球形顆粒在空氣中自由重力沉降.該顆粒的

33、密度為 1.205kg/m3,空氣的粘度為 1.81 10-5Pa s.那么(1)在層流區(qū)沉降的最大顆粒直徑為 B 10-5mA . 3.639B. 4.639C, 5.639D , 6.639(2)在湍流區(qū)沉降的最小顆粒直徑為_C 10-3m.A . 1.024B , 1.124C, 1.224D , 1.324解：(1)由 ReUt所以UtUtd2 s g18J 18 2 Re3Y s g5 2318 1.81 101,1.205 5000 1.205 9.8071.74 d s g得 1.74 d s gV所以 2 _ 2, Redd32,1.74 s gRe d4.63910 5m31

34、.81 10 5 2 100021.742 1.205 5000 1.205 9.8071.224 10 3m 17、對Red不可壓縮濾餅先進(jìn)行恒速過濾后進(jìn)行恒壓過濾.(1)恒速過濾時(shí),過濾時(shí)間為100s時(shí),過濾壓力差為 3 104Pa；過濾時(shí)間為500s時(shí),過濾壓力差為9 104Pa.那么過濾時(shí)間為 300s時(shí),過濾壓力差為 _C_oA . 4 104PaB . 5 104PaC. 6 104PaD. 7 104Pa(2)假設(shè)恒速過濾300s后改為恒壓過濾,且恒速過濾結(jié)束時(shí)所得濾液體積為0.75m3,過濾面積為1m2,恒壓過濾常數(shù)為 后,又得濾液體積為A . 0.386m3解：由 pK=5 10-3m2/s, qe=0m3/m2過濾介質(zhì)的阻力可以忽略D QB. 0.486m3 C