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化工原理非均相
2025-09-29 16:35:20 责编:小OO
文档
第三章 沉降与过滤习题及答案

一、选择题

1、 一密度为7800 kg/m3 的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20℃水中沉降速度的1/4000,则此溶液的粘度为 (设沉降区为层流)。

4000 mPa·s; 40 mPa·s; 33.82 Pa·s; 3382 mPa·s 

2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。理论上能完全除去30μm的粒子,现气体处理量增大1倍,则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 。

A.; B。;C。; D。

3、降尘室的生产能力取决于 。

A.沉降面积和降尘室高度;B.沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度;

C.降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度;D.降尘室的宽度和高度。

4、降尘室的特点是 。

A. 结构简单,流体阻力小,分离效率高,但体积庞大;

B. 结构简单,分离效率高,但流体阻力大,体积庞大;

C. 结构简单,分离效率高,体积小,但流体阻力大;

D. 结构简单,流体阻力小,但体积庞大,分离效率低

5、在降尘室中,尘粒的沉降速度与下列因素 无关。

A.颗粒的几何尺寸 B.颗粒与流体的密度

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 

8、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.倍; D.1/2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 。C 

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1.5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.增大至原来的倍; B.增大至原来的 2倍 ;

C.增大至原来的 4 倍; D.不变

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,则其在水中的沉降速度将          ,在空气中的沉降速度将         。

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。 

3、降尘室的生产能力与降尘室的             和             有关。 

4、已知某沉降室在操作条件下的气体流率为3600m3/h,沉降室长、宽、高尺寸为=5,则其沉降速度为        。

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       。

6、若降尘室的高度增加,则沉降时间     ,气流速度       ,生产能力       。

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0.02 mm//s,欲将最小直径的颗粒全部沉降下来, 则含尘气体的最大流速不能超过(      ) m/s。

8、在旋风分离器中,某球形颗粒的旋转半径为0.4 m, 切向速度为15 m/s。当颗粒与流体的相对运动属层流时,其分离因数为       。

9、选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据是        ;        ;          。10、通常,            非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行,          

悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。

11、已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/A,qe为Ve/A,Ve为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为Ve时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力),在恒压过滤时,测得 

Δτ/Δq=3740q+200 则过滤常数K = (           )。 

12、实现过滤操作的外力可以是             、              或(             ) 。

13、在饼层过滤中,真正发挥拦截颗粒作用的主要是            而不是           。

14、对恒压过滤,当过滤面积增大一倍时,如滤饼可压缩,则过滤速率增大为原来的(                                     

)倍

15、用板框式过滤机进行恒压过滤操作,随着过滤时间的增加,滤液量(      ) ,生产能力(        ) 。

16、对恒压过滤,介质阻力可以忽略时,过滤量增大一倍,则过滤速率为原来的(        ) 。 

三、计算题

1、某一锅炉房的烟气沉降室,长、宽、高分别为11×6×4 m,沿沉降室高度的中间加一层隔板,故尘粒在沉降室内的降落高度为2m。烟气温度为150℃,沉降室烟气流量12500m3标准)/ h,试核算沿降室能否沉降35μm以上的尘粒。

已知ρ尘粒 = 1600 kg/m3,ρ烟气 = 1.29 kg/m,μ烟气 = 0.0225cp

2、相对密度7.9,直径2.5 mm的钢球,在某粘稠油品(相对密度0.9)中以5mm/s的速度匀速沉降。试求该油品的粘度。

3、直径为30的球形颗粒,于大气压及20℃下在某气体中的沉降速度为在水中沉降速度的88倍, 又知此颗粒在此气体中的有效重量为水中有效重量的1.6倍。试求此颗粒在此气体中的沉降速度.

20℃的水:,

气体的密度为1.2kg/m3 (有效重量指重力减浮力)

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,炉气密度,粘度0.035m,现要除去炉气中10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?

5、一降尘室,长5,宽3,高4,内部用隔板分成20层,用来除去烟气中以上的颗粒。已知烟气密度为0.6,粘度为0.03,尘粒密度为4300,试求可处理的烟气量。

6、一降尘室长5m,宽3m,高4m,内部用隔板分成20层,用来回收含尘气体中的球形固体颗粒,操作条件下含尘气体的流量为36000,气体密度,粘度。尘粒密度,试求理论上能100%除去的最小颗粒直径。

7、在202.7kPa(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1.5h,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0.6m3的滤饼,需多大过滤面积? 

(2)若选用板框长⨯宽的规格为,则框数及框厚分别为多少?

8、一小型板框压滤机有5个框,长宽各为0.2 m, 在300 kPa(表压)下恒压过滤2 h,滤饼充满滤框,且得滤液80 L,每次洗涤与装卸时间各为0.5 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m3/(m2.h)? (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?

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1m2过滤面积上得到0.197m3的滤液,再过滤20分钟又得滤液0.09m3。试求共过滤1小时可得总滤液量为若干m3.

10、一转筒真空过滤机,其直径和长度均为1m,用来过滤某悬浮液。原工况下每转一周需时1min,操作真空度为4.9KPa (500mmHg),每小时可得滤液60,滤饼厚度为12mm,新工况下要求生产能力提高1倍,操作真空度提高至6.37kPa (650mmHg),已知滤饼不可压缩,介质阻力可忽略。试求:

(1)新工况过滤机的转速应为多少?

(2)新工况所生成的滤饼厚度为多少?

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