化工原理練習(xí)習(xí)題(過濾)

1、化工原理練習(xí)題（過濾）一、填空題1.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)能力 。2. 轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)，轉(zhuǎn)速為n(r/min)，轉(zhuǎn)鼓表面積為A，轉(zhuǎn)鼓的沉浸度為則過濾周期為 (min)，在一個過濾周期中過濾時(shí)間為 (min)，過濾面積為 。3.在恒壓操作一個周期中，已知過濾時(shí)間為，獲得的濾液量為，現(xiàn)僅將過濾壓差增加2倍，則過濾時(shí)間變?yōu)?(設(shè)濾餅不可壓縮，且介質(zhì)阻力不計(jì))。4.對板框式過濾機(jī)，洗滌面積和過濾面積的定量關(guān)系為 ，洗水走過的距離和濾液在過濾終了時(shí)走過的距離的定量關(guān)系為 ，洗滌速率（和終了時(shí)的過濾速率的定量關(guān)系為 。5.對葉濾機(jī),洗滌面積和過濾面積的定量關(guān)系為

2、_,洗水走過的距離和濾液在過濾終了時(shí)走過的距離的定量關(guān)系為_,洗滌速率(與過濾終了時(shí)的過濾速率（的定量關(guān)系為_。6. 轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)，轉(zhuǎn)速越大，則生產(chǎn)能力就越 ，每轉(zhuǎn)一周所獲得的濾液量就越 ，形成的濾餅厚度越 ，過濾阻力越 。二、計(jì)算題1.設(shè)過濾常數(shù)為，過濾介質(zhì)的當(dāng)量濾液體積為 ,過濾時(shí)間為，拆裝等輔助時(shí)間為，過濾面積為，濾餅不需洗滌，試推導(dǎo)恒壓板框過濾機(jī)生產(chǎn)能力達(dá)到最大時(shí)的過濾時(shí)間表達(dá)式。2. 某板框過濾機(jī)在恒壓下操作，過濾階段的時(shí)間為，已知第過濾得濾液，濾餅不可壓縮，濾布阻力可忽略，試求： （1）第可得多少過濾液； （2）過濾后用清水（粘度與濾液相近），在同樣壓力下對濾餅進(jìn)行橫穿洗滌，求洗

3、滌時(shí)間； （3）若濾液量不變，僅將過濾壓差提高1倍，問過濾時(shí)間為多少 （4）若過濾時(shí)間不變，僅將過濾壓強(qiáng)提高1倍，問濾液量為多少3.在操作壓力下用板框過濾機(jī)處理某物料，操作周期為，其中過濾，濾餅不需洗滌。已知每獲 濾液得濾餅,操作條件下過濾常數(shù)，介質(zhì)阻力可忽略，濾餅不可壓縮。試計(jì)算：（1） 若要求每周期獲的濾餅，需多大過濾面積 （2） 若選用板框長寬的規(guī)格為，則框數(shù)及框厚分別為多少（3） 經(jīng)改進(jìn)提高了工作效率，使整個輔助操作時(shí)間縮短為1h，則為使上述板框過濾機(jī)的生產(chǎn)能力達(dá)到最大時(shí)，其操作壓力提高至多少4.含固相3%（體）的某種懸浮液，用一小型板框壓濾機(jī)進(jìn)行恒壓過濾，濾框內(nèi)的空間尺寸為200mm

4、×200mm×20mm，總框數(shù)為10個，濾渣充滿濾框所需時(shí)間為2h。已知濾餅中固相分率（體）為60%，濾餅不可壓縮，過濾介質(zhì)阻力可忽略不計(jì)。若洗水粘度、洗水的表壓分別與濾液的粘度、過濾的壓強(qiáng)差相同，洗水的體積為濾液體積的10%，每次卸渣、清理、裝盒等輔助操作時(shí)間的總和為。試計(jì)算：（1） 過濾常數(shù)；（2） 該過濾機(jī)的生產(chǎn)能力（濾液/h）?；ぴ砭毩?xí)題答案（過濾）一、填空題1.答案：增加；不變分析：由恒壓過濾方程 可知濾液量隨過濾時(shí)間的增大而增加。而間歇過濾機(jī)的生產(chǎn)能力 可知生產(chǎn)能力只與操作周期有關(guān)。2.答案：；A3.答案：分析：由恒壓過濾方程 所以 常數(shù)所以 4.答案：；;

5、 (= 分析：由板框過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作原理，可知該裝置的洗滌方式屬橫穿洗滌法。故洗滌面積為過濾面積的1/2,洗滌路徑為2倍濾液路徑。再過濾基本方程 (略去介質(zhì)阻力)顯然洗滌速率為終了過濾速率的1/4。 5.答案：； ； 分析：由葉濾機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作原理,可知洗滌液所走途徑就是過濾終了時(shí)濾液所走的途徑，屬置換洗滌法。6.答案：大；少；??；小二、計(jì)算題1.解：生產(chǎn)能力的表達(dá)式為 式中 每周期所得濾液體積， 操作周期，。 因?yàn)?，有 (a)由衡壓過濾方程 可表示成 代入（a） 所以 微分 令 得 代入恒壓過濾方程得 故 此式即濾餅不需洗滌時(shí)間歇操作的恒壓過濾過程最佳操作循環(huán)關(guān)系式，即生產(chǎn)能力達(dá)到最大時(shí)

6、過濾時(shí)間表達(dá)式。特別當(dāng)時(shí)，有 2解：（1）將 代入上式，得 所以 (2)方法一 由過濾基本方程 由題知 代入得所以 故 方法二 由 微分得 后面步驟同上。（3）由題意 因?yàn)?所以 由題 所以 （4） 所以 3.解：（1） 所以 A=28.43m (2)A=所以 = 取15個 所以 = 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該熱個框面積的基礎(chǔ)上再乘以2。(3)分析：所謂最佳操作周期是指當(dāng)過濾時(shí)間加洗滌時(shí)間等于輔助時(shí)間時(shí)，達(dá)到一定產(chǎn)量時(shí)所需總時(shí)數(shù)最少，亦即生產(chǎn)能力最大，對于此題，實(shí)際就是要求出在濾液量不變的情況下，過濾時(shí)間由減為1h，操作壓差應(yīng)增至多少.。計(jì)算如下： 由 由題知 , 故 4.解：（1）首先要解決每獲1濾液所得濾渣體積的計(jì)算問題。設(shè)：獲得1濾液所生成的濾渣體積，/；、分別為濾漿及濾渣中固相所占的體積分率。這里認(rèn)為在濾漿與濾渣中，液相與固相各自所占的體積分別和其單獨(dú)存在時(shí)的體積相同，且濾液完全不含固相。以1濾液為基準(zhǔn)，則 濾渣體積=