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过滤、沉降方试题

一、填空题

1．非均相物系是指物系内部有明显的相界面存在，而界面两侧物质的性质是_______________。

完全不同的

2．非均相物系一般有两相组成，其中一相称为__________另一相称为_________。

连续相，分散相

3．非均相物系的主要分离方法有____________、_____________、___________及_____________。

沉降，过滤，离心分离，湿法分离

4．悬浮液是指由__________和_________组成的混合物。

（填液相、气相或固相）液体，固体

5．雾沫是指由连续相为__________和分散相为_________组成的混合物。

（填液相、气相或固相）气相，液相

6．乳浊液是指由__________和_________组成的混合物。

（填液相、气相或固相）液相，液相

7．沉降分离是依据分散介质与分散物质间的________差来分离的。

密度

8．沉降器的生产能力与__________和________________正比，与__________无关。

面积，颗粒的沉降速度，沉降高度

9．沉降分离的必要条件是_____________________________________________。

颗粒在沉降器中的停留时间大于或等于沉降时间

10．旋风分离器的操作是混合气体从筒体上部的________方向进入（径向或切向），________排出净化气体，_________间歇排灰（顶部或底部）。

切向，顶部，底部

11.过滤方法有______________、______________和________________三种。

饼层过滤，深床过滤，动态过滤

12.常用的过滤介质有_____________、______________和_________________三种。

织物状，粒状，固体多孔

13.助滤剂的用途为__________________________________________________和_________________________________________。

在介质上首先架桥，在可压缩滤饼中起支撑作用

14.常作的助滤剂有_____________、_____________。

硅藻土，活性碳

15.过滤推动力一般为________________、______________________________及______________。

液柱静压力，介质两侧的压力差，惯性离心力

16.过滤阻力包括______________和______________两部分。

介质阻力，饼层阻力

17.滤饼的假密度是指________________________________________________，假密度与真密度之间的关系为_______________________。

滤饼的堆积密度，

18.板框压滤机由过滤板1、洗涤板3和框2组成，其板和框的排列顺序为____________________。

（两个周期以上）。

12321232123

19.转筒真空过滤机的主要构件由____________、____________、__________和_________________。

转鼓，分配头，悬浮液槽，抽真空装置

20.转筒真空过滤机每旋转一周完成的工作过程有__________、_____________、___________、___________、___________和____________。

过滤，吸干，洗涤，吹松，卸渣，清洗滤布

21.分离因素是指_________________和________________之比。

离心，重力

22.化工生产中，去除气体中尘粒的设备有_____________、________________、_______________等。

旋风分离器，袋滤器，泡沫除尘器

23.评价旋风分离器性能的参数主要是______________、________________和______________。

分离效率，生产能力，压降

24.常见离心机有_____________、________________、________________等。

三足式，活塞推料，刮刀卸料

25.湿法除尘器有______________、_______________等。

文丘里除尘器，泡沫除尘器

二、选择题

1．下列属于非均相物系的是（）D

A空气B水银C乙醇水溶液D氯化钙水溶液

2．在重力场中，固体颗粒的沉降速度与下列因素无关的是（）D

A粒子几何形状B粒子几何尺寸

C粒子与流体密度D流体的流速

3．描述颗粒特性的参数不包括（）C

A形状B大小C密度D表面积

4．描述床层特性的参数不包括（）A

A床层的密度B颗粒的密度

C空隙率D床层的自由截面积

5．在滞流沉降区，颗粒的沉降速度与颗粒的（）B

A

B

C

D

6．含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室，已知颗粒的沉降速度为0.25m/s，则除尘室的生产能力为（）A

A3m3/sB1m3/sC0.75m3/sD6m3/s

7．某粒径的颗粒在降尘室中沉降，若降尘室的高度增加一倍，则该降尘室的生产能力将（）C

A增加一倍B为原来1/2C不变D不确定

8．粒径分别为16um及8um的两种颗粒在同一旋风分离器中沉降，则两种颗粒的离心沉降速度之比为（沉降在斯托克斯区）（）B

A2B4C1D1/2

9．当旋转半径为R=0.2m，切向速度为

时，离心分离因素约为

（）D

A40B30C20D10

10．评价旋风分离器性能的参数不包括（）A

A生产能力B分离因素

C分离效率D压降

11．织物状过滤介质不包括（）D

A滤布B滤纸C滤网D滤板

12．过滤方法不包括（）B

A饼层过滤B滤布过滤C深床过滤D动态过滤

13．下列各项中不用于表示过滤推动力的是（）B

A液柱静压力B浓度差

C惯性离心力D压力差

14．以下表达式中正确的是（）B

A过滤速度与过滤面积平方A2成正比

B过滤速度与过滤面积A成正比

C过滤速度与所得滤液体积V成正比

D过滤速度与虚拟滤液体积Ve成反比

15．在转筒真空过滤机上过滤某种悬浮液，将转筒转速n提高一倍，其他条件保持不变，则生产能力将为原来的（）B

A2倍B

倍C4倍D1/2

16．下列为间歇式操作设备的是（）B

A转筒真空过滤机B三足式离心机

C卧式刮刀卸料离心机D活塞往复式卸料离心机

17．固液分离不可以选用的分离设备是（）A

A旋风分离器B砂滤器

C转筒真空过滤机D叶滤机

18．下列为连续式操作设备的是（）B

A板框压滤机B转筒真空过滤机

C叶滤机D三足式离心机

19．操作原理与旋风分离器相近的是（）A

A惯性分离器B静电除尘器

C文丘里除尘器D泡沫除尘器

20．在下列气固非均相物系的分离设备中，分离效率最高的是（）D

A降尘室B旋风分离器

C文丘里除尘器D静电除尘器

21．文丘里除尘器的缺点是（）D

A结构复杂B造价较高

C操作麻烦D阻力较大

22．旋液分离器是利用离心力分离（）B

A气液混合物的设备B液固混合物的设备

C液液混合物的设备D气固混合物的设备

23．下列说法哪种是错误的（）C

A降尘室是分离气固混合物的设备

B叶滤机是分离液固混合物的设备

C沉降式离心机是分离气固混合物的设备

D沉降槽是分离液固混合物的设备

25．下列不属于沉降设备的是（）D

A旋风分离器B降尘室

C增稠器D叶滤机

26．旋风分离器的临界粒径随（）的增大而增大D

A进口宽度B气体黏度

C气体密度D气速

27．过滤常数K与下列哪项无关（）A

A滤液的黏度B过滤面积

C滤浆的浓度D滤饼的压缩性

28．下列措施中不一定能有效地提高过滤速率的是（）B

A加热滤浆B在过滤介质上游加压

C在过滤介质下游抽真空D及时卸渣

29．下列说法错误的是（）D

A增大压力和升高温度都能有效地提高过滤速率

B在滤饼过滤中，滤饼本身起到了主要过滤介质的作用

C过滤操作既可用来分离液体非均相物系，也可用来分离气体非均相物系

D使用助滤剂的目的是防止介质孔道堵塞

30．在一个过滤周期中，为了达到最大生产能力（）D

A过滤时间应大于辅助时间B过滤时间应小于辅助时间

C过滤时间应等于辅助时间D过滤加洗涤所需时间等于1/2周期

三、判断题

1．液-液相物系不构成非均相物系。

（）×

2．沉降操作只能用来分离悬浮液。

（）×

3．过滤操作适用于分离含固体物质的非均相物系。

（）√

4．沉降分离的原理是依据分散物质与分散介质之间的粘度差来分离的。

（）×

5．沉降分离的必要条件是物料的停留时间必须大于或等于粒子的沉降时间。

（）√

6．沉降速度一般是指粒子在匀速沉降时的速度。

（）√

7．过滤推动力是指悬浮液的压力大小。

（）×

8．过滤阻力主要是过滤介质的阻力。

（）×

9．滤饼是主要的过滤阻力。

（）√

10．板框压滤机板与框的排列是依据板与框上的小钮按1、2、3、1、2、3、1、2、3、……这样的次序排列的。

（）×

12．对于间歇生产的过滤机，当过滤时间与其它辅助时间相等时，其生产能力最大。

（）×

13．转筒真空过滤机是连续生产的过滤机。

（）√

14．旋风分离器是分离气-固相混合物的设备。

（）√

15．离心机是分离液-固相混合物的设备。

（）√

16．湍球塔、泡沫除尘器是分离气-固相混合物的设备。

（）√

四、问答题

1．什么是非均相物系？

答：

物系内部存在有稳定的相界面，界面两侧物质的性质是完全不同的，这种物系称为非均相物系。

2．非均相物系的主要分离方法有哪些？

答：

沉降；过滤；离心分离；湿法分离。

3．简述沉降操作的原理？

答：

利用分散介质与分散物质之间的密度差来分离的。

4．沉降速度基本计算式中ξ的物理意义及计算时的处理方法？

答：

是粒子沉降时的阻力系数；计算时分三个区域来处理：

①

为层流区，

；②

为过渡区，

；③

为湍流区，

。

5．试画出旋风分离器的基本结构图，并说明气流在旋风分离器中的运动规律？

答：

气流从切线方向进入，沿筒壁作向下的螺旋运动，到达底部后又以较小的直径作向上的螺旋运动，形成气芯，因此，气流在旋风分离器中作双层螺旋运动。

6．过滤方法有几种？

分别适用于什么场合？

答：

有饼层过滤、深床过滤以及动态过滤三种；饼层过滤适用于固粒浓度较高的物料，深床过滤适用于固粒浓度极低的物料，动态过滤适用于固粒浓度较低的物料。

7．工业上常用的过滤介质有哪几种，分别适用于什么场合？

答：

有织物状介质、固体多孔介质以及粒状介质三种；织物状介质适用于过滤颗粒浓度高、粒径小的物料；固体多孔介质适用于过滤颗粒浓度小、粒径较大的物料；粒状介质适用于过滤固粒浓度小于0.1%的物料。

8．过滤得到的滤饼是浆状物质，使过滤很难进行，试讨论解决方法？

答：

采用活性碳助滤剂，直接混合在悬浮液中，让其随机地停留在滤饼层中起支撑作用，使过滤过程得以进行。

9．旋风分离器的进口为什么要设置成切线方向？

答：

①以使气流进入分离器后沿筒壁作向下的螺旋运动，减小沉降距离；②不至于将已沉降的颗粒再重新卷起。

10．转筒真空过滤机主要有哪几部分组成？

其工作时转筒旋转一周完成哪几个工作循环？

答：

主要有转鼓、分配头、盛悬浮液的槽、抽真空装置等部分组成；转鼓旋转一周完成过滤、吸干、洗涤、吹松、卸渣以及清洗滤布六个过程。

五、计算题

1．粒径为58um、密度为1800kg/m3、温度为20℃、压强为101.3Pa的含尘气体，在进入反应器之前需除去尘粒并升温至400℃。

降尘室的底面积为60m2。

试计算先除尘后升温和先升温后除尘两种方案的气体最大处理量，m3/s。

20℃时气体粘度为1.81×10-5pa.s；400℃时粘度为3.31×10-5pa.s（沉降在斯托克斯区）。

解：

由斯托克斯区沉降速度计算式得：

20℃时：

400℃时：

空气的密度相对于颗粒的密度忽略。

再根据沉降器的生产能力与沉降面积的关系：

得：

20℃时：

400℃时：

答：

略

2．用一个截面为矩形的沟槽，从炼油厂的废水中分离所含的油滴。

拟回收直径为200μm以上的油滴。

槽的宽度为4.5m，深度为0.8m。

在出口端，除油后的水可不断从下部排出，而汇聚成层的油则从顶部移去。

油的密度为870kg/m3，水温为20℃，此时水的ρ=998.2kg/m3,μ=1.0042×10-3pa.s。

若每分钟处理废水26m3，求所需槽的长度L？

（沉降在斯托克斯区）。

解：

由斯托克斯区沉降速度计算式得：

负号说明油滴上浮。

再根据沉降器的生产能力与沉降面积的关系：

得：

则：

答：

沉降槽的长不小于34.7m。

3．某板框压滤机的滤框为内边长500mm的正方形，10个滤框。

恒压下过滤30min获得滤液5m3,滤饼不可压缩，过滤介质阻力可忽略。

试求：

（1）过滤常数k，m2/s；

（2）再过滤30min，还可获得多少m3滤液？

解：

过滤面积

（1）：

根据过滤基本方程式：

（忽略介质阻力）得：

（2）：

答：

略

4．在过滤面积为0.4m2的板框上恒压过滤某种悬浮液，2h得滤液3.5m3，若过滤介质阻力忽略不计，试计算：

（1）其他情况不变，过滤1.5h得滤液量；

（2）过滤2h后用0.4m3清水洗涤滤饼，所需的洗涤时间。

解：

（1）根据过滤基本方程式：

（忽略介质阻力）得：

所以：

（2）对式

进行微分并整理得最终过滤速率：

据经验洗涤速率等于最终过滤速率的1/4，所以得：

答：

略

5．用板框压滤机在3atm、293K下过滤某悬浮液，已知过滤面积为1

。

实测数据如下：

滤液量

过滤时间s

2

60

10

600

求过滤常数K及

。

解：

因为：

所以：

则：

答：

略。