3机械分离sikao

第四章思考题1.讨论不同类型离心机分离机的结构特点与应用场合。

答：（1）过滤式：特点：结构简单，价格低廉，操作容易实现，维修方便。

应用场合：用于易过滤的晶体悬浮液和较大颗粒悬浮液的固液分离以及物料的脱水。

（2）沉降式：特点；体积小，运行费用底，能耗小，结构复杂，分离因数高，破碎率较高。

应用场合：适用于不易过滤的悬浮液的固液分离。

（3）分离式：特点：分离因数高，转速高，分离强度大。

应用场合；主要用于乳浊液的分离和悬浮液的增浓或澄清。

2. 请列举3例不同类型的过滤设备在食品工业中的应用。

答：（1）板框式过滤用于过滤植物提取液。

（2）真空转鼓过滤机用于连续式含粘性杂质的糖液等原料（3）重力式无阀过滤器用于食品工业中的废水处理。

3. 举两例在一条食品加工线上包含三种不同类型分离设备的食品加工过程例子。

⑴例如提取乳清蛋白工艺；牛乳经双联过滤器除初乳中的杂质，在乳中加入凝乳酶发酵使蛋白质凝固与乳清分离用离心过滤机分离乳清，最后用压力式膜分离超滤机回收乳清中的乳糖得到纯净乳清。

一、判断题1．分离式离心机可用于分离悬浮液和乳化液。

（√）2．如果悬浮液中固形物含量大且粒度较大，可以采用碟式离心机进行分离。

（Χ）3．奶油分离三用机可以在任何条件下独立完成牛乳的标准化操作。

（Χ）4．超临界流体萃取系统流程中必有换热器。

（√）5．只要超滤设备中的膜组件更换成几何尺寸相同的反渗透膜组件就可进行反渗透操作。

（√）二、填空题1．离心分离机可根据：(1) 分离原理、(2) 分离因素范围、(3) 操作方式、(4) 卸料方式、(5) 轴向进行分类。

2．按操作原理，离心分离机可以分为过滤式、沉降式和分离式三种。

3．常用于水果榨汁的两种连续压榨机是：螺旋和带式。

4．食品加工厂常见过滤设备有：压滤机、叶滤机、转筒真空过滤机、转盘真空过滤机等。

5．碟式离心机的进液口设在上（下）部。

出料口设在上部。

6.过滤介质是过滤机的重要组成部分。

工业上常用的过滤介质有：①粒状介质，如细砂，石砾。

现代分离技术复习思考题及答案第一章膜分离1.什么是分离技术和分离工程？分离技术系指利用物理、化学或物理化学等基本原理与方法将某种混合物分成两个或多个组成彼此不同的产物的一种手段。

在工业规模上，通过适当的技术与装备，耗费一定的能量或分离剂来实现混合物分离的过程称为分离工程。

2.分离过程是如何分类的？机械分离、传质分离(平衡分离、速率控制分离)、反应分离第二章膜分离1.按照膜的分离机理及推动力不同，可将膜分为哪几类？根据分离膜的分离原理和推动力的不同，可将其分为微孔膜、超过滤膜、反渗透膜、纳滤膜、渗析膜、电渗析膜、渗透蒸发膜等。

2.按照膜的形态不同，如何分类？按膜的形态分为平板膜、管式膜和中空纤维膜、卷式膜。

3.按照膜的结构不同，如何分类？按膜的结构分为对称膜、非对称膜和复合膜。

4.按照膜的孔径大小不同，如何分类？按膜的孔径大小分多孔膜和致密膜。

5.目前实用的高分子膜膜材料有哪些？目前，实用的有机高分子膜材料有：纤维素酯类、聚砜类、聚酰胺类及其他材料。

6.MF（微孔过滤膜）,UF（超过滤膜）,NF（纳滤膜）,RO（反渗透膜）的推动力是什么？压力差。

7.醋酸纤维素膜有哪些优缺点？醋酸纤维素是当今最重要的膜材料之一。

醋酸纤维素性能稳定，但在高温和酸、碱存在下易发生水解。

纤维素醋类材料易受微生物侵蚀，pH值适应范围较窄，不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。

8.醋酸纤维素膜的结构如何？表皮层，孔径（8－10）×10－10m。

过渡层，孔径200×10－10m。

多孔层，孔径（1000－4000）×10－10m9.固体膜的保存应注意哪些问题？分离膜的保存对其性能极为重要。

主要应防止微生物、水解、冷冻对膜的破坏和膜的收缩变形。

微生物的破坏主要发生在醋酸纤维素膜；而水解和冷冻破坏则对任何膜都可能发生。

温度、pH值不适当和水中游离氧的存在均会造成膜的水解。

冷冻会使膜膨胀而破坏膜的结构。

膜的收缩主要发生在湿态保存时的失水。

机械分离试题库一、选择题1、 一密度为7800 kg/m 3 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 4000 mPa ·s ； ⋅B 40 mPa ·s ； ⋅C 33.82 Pa ·s ； ⋅D 3382 mPa ·s2、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 。

DA ．m μ302⨯；B 。

m μ32/1⨯；C 。

m μ30；D 。

m μ302⨯3、降尘室的生产能力取决于 。

BA ．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 。

DA ． 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。

CA ．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 。

CA. 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 。

BA. 1 倍；B. 2 倍；C.2倍；D.1/2倍10、助滤剂应具有以下性质 。

BA. 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 。

一、填空题1、（2分）在长为L m 、高为H m 的降尘室中，颗粒的沉降速度为u t m/s ，气体通过降尘室的水平流速为u m/s ，则颗粒能在降尘室内分离的条件是 。

答：。

2、（4分）用旋风分离器来分离含尘气体中的尘粒，若进口气速增加，则分离效率 ，其压降 。

答：提高、增加。

3、（2分）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 -2，则离心机的分离因数等于 。

答：10004、（2分）在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4m, 切向速度为15m·s -1。

当颗粒与流体的相对运动属层流时，其分离因数c K 为 。

答：575、（3分）某板框压滤机的框的尺寸为：长×宽×厚=810×810×25 mm ，若该压滤机有10块框，其过滤面积约为 m 2。

答：13.126、（2分）在相同的操作压力下，加压叶滤机的洗涤速率与最终过滤速率之比应为 。

答：17、（2分）在相同的操作压力下，当洗涤液与滤液的粘度相同时，真空转筒过滤机的洗涤速率W d dV )(τ与最终过滤速率F d dV )(τ的比值为 。

答：18、（3分）用板框过滤机过滤某种悬浮液。

测得恒压过滤方程为θ5210402.0-⨯=+q q （θ的单位为s ），则K 为 m 2/s ，q e 为 m 3/ m 2，e θ为 s 。

答：5104-⨯，0.01， 2.59、某板框压滤机，恒压过滤1h 得滤液10m 3，停止过滤用2 m 3清水横穿洗涤（清水黏度与滤液黏度相同），为得到最大生产能力，辅助时间应控制在 h （过滤介质阻力忽略不计）。

答：2.610、降尘室生产能力仅与其 及颗粒的 有关。

表达旋风分离器性能的颗粒的临界直径是指 。

答：降尘室的底面积，沉降速度，能完全分离下来的最小颗粒粒径。

11、在长为L ，高为H 的降尘室中，颗粒沉降速度u 0，气体通过降尘室的水平速度为u ，则颗粒在降尘室内沉降分离的条件是 ，若该降尘室增加2层水平隔板，则其生产能力为原来的 倍。

一、填空题1、（2分）在长为L m、高为H m的降尘室中，颗粒的沉降速度为u t m/s，气体通过降尘室的水平流速为u m/s，则颗粒能在降尘室内分离的条件是。

答：。

2、（4分）用旋风分离器来分离含尘气体中的尘粒，若进口气速增加，则分离效率，其压降。

答：提高、增加。

3、（2分）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-2，则离心机的分离因数等于。

答：10004、（2分）在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4m, 切向速度为15m·s-1。

当颗粒K为。

与流体的相对运动属层流时，其分离因数c答：575、（3分）某板框压滤机的框的尺寸为：长×宽×厚=810×810×25 mm，若该压滤机有10块框，其过滤面积约为m2。

答：13.126、（2分）在相同的操作压力下，加压叶滤机的洗涤速率与最终过滤速率之比应为。

答：17、（2分）在相同的操作压力下，当洗涤液与滤液的粘度相同时，真空转筒过滤机的洗涤速率W d dV )(τ与最终过滤速率F d dV )(τ的比值为 。

答：1 8、（3分）用板框过滤机过滤某种悬浮液。

测得恒压过滤方程为θ5210402.0-⨯=+q q （θ的单位为s ），则K 为 m 2/s ，q e 为 m 3/ m 2，e θ为 s 。

答：5104-⨯，0.01， 2.59、某板框压滤机，恒压过滤1h 得滤液10m 3，停止过滤用2 m 3清水横穿洗涤（清水黏度与滤液黏度相同），为得到最大生产能力，辅助时间应控制在 h （过滤介质阻力忽略不计）。

答：2.610、降尘室生产能力仅与其 及颗粒的 有关。

表达旋风分离器性能的颗粒的临界直径是指 。

答：降尘室的底面积，沉降速度，能完全分离下来的最小颗粒粒径。

11、在长为L ，高为H 的降尘室中，颗粒沉降速度u 0，气体通过降尘室的水平速度为u ，则颗粒在降尘室内沉降分离的条件是 ，若该降尘室增加2层水平隔板，则其生产能力为原来的 倍。

第三章 机械分离非均相混合物的特点是体系内包含一个以上的相，相界面两侧物质的性质完全不同，如由固体颗粒与液体构成的悬浮液、由固体颗粒与气体构成的含尘气体等。

这类混合物的分离就是将不同的相分开，通常采用机械的方法。

第一节 颗粒沉降本节讨论如何利用颗粒沉降运动来分离非均相混合物，为此首先要认识沉降运动现象。

一 固体颗粒在流体中的沉降运动现象1．颗粒沉降运动中的受力分析（1）当固体处于流体中时，只要两者的密度有差异，则在重力场中颗粒将在重力方向与流体作相对运动；在离心力场中与流体在离心力方向上作相对运动。

直径为d 的球形颗粒受到的重力为：g d s ρπ36；其中s ρ为颗粒密度。

直径为d 的球形颗粒受到的离心力为：ru d a d t s r s 23366ρπρπ=；其方向是从圆心指向外。

（2）颗粒处于流体中，无论运动与否，都会受到浮力。

当流体处于重力场中，颗粒受到的浮力等于：g d ρπ36； 流体在离心力场中时，颗粒也要受到一个类似于重力场中浮力的力：r u d t 236ρπ （3）分析颗粒沉降运动必须考虑流体对颗粒运动的阻力。

（4）两种阻力：包括表皮阻力和形体阻力。

当颗粒速度很小时，流体对球的运动阻力主要是粘性摩擦或表皮阻力。

若速度增加，便有旋涡出现，即发生边界层分离，表皮阻力让位于形体阻力。

阻力大小的计算仿照管路阻力的计算，即认为阻力与相对运动速度的平方成正比。

对于直径为d 的球形颗粒：42220d u πρζ2．沉降速度与阻力系数（1）重力沉降速度：重力场中，颗粒在流体中受到重力、浮力和阻力，这些力会使颗粒产生一个加速度，根据牛顿第二定律：重力-浮力-阻力=颗粒质量×加速度。

当颗粒在流体中做均速运动时，g d s ρπ36-g d ρπ36-42220d u πρζ=0事实上，颗粒从静止开始作沉降运动时，分为加速和均速两个阶段。

速度越大阻力越大，加速度越小零；加速度为零时颗粒便作均速运动，其速度称为沉降速度。

弹簧连接机械的分离问题
弹簧连接是一种常见的机械连接方式，用于将两个或多个部件连接在一起并允许相对运动。

然而，弹簧连接在使用过程中可能会出现分离问题，这给机械设备的正常运行带来了困扰。

分离问题的原因
弹簧连接的分离问题可能有以下几个原因：
1. 弹簧选用不当：弹簧的材质、尺寸和刚度应根据实际使用情况进行选择。

如果弹簧的刚度不够，或者选用了不适合的材质，就容易导致连接过松而发生分离。

2. 安装不当：如果弹簧连接的安装不正确，例如固定螺钉未正确锁紧或连接部件未正确对准，就会造成连接不牢固，容易发生分离。

3. 使用环境不合适：弹簧连接往往用于承受较大的力和振动负荷的场合。

如果使用环境恶劣，例如高温、腐蚀性介质等，就会使弹簧连接的可靠性下降，易发生分离。

解决分离问题的措施
为了解决弹簧连接的分离问题，可以采取以下措施：
1. 选择合适的弹簧：根据实际需要，选择合适刚度和材质的弹簧，确保连接的可靠性。

2. 正确安装：在安装弹簧连接时，要仔细按照使用说明进行操作，并确保所有螺钉和连接部件正确安装和锁紧。

3. 加强连接部件的设计：通过设计加强连接部件的结构，增加连接的接触面积和紧固力，提高连接的稳定性。

4. 定期检查和维护：定期对弹簧连接进行检查和维护，确保连接的可靠性。

如果发现异常，应及时采取修复或更换相应部件。

结论
弹簧连接机械的分离问题可能由弹簧选用不当、安装不当和使用环境不合适等因素引起。

为了解决这一问题，我们应选择合适的弹簧，正确安装连接，加强连接部件的设计，并定期检查和维护连接。

这样可以提高弹簧连接的可靠性，确保机械设备的正常运行。