化工原理沉降与过滤习题及答案Word下载.docx
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C.流体的水平流速;
D.颗粒的形状
6、在讨论旋风分离器分离性能时,临界粒径这一术语是指。
A.旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径;
B.旋风分离器允许的最小直径;
C.旋
风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径;
D.能保持滞流流型时的最大颗粒直径
7、旋风分离器的总的分离效率是指。
A.颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率;
B.颗粒群中最小粒子的分离效率;
C.不
同粒级(直径范围)粒子分离效率之和;
D.全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率
&
对标准旋风分离器系列,下述说法哪一个是正确的。
A.尺寸大,则处理量大,但压降也大;
B•尺寸大,则分离效率高,且压降小;
C.尺寸小,则处理量小,分离效率高;
D.尺寸小,则分离效率差,且压降大。
9、恒压过滤时,如滤饼不可压缩,介质阻力可忽略,当操作压差增加1倍,则过滤速
率为原来的。
A.1倍;
B.2倍;
C.2倍;
2倍
10、助滤剂应具有以下性质。
A.颗粒均匀、柔软、可压缩;
B.颗粒均匀、坚硬、不可压缩;
C.粒度分布广、坚硬、不可压缩;
D.颗粒均匀、可压缩、易变形
11、助滤剂的作用是。
A.降低滤液粘度,减少流动阻力;
B.形成疏松饼层,使滤液得以畅流;
C.帮助介质拦截固体颗粒;
D.使得滤饼密实并具有一定的刚性
12、下面哪一个是转筒真空过滤机的特点。
A.面积大,处理量大;
B.面积小,处理量大;
C.压差小,处理量小;
D.压差大,
面积小
13、以下说法是正确的。
A.过滤速率与A(过滤面积)成正比;
B.过滤速率与A2成正比;
C.过滤速率与滤液体积成正比;
D.过滤速率与滤布阻力成反比
14、恒压过滤,如介质阻力不计,过滤压差增大一倍时,同一过滤时刻所得滤液量。
A.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。
A.过滤介质两边的压差;
B.过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差;
C.滤饼两
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;
A
18、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;
B.越小;
C.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。
2
3、降尘室的生产能力与降尘室的和()有关。
长度宽度
4、已知某沉降室在操作条件下的气体流率为3600朋巾,沉降室长、宽、高尺寸为
LbH=532,则其沉降速度为m/s。
5、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,气流速度。
减少一倍
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
7、一降尘室长8m宽4m,高1.5m,中间装有14块隔板,隔板间距为0.1m。
现颗粒最
小直径为12m,其沉降速度为0.02m0.4m15mKCq20.02q4105e41054
3
m2m150C12500m1600kg1.29kg0.0474m35mm0.224m35m2i5mm5mmm20°
C20C的水:
1CP,1000kg/m3
气体的密度为1.2kg/m3(有效重量指重力减浮力)
(5气)g
1.6
(s1.2)g
(」000)g仁严
解得:
s2665kg/m
设球形颗粒在水中的沉降为层流,则在水中沉降速度:
校核:
d2(sJg
181
du01
Re1
(30106)2(26651000)9.81
18103
301068.171041000
103
8.17104m/s
0.0245
v1
假设正确.
则此颗粒在气体中的沉降速度为
u0288u01880.02452.16m/s
4、有一降尘室,长6m,宽3m共20层,每层100mm用以除去炉气中的矿尘,矿尘密度s3000kg/m,炉气密度0.5kg/m[粘度0.035mPas,现要除去炉气中10m以上的颗粒,试求:
(1)为完成上述任务,可允许的最大气流速度为多少
(2)每小时最多可送入炉气若干
(3)若取消隔板,为完成任务该降尘室的最大处理量为多少
解:
(1)设沉降区为滞流,则
u0
d2()g
18
因为s则
(10106)230009.81
4.67mm/s
180.03510
101064.671030.5
6.67104
0.03510
1
假设正确
由降尘室的分离条件,有
4.6106
0.1
0.28m/s
u
20Aun
20634.6710
3600=m3/h
33
(3)VAu0634.67103600302.6m/h
可见加隔板可提高生产能力,但隔板间距不能过小,过小会影响出灰和干扰沉降。
5、一降尘室,长5m,宽3m,高4m,内部用隔板分成20层,用来除去烟气中75m
以上的颗粒。
已知烟气密度为
kg/m‘,粘度为mPas,尘粒密度为4300kg/m‘,试
求可处理的烟气量。
6
d7510m
0.6kg/m
设沉降区为层流,则
s4300kg/m
0.0310Pas
d2(,)g
(75106)2(43000.6)9.81
0.44m/s
180.0310
验算
751060.440.6
0.661
0.0310
故假设正确
总处理量为
q”nupA200.4453132m/s
20层,用来回收含尘气体中的球形
6、一降尘室长5m,宽3m,高4m,内部用隔板分成
固体颗粒,操作条件下含尘气体的流量为36000m3/h,气体密度°
.9kg/m,粘度
O.03mPas。
尘粒密度s4300kg/m,试求理论上能100%除去的最小颗粒直
径。
降尘室总面积
A2053300m2
生产能力的计算式为qFAu
注意式中U0为能100%除去的最小颗粒的沉降速度,而
A应为总沉降面积。
解出
q/ur
36000/3600
300
0.033m/s
设沉降区为层流,则有
d(;
)g
dnr】
18u0
(:
)g
.180.031030.033
.(43000.9)9.81
5
2.0610m
dminuOp2.06
验算Re)=u=
100.033
0.03103
0.9
0.021
7、在(2atm)操作压力下用板框过滤机处理某物料,操作周期为3h,其中过滤,滤饼不
52
需洗涤。
已知每获1m滤液得滤饼0.05m,操作条件下过滤常数3.310m/s,
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
(2)若选用板框长宽的规格为1m1m,则框数及框厚分别为多少
(1)
竺12m3
0.05
Ve0
所以
V2KA2
12
A=
3600=28.43m2
⑵A=
28.43
取15个
0.6
n=15=m
应注意每个框的两侧都有滤布,故计算面积时要在
n个框面积的基础上再乘以
在300kPa(表压)下恒压过滤2h,
一小型板框压滤机有5个框,长宽各为0.2m,
滤饼充满滤框,且得滤液80L,每次洗涤与装卸时间各为h。
若滤饼不可压缩,且过滤介质阻力可忽略不计。
求:
(1)洗涤速率为多少卅/()
(2)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
(1)洗涤速率
因过滤介质阻力可忽略不计,即
q2=Kr
过滤面积A=5XX2=m
-332
单位过滤面积上的滤液量q=V/A=80x10/=m/m
过滤常数K=q2/t=2=m2/h
过滤终了时的速率(dq/dt)e=K/2q=(2x=m/h
洗涤速率(dq/dt)w=(dq/dt)e=x=m/h
(2)Ap'
=2Ap时的生产能力
因滤饼不可压缩,所以K'
=KAp'
/Ap=2K=2x=m/h
因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
22
t=q'
/K'
=q/K==1h
生产能力Q=V/(t+tw+td)=(1++=m3滤液/h
9、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1ni过滤面积上得到
0.197m的滤液,再过滤20分钟又得滤液0.09m。
试求共过滤1小时可得总滤液量为若干
m.
当i20min时,qi=m2
240min时,q2=+=0.287m3/m2
代入恒压过滤方程时可得:
0.197.2qf0.197K20
0.2872q$0.287K40
3232
联立解得:
qe0.0222m/m,K2.3810m/min
由此
(0.0222)
2.3810
0.207
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