化工原理习题集卡片
化工原理第二版 第1章蒸馏 1.已知含苯0.5（摩尔分率）的苯-甲苯混合液，若外压为99kPa，试求该溶液的饱和温度。苯和甲苯的饱和蒸汽压数据见例1-1附表。 t（℃） 80.1 85 90 95 100 105 x 0.962 0.748 0.552 0.386 0.236 0.11 解：利用拉乌尔定律计算气液平衡数据 查例1-1附表可的得到不同温度下纯组分苯和甲苯的饱和蒸汽压P B *，P A *，由 于总压 P = 99kPa，则由x = (P-P B *)/(P A *-P B *)可得出液相组成，这样就可以得到一 组绘平衡t-x图数据。 以t = 80.1℃为例 x =（99-40）/（101.33-40）= 0.962 同理得到其他温度下液相组成如下表 根据表中数据绘出饱和液体线即泡点线 由图可得出当x = 0.5时，相应的温度为92℃ 2.正戊烷（C 5H 12 ）和正己烷（C 6 H 14 ）的饱和蒸汽压数据列于本题附表，试求P = 13.3kPa下该溶液的平衡数据。 温度C 5H 12 223.1 233.0 244.0 251.0 260.6 275.1 291.7 309.3 K C 6H 14 248.2 259.1 276.9 279.0 289.0 304.8 322.8 341.9 饱和蒸汽压(kPa) 1.3 2.6 5.3 8.0 13.3 26.6 53.2 101.3 解：根据附表数据得出相同温度下C 5H 12 （A）和C 6 H 14 （B）的饱和蒸汽压
以t = 248.2℃时为例，当t = 248.2℃时 P B * = 1.3kPa 查得P A *= 6.843kPa 得到其他温度下A?B的饱和蒸汽压如下表 t(℃) 248 251 259.1 260.6 275.1 276.9 279 289 291.7 304.8 309.3 P A *(kPa) 6.843 8.00012.472 13.30026.600 29.484 33.42548.873 53.200 89.000101.300 P B *(kPa) 1.300 1.634 2.600 2.826 5.027 5.300 8.000 13.300 15.694 26.600 33.250 利用拉乌尔定律计算平衡数据 平衡液相组成以260.6℃时为例 当t= 260.6℃时 x = (P-P B *)/(P A *-P B *) =（13.3-2.826）/（13.3-2.826）= 1 平衡气相组成以260.6℃为例 当t= 260.6℃时 y = P A *x/P = 13.3×1/13.3 = 1 同理得出其他温度下平衡气液相组成列表如下 t(℃) 260.6 275.1 276.9 279 289 x 1 0.3835 0.3308 0.0285 0 y 1 0.767 0.733 0.524 0 根据平衡数据绘出t-x-y曲线 3.利用习题2的数据，计算：⑴相对挥发度；⑵在平均相对挥发度下的x-y数据，并与习题2 的结果相比较。 解：①计算平均相对挥发度 理想溶液相对挥发度α= P A */P B *计算出各温度下的相对挥发度： t(℃) 248.0 251.0 259.1 260.6 275.1 276.9 279.0 289.0 291.7
第三章机械分离 概述 一、机械分离的应用 在工业生产中，有很多情况需要将混和物分离，原料需要经过提纯或净化之后才符合加工要求，产品或中间产品也需要提纯净化才能出售，废气、废液、废渣也需要提纯分离才符合排放标准。混和物分离有均相混和物分离和非均相混和物分离。本章介绍非均相混和物的沉降、过滤的基本单元操作。 以碳酸氢铵的生产为例，如图是它的流程示意图。氨水与二氧化碳在碳化塔1内进行碳化反应之后，生成的是含有碳酸氢铵晶体的悬浮液，即为一种液体与固体微粒的混合物，然后通过离心机或过滤机2将固体和液体分离开。但分离后的晶体中仍然含有少量的水分，因此，还要将分离后的晶体经气流干燥器4干燥，即使物料在热气流的带动下迅速通过气流干燥器，使晶体中所含有的水分汽化并除去。由于这时的固体粒子分散在气相之中，又要通过旋风分离器6等装置将其与气相分离开，以得到最后的产品。在这个过程中，包含着流体与固体粒子的分离、混合与输送等不同的操作，而这些操作中又有一个共同的特点，即流体与固体粒子之间具有相相对运动，同时还往往伴随有热量和质量的传递。 主要应用有： 1）对固体粒子或流体作进一步加工；2）回收有价值的物质；3）除去对下一工序有害的物质；4）减少对环境的危害。 二、常见分离方法 1）沉降分离法，利用两相密度差；2）过滤分离法，利用两个相对多孔介质穿透性的差异；3）静电分离法，利用两相带电性差异；4）湿洗分离法，气固穿过液体，固体黏附于液体而分离。 三、均相物系与非均相物系 不同成分的物质以相同的相态均匀混合组成的稳定系统为均相物系，各种气体总能够均匀地混合成均一的相，如空气。墨水、乙醇+水、汽油+柴油、盐水、糖水等等也是均相物系。 含有不同相态的物质系统组成的混和物系为非均相物系，如云雾（气相+液相）、烟尘（气相+固相）、乳浊液（两种液相）就是非均相物系。水+苯、水+砂子，沙尘暴等都是非
化工原理考试题及答案 第三章非均相分离 姓名____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题： 1.（2分）悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指_____________；分散外相是指 ______________________________。 ***答案*** 固体微粒，包围在微粒周围的液体 2.（3分）悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时，微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度，称为____________ 。 ***答案*** 重力、阻力、浮力代数和为零沉降速度 3.（2分）自由沉降是 ___________________________________ 。 ***答案*** 沉降过程颗粒互不干扰的沉降 4.（2分）当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的微粒，介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 ***答案*** 小 1 5.（2分）沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在 _________力或__________力的作用下，沿受力方向发生运动而___________ ，从而与流体分离的过程。 ***答案*** 重离心沉积 6.（3分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时，其阻力系数=____________. ***答案*** 粒子所受合力的代数和为零 24/ Rep 7.（2分）降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 ***答案*** 增大沉降面积，提高生产能力。 8.（3分）气体的净制按操作原理可分为 _____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 ***答案*** 重力沉降、离心沉降、过滤离心沉降 9.（2分）过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 ***答案*** 液体或气体中固体微粒 10.（2分）过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 ***答案*** 单位时间内通过单位面积的滤液体积变慢 11.（2分）悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是 ___________________________ ___________________________________________________。 ***答案*** 在滤饼中形成骨架，使滤渣疏松，孔隙率加大，滤液得以畅流12.（2分）过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其 _________；另一方面是滤渣层本身的性质，即_______ 。 ***答案*** μ γL 13.（2分）板框压滤机每个操作循环由 ______________________________________五个阶段组成。 ***答案*** 装合板框、过滤、洗涤、卸渣、整理
[1] 常见的间歇过滤机有_______和______；连续过滤机有______。 (A)板框过滤机，回转真空过滤机，叶滤机 (B)板框过滤机，叶滤机，回转真空过滤机 (C)叶滤机，回转真空过滤机，板框过滤机 (D)明流式板框过滤机，暗流式板框过滤机，叶滤机 [2] 颗粒床层的固体颗粒直径小,则床层的比表面积( )。 (A)小 (B)大 (C)与颗粒直径无关 (D)或大或小 [3] 降尘室的生产能力只与降尘室_____和_____有关，而与_____无关。 (A)长度、宽度、高度 (B)长度、高度、宽度 (C)宽度、高度、长度 (D)宽度、长度、面积 [4] 颗粒的沉降速度不是指 ______。 (A)等速运动段颗粒降落的速度 (B)加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 (C)加速运动段结束时颗粒的降落速度 (D)重力减去浮力与流体阻力平衡时颗粒的降落速度 [5] 在横穿洗法的板框压滤机中，最终的过滤速率是洗涤速率的_______。 (A)一倍 (B)一半 (C)四倍 (D)四分之一 [6] 助滤剂应具有以下特性_______。 (A)颗粒均匀，柔软，可压缩。 (B)颗粒均匀，坚硬，不可压缩。 (C)颗粒分布广，坚硬，不可压缩。 (D)颗粒均匀，可压缩，易变形。 [7] 在讨论旋风分离器分离性能时，临界直径这一术语是指_______。 (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)能够保持层流时的最大颗粒直径 [8] 在恒压过滤操作中，忽略过滤介质的阻力，且过滤面积恒定，则所得的滤液量与过滤时间的_____次方成正比，而对一定的滤液量则需要的过滤时间与过滤面积的______次方成反比。 (A)1/2 ,2 (B)2 ,1/2 (C)1 ,1/2 (D)1/2 ,1 [9] 回转真空过滤机中,是______部件使过滤室在不同部位时能自动地进行相应不同的操作。
第三章沉降与过滤 一、填空题或选择 1.悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指_____________；分散外相是指 ______________________________。 ***答案*** 固体微粒，包围在微粒周围的液体 2.含尘气体中的尘粒称为（）。 A. 连续相； B. 分散相； C. 非均相。 ***答案*** B 3.悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时，微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度，称为____________ 。 ***答案*** 重力、阻力、浮力代数和为零沉降速度 4.自由沉降是 ___________________________________ 。 ***答案*** 沉降过程颗粒互不干扰的沉降 5.当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的微粒，介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 ***答案*** 小 1 6.沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在 _________力或__________力的作用下，沿受力方向发生运动而___________ ，从而与流体分离的过程。 ***答案*** 重离心沉积 7.球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________ 。 滞流沉降时，其阻力系数=____________. ***答案*** 粒子所受合力的代数和为零 24/ Rep 8.降尘宝做成多层的目____________________________________ 。 ***答案*** 增大沉降面积，提高生产能力。 9.气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 ***答案*** 重力沉降、离心沉降、离心沉降离心沉降 10.离心分离因数是_______________________________________ _________。为了提高离心机的分离效率，通常使离心机的___________增高，而将它的________减少。 ***答案*** 物料在离心力场中所受的离心力与重力之比; 转速直径适当 11.离心机的分离因数越大，则分离效果越__________；要提高离心机的分离效果，一般采用________________的离心机。 ***答案*** 好 ; 高转速 ; 小直径 12.某悬浮液在离心机内进行离心分离时，若微粒的离心加速度达到9807m.s ，则离心机的分离因数等于__________。 ***答案*** 1000 13．固体粒子的沉降过程分____阶段和____阶段。沉降速度是指____阶段颗粒相对于____的速度。 14．在重力场中，固粒的自由沉降速度与下列因素无关（） A）粒子几何形状B）粒子几何尺寸 C）粒子及流体密度D）流体的流速 15．在降尘室中除去某粒径的颗粒时，若降尘室高度增加一倍，则颗粒的沉降时间____，气流速度____，生产能力____。
第三章 一、填空题 1．某颗粒的重力沉降服从斯托克斯定律，若在水中的沉降速度为u 1,在空气中为u 2，则u 1 u 2；若在热空气中的沉降速度为u 3，冷空气中为u 4，则u 3 u 4。(＞，＜，＝) 答：μρρ18)(2-=s t g d u ，因为水的粘度大于空气的粘度，所以21u u < 热空气的粘度大于冷空气的粘度，所以43u u < 2．用降尘室除去烟气中的尘粒，因某种原因使进入降尘室的烟气温度上升，若气体质量流量不变，含尘情况不变，降尘室出口气体含尘量将 （上升、下降、不变），导致此变化的原因是1） ；2） 。 答：上升， 原因：粘度上升，尘降速度下降； 体积流量上升，停留时间减少。 3．含尘气体在降尘室中除尘，当气体压强增加，而气体温度、质量流量均不变时，颗粒的沉降速度 ，气体的体积流量 ，气体停留时间 ，可100%除去的最小粒径min d 。（增大、减小、不变） 答：减小、减小、增大，减小。 ρξρρ3) (4-=s t dg u ，压强增加，气体的密度增大，故沉降速度减小， 压强增加， p nRT V =，所以气体的体积流量减小，
气体的停留时间A V L u L t s /== ，气体体积流量减小，故停留时间变大。 最小粒径在斯托克斯区)(18min ρρμ-= s t g u d ，沉降速度下降，故最小粒径减小。 4．一般而言，同一含尘气以同样气速进入短粗型旋风分离器时压降为P 1，总效率为1η，通过细长型旋风分离器时压降为P 2，总效率为2η，则：P 1 P 2， 1η 2η。 答：小于，小于 5．某板框过滤机恒压操作过滤某悬浮液，滤框充满滤饼所需过滤时间为τ，试推算下列情况下的过滤时间τ'为原来过滤时间τ的倍数： 1）0=s ，压差提高一倍，其他条件不变，τ'= τ； 2）5.0=s ，压差提高一倍，其他条件不变，τ'= τ； 3）1=s ，压差提高一倍，其他条件不变，τ'= τ； 1）0. 5；2）0.707；3）1 s p -?∝1)/(1τ，可得上述结果。 6．某旋风分离器的分离因数k=100，旋转半径R=0.3m ，则切向速度u t = m/s 。 答：17.1m/s 7．对板框式过滤机，洗涤面积W A 和过滤面积A 的定量关系为 ，洗水走过的 距离w L 和滤液在过滤终了时走过的距离L 的定量关系为 ，洗涤速率（W d dV )θ和终了时的过滤速率E d dV )( θ的定量关系为 。
沉降与过滤一章习题及答案 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）。D A ? 4000mPa·s；B ? 40mPa·s； C ? 33.82Pa·s； D ? 3382mPa·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。D A．2?30μm；B。1/2?3μm；C。30μm；D。2?30μm 3、降尘室的生产能力取决于。 B 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。D 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。C 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。C 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。D 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。C 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。 B A.1倍； B.2倍； C.2倍； D.1/2 倍 10、助滤剂应具有以下性质。B 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。B 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。B 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。B 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
化工原理下册第三章 蒸馏和吸收塔设备习题解答 1．解： 由于设计类题目并不一定有“标准答案”，此处的解仅供参考 （1） 精馏段塔 取板间距0.45T H m =，又知总板效率0.6T E =，则实际塔板数 /6/0.610P T T N N E === 精馏段塔高100.4545T T Z N H =?=?= (2) 塔径 下降液体的平均流量 3 11.8/36000.00328/S L m s == 上升蒸汽的平均流量3 14600/3600 4.05/S V m s == 11 220.00328801.5()()0.0215 4.05 1.13S L S V L V ρρ=?= 取板上液层高度 0.07l h m = 则 0.450.070.38T l H h m -=-= 由以上数据查史密斯关联图，得200.078C = 液体表面张力 20.1/mN m σ=，故C 值不需校正 C =C 20=0.078 极限空塔气速 max 0.078 2.07/m s μ=== 取安全系数为0.7，则空塔气速 0.7 2.07 1.45/m s μ=?= 塔径 1.87D m === 根据塔径标准圆态，取D =2.0m 实际空塔气速 22 4/4 4.05/3.142 1.29/S V D m s μπ==??= （3） 溢流装置 选用单溢流弓形降液管，取溢流延堰长 0.6550.6552 1.31l D m ==?= 则 25211.8 6.03(1.31)n W L l -== 因/0.655W l D =，查取材图3－8知液流收缩系数E =1.02 则堰上液层高度 2 32.8411.81.02()0.013100 1.31ow h m =??= 溢流堰高 0.070.0130.0 w l o w h h h m =-=-= 降液管底隙高度 0.0060.0570.0060.051o w h h m =-=-= 按0.65w l D =，，查取材图(3－10)，得 0.122 d w D =，0.07f T A A =
第3章 1．计算甲醇在30℃的水中的扩散系数。 解：扩散系数() 6 .0A S 2 18 AS V T aMs 104.7D μ-?= 其中水的缔合参数为a=1.9，水的分子量Ms=18g/mol ，T=303K ， s mPa 1007.802S ??=-μ，甲醇在正常沸点下的摩尔体积V A =25.8cm3/mol 。 所以甲醇在30℃的水中的扩散系数为2.37×10-5m 2/s 。 2．正庚烷（A ）和正辛烷（B ）所组成的混合液，在388K 时沸腾，外界压力为 101.3kPa ，根据实验测定，在该温度条件下的kPa p A 1600=，kPa p B 8.740=，试求相平衡时气、液相中正庚烷的组成。（原题 8） 解：311.08.741608 .743.1010 B 0A 0 B A =--=--=p p p P x 491.08 .741608.743.1013.1011600 B 0A 0B 0A A =--?=--?=p p p P P p y 系为理想物系。 解：计算结果 t Pa Pb x y 113.7 10 7.7 1 1 114.6 10.4 7.94 0.837398 0.870894 115.4 10.8 8.2 0.692308 0.747692
116.3 11.19 8.5 0.557621 0.623978 117 11.58 8.76 0.439716 0.509191 117.8 11.99 9.06 0.320819 0.384662 118.6 12.43 9.39 0.200658 0.249418 119.4 12.85 9.7 0.095238 0.122381 120 13.26 10 0 0 绘图 113 114 115 116 117 118 119 120 ℃ x(y) 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 y x 4．将含苯摩尔分数为0.5，甲苯摩尔分数为0.5的溶液加以汽化，汽化率为1/3，已知物系的相对挥发度为2.47，试计算： （1）作简单蒸馏时，气相与液相产物的组成；
一、填空题： 1.（2分）悬浮液属液态非均相物系，其中分散相是指______；分散介质是指 __________。 2.（3分）悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时，微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度，称为____________ 。 3.（2分）沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在 _________力或__________力的作用下，沿受力方向发生运动而___________ ，从而与流体分离的过程。 4.（3分）气体的净制按操作原理可分为________， _______， ______.旋风分离器属 _____________ 。 5.（2分）过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 6.（2分）悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是__________________ __________________。 7.（2分） 过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其_________；另一方面是滤渣层本身的性质，即_______ 。 8.（3分）某板框压滤机的框的尺寸为：长×宽×厚=810×810×25 mm ，若该机有10块框，其过滤面积约为_______________ m 2。 9.（3分）转鼓真空过滤机，转鼓每旋转一周，过滤面积，的任一部分都顺次经历 ___________________________________等五个阶段。 10.（3分） 离心分离因数是指_________________________________。 为了提高离心机的分离效率，通常使离心机的___________增高，而将它的________减少。 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。 2 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3600m 3/h ，沉降室长、宽、高尺寸为 L H b ??=5m×3m×2m,则其沉降速度为 s m /。 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； 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12μm ，其沉降速度为0.02 m/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C K 为 。 9、选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据是 ； ； 。 11、已知q 为单位过滤面积所得滤液体积V/A ，q e 为V e /A ，V e 为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为V e 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，如介质阻力可以忽略，获得相同滤液体积时，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 。
第三章机械分离 一、名词解释（每题2分） 1. 非均相混合物 物系组成不同，分布不均匀，组分之间有相界面 2. 斯托克斯式 3. 球形度 s 非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值 4. 离心分离因数 离心加速度与重力加速度的比值 5. 临界直径dc 离心分离器分离颗粒最小直径 6．过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率 单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 9. 过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 二、单选择题（每题2分） 1、自由沉降的意思是_______。 Ａ颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计 Ｂ颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度 Ｃ颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用 Ｄ颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程 D 2、颗粒的沉降速度不是指_______。 Ａ等速运动段的颗粒降落的速度 Ｂ加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 Ｃ加速运动段结束时颗粒的降落速度 Ｄ净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度 B 3、对于恒压过滤_______。 A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的?2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍 D 当介质阻力不计时,滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的4倍 D 4、恒压过滤时，如介质阻力不计，滤饼不可压缩，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 Ｄ增大至原来的倍
第三章习题 1）有两种固体颗粒，一种是边长为a的正立方体，另一种是正圆柱体，其高度 和形状系数的计 为h，圆柱直径为d。试分别写出其等体积当量直径 2）某内径为0.10m的圆筒形容器堆积着某固体颗粒，颗粒是高度h=5mm，直径 d=3mm的正圆柱，床层高度为0.80m，床层空隙率、若以1atm，25℃ 的空气以0.25空速通过床层，试估算气体压降。 [解] 圆柱体： 3）拟用分子筛固体床吸附氯气中微量水份。现以常压下20℃空气测定床层水力特性，得两组数据如下： 空塔气速0.2，床层压降14.28mmH2O
0.693.94mmH2O 试估计25℃、绝对压强1.35atm的氯气以空塔气速0.40通过此床层的压降。 （含微量水份氯气的物性按纯氯气计）氯气， [解]常压下， 欧根公式可化简为 3）令水通过固体颗粒消毒剂固定床进行灭菌消毒。固体颗粒的筛析数据是：0.5～ 0.7mm，12%；0.7～1.0mm，25.0%；1.0～1.3，45%；1.3～1.6mm，10.0%； 1.6～ 2.0mm，8.0%（以上百分数均指质量百分数）。颗粒密度为1875。 固定床高350mm，截面积为314mm2。床层中固体颗粒的总量为92.8g。以 20℃清水以0.040空速通过床层，测得压降为677mmH2O，试估算颗粒的形状系数 值。
4）以单只滤框的板框压滤机对某物料的水悬浮液进行过滤分离，滤框的尺寸为 0.20×0.20×0.025m。已知悬浮液中每m3水带有45㎏固体，固体密度为 1820。当过滤得到20升滤液，测得滤饼总厚度为24.3mm，试估算滤饼的含水率，以质量分率表示。 6）某粘土矿物加水打浆除砂石后，需过滤脱除水份。在具有两只滤框的压滤机中做恒压过滤实验，总过滤面积为0.080m2，压差为3.0atm，测得过滤时间与滤液量数据如下： 过滤时间，分：1.20 2.70 5.23 7.25 10.87 14.88 滤液量，升：0.70 1.38 2.25 2.69 3.64 4.38
1. 将含有石英微粒的水溶液置于间歇沉降槽中，0.5h 后用吸管在水面下10cm 处吸取少量试样。试问可能存在于试样中的最大微粒直径为多少？已知石英密度为 26503/m kg ，常温操作。 解：设沉降区为层流，且忽略加速段，则试样中可能存在的最大颗粒的沉降速度为 s m u t /1056.51800 1.05-?== 代入斯托克斯定律 μ ρρ18)(2g d u s t -= 已知 s mPa ?=1μ 33/10m kg =ρ 3 /2650m kg s =ρ 所以 m m d g u u s t μρρ86.71086.7681.9)10002650(101056.518)(18max 35=?===-?-????--
验 算 1 104.4101101086.71056.5Re 433 65max
)(22Ve V KA d dV +=θ h m d dV E /875.31)460(24080)(3=+=θ h m d dV d dV E W /97.74 875.31)(41)(3===θθ h d dV V W W W 63.097.75)(===θθ 所 以 h m V Q D W /6.30602063.0160 3滤液=++=++=θθθ 非均相物系分离 一、填空题 1. 球形颗粒从静止开始降落，经历________和________两个阶段。沉降速度是指________阶段颗粒相对于流体的运动速度。 2．在斯托克斯沉降区，颗粒的沉降速度与其直径的________次方成正比；而在牛顿区，与其直径的________次方成正比。 3. 降尘室内，颗粒可被分离的必要条件是________。 4. 降尘室操作时，气体的流动应控制在________流型。 5．选择旋风分离器的主要依据是：（1）________；（2）________；(3) ________。 6．除去气流中尘粒的设备类型有________，_____________等。 7. 饼层过滤是指________；深床过滤是指________。 8. 板框压滤机中横穿洗涤法，在流体粘度与推动力相同条件下，洗涤速率与最终过滤速率之比为________；叶滤机中置换洗涤法，洗涤速率与过滤速率之比为________。 9. 工业上应用较多的压滤型间歇过滤机有________与________；吸滤型连续操作过滤机有________ 10. 根据分离因数大小，离心机分为________、________和________。 1. 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30 min 获得滤液5m 3，滤饼不可压缩，过滤介质阻力可忽略。试求： （1）过滤常数K ，m 2/s ； (2)再过滤30 min ，还可获得多少m 3滤液？
第三章 机械分离 一、名词解释(每题2分) 1. 非均相混合物 物系组成不同,分布不均匀，组分之间有相界面 2. 斯托克斯式 r u d u t s r 2 218)(?-=μρρ 3． 球形度s ? 非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值 4. 离心分离因数 离心加速度与重力加速度的比值 ５. 临界直径dc 离心分离器分离颗粒最小直径 6.过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率 单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 ９. 过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 二、单选择题(每题2分） １、自由沉降的意思是___＿___。 Ａ颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计 Ｂ颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度 Ｃ颗粒在降落的方向上只受重力作用,没有离心力等的作用 Ｄ颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程 Ｄ ２、颗粒的沉降速度不是指_____＿_。 Ａ等速运动段的颗粒降落的速度 Ｂ加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 Ｃ加速运动段结束时颗粒的降落速度 Ｄ净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度 Ｂ
3、对于恒压过滤__＿___＿。 A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的√2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的４倍 D当介质阻力不计时，滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的４倍Ｄ 4、恒压过滤时,如介质阻力不计,滤饼不可压缩，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2倍Ｄ增大至原来的１.5倍 Ｃ ５、以下过滤机是连续式过滤机＿_＿__＿＿。 A箱式叶滤机B真空叶滤机 Ｃ回转真空过滤机D板框压滤机 C 6、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B 7、回转真空过滤机中是以下部件使过滤室在不同部位时,能自动地进行相应的不同操作：_＿____。 A转鼓本身Ｂ随转鼓转动的转动盘 C 与转动盘紧密接触的固定盘D分配头 D ８、非球形颗粒的当量直径的一种是等体积球径,它的表达式为__＿_＿_。 A dｐ=6V／A此处Ｖ为非球形颗粒的体积，Ａ为非球形颗粒的表面积 Ｂd p=(６V/π)1/3 Ｃd p＝(4Ｖ／π)１/2 D d p=(kV／π)1/3(k为系数与非球形颗粒的形状有关) B 9、在讨论旋风分离器分离性能时,分割直径这一术语是指___＿_＿___。 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５0%分离出来的颗粒的直径 Ｄ能保持滞流流型时的最大颗粒直径 C 10、在离心沉降中球形颗粒的沉降速度__＿__＿____。 Ａ只与d p, ρp，ρ,ｕT,r，μ有关 B 只与ｄp,ρｐ,ｕT，r有关 C 只与dｐ，ρp，ｕT，r，g有关 D 只与d p，ρp,ｕT，r ,k有关 (题中u T气体的圆周速度, r旋转半径，k 分离因数）A 11、降尘室没有以下优点＿＿___＿_____＿__。 A 分离效率高Ｂ阻力小 Ｃ结构简单Ｄ易于操作A 1２、降尘室的生产能力＿_＿____＿＿＿。 Ａ只与沉降面积Ａ和颗粒沉降速度ｕT有关 B 与A , uＴ及降尘室高度H有关 Ｃ只与沉降面积A有关 D 只与uＴ和H有关 A
第三章机械分离 一、名词解释(每题2分) 1、非均相混合物 物系组成不同,分布不均匀,组分之间有相界面 2、斯托克斯式 3、球形度 非球形粒子体积相同得球形颗粒得面积与球形颗粒总面积得比值 4、离心分离因数 离心加速度与重力加速度得比值 5、临界直径dc 离心分离器分离颗粒最小直径 6.过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离得操作 7、过滤速率 单位时间所产生得滤液量 8、过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 9、过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10、浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 二、单选择题(每题2分) 1、自由沉降得意思就是_______。 Ａ颗粒在沉降过程中受到得流体阻力可忽略不计 Ｂ颗粒开始得降落速度为零,没有附加一个初始速度 Ｃ颗粒在降落得方向上只受重力作用,没有离心力等得作用 Ｄ颗粒间不发生碰撞或接触得情况下得沉降过程 D 2、颗粒得沉降速度不就是指_______。 Ａ等速运动段得颗粒降落得速度 Ｂ加速运动段任一时刻颗粒得降落速度 Ｃ加速运动段结束时颗粒得降落速度 Ｄ净重力(重力减去浮力)与流体阻力平衡时颗粒得降落速度 B 3、对于恒压过滤_______。 A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来得 2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来得2倍 C 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来得4倍
D 当介质阻力不计时,滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来得4倍D 4、恒压过滤时,如介质阻力不计,滤饼不可压缩,过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量___ 。 Ａ增大至原来得2倍Ｂ增大至原来得4倍 Ｃ增大至原来得倍Ｄ增大至原来得1、5倍 C 5、以下过滤机就是连续式过滤机_______。 Ａ箱式叶滤机Ｂ真空叶滤机 Ｃ回转真空过滤机Ｄ板框压滤机 C 6、过滤推动力一般就是指______。 Ａ过滤介质两边得压差Ｂ过滤介质与滤饼构成得过滤层两边得压差 Ｃ滤饼两面得压差Ｄ液体进出过滤机得压差B 7、回转真空过滤机中就是以下部件使过滤室在不同部位时,能自动地进行相应得不同操作:______。 Ａ转鼓本身Ｂ随转鼓转动得转动盘 Ｃ与转动盘紧密接触得固定盘Ｄ分配头 D 8、非球形颗粒得当量直径得一种就是等体积球径,它得表达式为______。 A d p＝6V/A此处V为非球形颗粒得体积,A为非球形颗粒得表面积 B d p＝(6V/π)1/3 C d p＝(4V/π)1/2 D d p＝(kV/π)1/3(k为系数与非球形颗粒得形状有关) B 9、在讨论旋风分离器分离性能时,分割直径这一术语就是指_________。 Ａ旋风分离器效率最高时得旋风分离器得直径 Ｂ旋风分离器允许得最小直径 Ｃ旋风分离器能够50%分离出来得颗粒得直径 Ｄ能保持滞流流型时得最大颗粒直径 C 10、在离心沉降中球形颗粒得沉降速度__________。 Ａ只与d p, ρp, ρ,u T, r, μ有关Ｂ只与d p,ρp,u T,r有关 Ｃ只与d p,ρp,u T,r ,g有关Ｄ只与d p,ρp,u T, r ,k有关 (题中u T气体得圆周速度, r 旋转半径, k 分离因数) A 11、降尘室没有以下优点______________。 Ａ分离效率高Ｂ阻力小 Ｃ结构简单Ｄ易于操作A 12、降尘室得生产能力__________。 Ａ只与沉降面积A与颗粒沉降速度u T有关 Ｂ与A , u T及降尘室高度H有关 Ｃ只与沉降面积A有关 Ｄ只与u T与H有关 A 13、回转真空过滤机得过滤介质阻力可略去不计,其生产能力为5m3/h(滤液)。现将转速度降低一半,其她条件不变,则其生产能力应为____________。 A 5m3/h B 2、5m3/h C 10m3/h D 3、54m3/h D 14、要除去气体中含有得5μ～50μ得粒子。除尘效率小于75％,宜选用。 A 除尘气道 B 旋风分离器 C 离心机 D 电除尘器B
第三章 机械分离 一、名词解释（每题2分） 1. 非均相混合物 物系组成不同，分布不均匀，组分之间有相界面 2. 斯托克斯式 r u d u t s r 2 218)(?-=μρρ 3. 球形度s ? 非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值 4. 离心分离因数 离心加速度与重力加速度的比值 5. 临界直径dc 离心分离器分离颗粒最小直径 6．过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率 单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 9. 过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 二、单选择题（每题2分） 1、自由沉降的意思是_______。 Ａ颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计 Ｂ颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度 Ｃ颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用 Ｄ颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程 D 2、颗粒的沉降速度不是指_______。 Ａ等速运动段的颗粒降落的速度 Ｂ加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 Ｃ加速运动段结束时颗粒的降落速度 Ｄ净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度 B
3、对于恒压过滤_______。 A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的√2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍 D 当介质阻力不计时,滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的4倍D 4、恒压过滤时，如介质阻力不计，滤饼不可压缩，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 Ｄ增大至原来的1.5倍 C 5、以下过滤机是连续式过滤机_______。 Ａ箱式叶滤机Ｂ真空叶滤机 Ｃ回转真空过滤机Ｄ板框压滤机 C 6、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B 7、回转真空过滤机中是以下部件使过滤室在不同部位时，能自动地进行相应的不同操作：______。 Ａ转鼓本身Ｂ随转鼓转动的转动盘 Ｃ与转动盘紧密接触的固定盘Ｄ分配头 D 8、非球形颗粒的当量直径的一种是等体积球径，它的表达式为______。 A d p＝6V/A此处V为非球形颗粒的体积，A为非球形颗粒的表面积 B d p＝(6V/π)1/3 C d p＝(4V/π)1/2 D d p＝(kV/π)1/3 (k为系数与非球形颗粒的形状有关) B 9、在讨论旋风分离器分离性能时，分割直径这一术语是指_________。 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50%分离出来的颗粒的直径 Ｄ能保持滞流流型时的最大颗粒直径 C 10、在离心沉降中球形颗粒的沉降速度__________。 Ａ只与d p, ρp, ρ,u T, r, μ有关Ｂ只与d p，ρp，u T，r有关 Ｃ只与d p，ρp，u T，r，g有关Ｄ只与d p，ρp，u T，r，k有关 （题中u T气体的圆周速度，r 旋转半径，k 分离因数）A 11、降尘室没有以下优点______________。 Ａ分离效率高Ｂ阻力小 Ｃ结构简单Ｄ易于操作A 12、降尘室的生产能力__________。 Ａ只与沉降面积A和颗粒沉降速度u T有关 Ｂ与A，u T及降尘室高度H有关 Ｃ只与沉降面积A有关 Ｄ只与u T和H有关 A