化工原理--沉降与过滤习题及答案
- 格式:doc
- 大小:233.00 KB
- 文档页数:9
1、含尘气体中的尘粒称为( )。
A. 连续相;B. 分散相;C. 非均相。
答案:B2、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答案: D3、在长为L ,高为H 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:____。
A 、 L/u <H/uTB 、 L/uT <H/uC 、 L/uT ≥H/uD 、L/u ≥H/uT答案: D4、欲提高降尘宝的生产能力,主要的措施是 。
A. 提高降尘宝的高度;B. 延长沉降时间;C. 增大沉降面积答案:C5为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有关足够的机械强度,应采用 的转鼓。
A. 高转速、大直径;B. 高转速、小直径;C. 低转速、大直径;D. 低转速,小直径;答案:B6、有一含尘气流,尘粒的平均直径在20~70μm ,现要达到较好的除尘效果,可采A. 降尘室;B. 旋风分离器;C. 湿法除尘;D. 袋滤器答案:b7、旋风分离器的临界粒径是指能完全分离出来的 粒径。
A. 最小;B. 最大;C. 平均;答案:A8、长3m 、宽2.4m 、高2m 的降尘室与锅炉烟气排出口相接。
操作条件下,锅炉烟气量为m 35.2,气体密度为3720.0m kg ,黏度为s Pa •⨯-5106.2,灰尘可看作球型颗粒,密度为32200m kg 。
计算:(1)则能被完全分离出去的颗粒的临界直径= μm 。
A 、86.8B 、91.8C 、72.3D 、69.1答案:A9、长3m 、宽2.4m 、高2m 的降尘室与锅炉烟气排出口相接。
操作条件下,锅炉烟气量为s m 35.2,气体密度为3720.0m kg ,黏度为s Pa •⨯-5106.2,灰尘可看作球型颗粒,密度为32200m kg 。
14节沉降落球粘度计。
使用光滑小球在粘性液体中的自由沉降可以测定液体的粘度。
现有密度为8010kg/m 3、直径0.16mm 的钢球置于密度为980 kg/m 3的某液体中,盛放液体的玻璃管内径为20mm 。
测得小球的沉降速度为1.70mm/s ,试验温度为20℃,试计算此时液体的粘度。
测量是在距液面高度1/3的中段内进行的,从而免除小球初期的加速及管底对沉降的影响。
当颗粒直径d 与容器直径D 之比d/D <0.1,雷诺数在斯托克斯定律区内时,器壁对沉降速度的影响可用下式修正:⎪⎭⎫ ⎝⎛+=D d u u t t 104.21' 式中u't 为颗粒的实际沉降速度;u t 为斯托克斯定律区的计算值。
解:231081021016.0--⨯=⨯⨯=D d []33108104.211070.1104.21'--⨯⨯+⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+=D d u u t t =1.73×10-3m/s按式3-12可得()()()32321073.11881.998080101016.018--⨯⨯⨯-⨯=-=t s u g d ρρμ =0.0567Pa ·s校核颗粒雷诺数Re t 3370.40567.09801070.11016.0'--⨯=⨯⨯⨯⨯==μρt du 上述计算有效。
15节-16节过滤【例题7.2.1】在实验室中用过滤面积为0.1 m 2的滤布对某种水悬浮液进行过滤试验,在恒定压差下,过滤5min 得到滤液1L ,又过滤5min 得到滤液0.6L 。
如果再过滤5min ,可以再得到多少滤液?解:在恒压过滤条件下,过滤方程为22e q qq Kt +=3211101100.1q --⨯==⨯m 3/m 2,1560300t =⨯=s ()32210.610 1.6100.1q --+⨯==⨯ m 3/m 2,2600t =s代入过滤方程得()222e 1102110300q K --⨯+⨯⨯=(1)()222e 1.6102 1.610600q K --⨯+⨯⨯=(2)联立(1)、(2)两式可以求得2e 0.710q -=⨯ m 3/m 2,60.810K -=⨯m 2/s因此, 22620.7100.810q q t -+⨯⨯=⨯,当31560900t =⨯= s, 则:2263320.7100.810900q q -+⨯⨯=⨯⨯, 解得:23 2.07310q -=⨯m 3/m 2所以()()223320.1 2.07310 1.6100.10.47310q q ----⨯=⨯-⨯⨯=⨯m 3 因此可再得到的滤液为0.473L 。
第三章沉降与过滤练习题一、填空:1、旋风分离器分离的是混合物,旋液分离器分离的是混合物,它们都属于混合物。
2、过滤操作有两种方式过滤和过滤。
4、恒压过滤时,过滤速度随时间增加而,洗涤速率随时间增加而,操作压差将随时间增加而。
( A、增加B、减少C、不变) 5、板框压滤机的洗涤速率是过滤终了速率的倍,叶滤机的洗涤速率是过滤终了速率的倍。
6、恒压过滤某悬浮液,过滤1小时得滤液10m3,,若不计介质阻力,再过滤2小时可共得滤液m3。
8、离心分离因数Kc= ,其值大小表示性能。
二、计算1、密度为1030 Kg/m3、直径为400μm的球形颗粒在150℃的热空气中降落,求其沉降速度。
(1.8m/s)2、求直径为80μm的玻璃球在20℃水中等自由沉降速度,已知玻璃球的密度2500 Kg/m3,水的密度为1000 Kg/m3,水在20℃时的黏度为0.001 Pas (5.23×10-3m/s)3、密度为2500 Kg/m3的玻璃球在20℃的水中和空气中以相同的速度沉降,求在这两种介质中沉降的颗粒直径之比值,假设沉降处于斯托克斯区。
(9.61)4、一种测定粘度的仪器由一钢球及玻璃筒组成,测试时筒内充满被测液体,记录钢球下落一定距离的时间,球的直径为6mm,下落距离为200mm,测试一种糖浆时记下的时间间隔为7.32s,此糖浆密度为1300Kg/m3,钢球的密度为7900 Kg/m3,求此糖浆的粘度。
(4.74Pas)5、直径为0.08mm,密度为2469 Kg/m3的玻璃球在温度300K和101.3kpa的空气中沉降。
计算自由沉降速度。
另有球形闪锌矿颗粒,密度为1000 Kg/m3,同样在空气中沉降,若其自由沉降速度与上述玻璃球相同,计算该颗粒的直径。
(0.443m/s,6.05×10-5m)6、悬浮液中固体颗粒浓度为0.025kg悬浮液,滤液密度为1120 m3,湿滤渣与其中固体的质量之比为 2.5kg/kg,试求与 1 m3滤液相对应得干滤渣量ω,Kg/m3(29.9)7、一叶滤机过滤面积为0.2 m2,过滤压差为200KPa,过滤开始1小时得滤液20m3,又过滤1小时,又得滤液10m3,此时过滤终止,在原压差下用5 m3水洗涤滤饼,求洗涤时间。
第三章 沉降与过滤沉 降【3-1】 密度为1030kg/m 3、直径为的球形颗粒在150℃的热空气中降落,400m μ求其沉降速度。
解 150℃时,空气密度,黏度./30835kg m ρ=.524110Pa s μ-=⨯⋅颗粒密度,直径/31030p kg m ρ=4410p d m -=⨯假设为过渡区,沉降速度为()(.)()./..1122223345449811030410179225225241100835p t p g u d m s ρρμρ--⎡⎤-⎡⎤⨯==⨯⨯=⎢⎥⎢⨯⨯⨯⎢⎥⎣⎦⎣⎦验算 .Re ..454101790.835=24824110p t d u ρμ--⨯⨯⨯==⨯为过渡区【3-2】密度为2500kg/m 3的玻璃球在20℃的水中和空气中以相同的速度沉降。
试求在这两种介质中沉降的颗粒直径的比值,假设沉降处于斯托克斯定律区。
解 在斯托克斯区,沉降速度计算式为()/218t p p u d g ρρμ=-由此式得(下标w 表示水,a 表示空气)()()2218= p w pw p a pat w ad d u g ρρρρμμ--=pw pad d =查得20℃时水与空气的密度及黏度分别为./,.339982 100410w w kg m Pa sρμ-==⨯⋅./,.35120518110a a kg m Pa sρμ-==⨯⋅已知玻璃球的密度为,代入上式得/32500p kg m ρ=.961pw pad d ==【3-3】降尘室的长度为10m ,宽为5m ,其中用隔板分为20层,间距为100mm ,气体中悬浮的最小颗粒直径为,气体密度为,黏度为10m μ./311kg m ,颗粒密度为4000kg/m 3。
试求:(1)最小颗粒的沉降速度;(2)若需要.621810Pa s -⨯⋅最小颗粒沉降,气体的最大流速不能超过多少m/s? (3)此降尘室每小时能处理多少m 3的气体?解 已知,/./.6336101040001121810pc p d m kg m kg m Pa sρρμ--=⨯===⨯⋅,,(1) 沉降速度计算 假设为层流区().()(.)./.26269811010400011001181821810pc p t gd u m sρρμ---⨯⨯-===⨯⨯验算 为层流..Re .66101000111000505221810pc t d u ρμ--⨯⨯⨯===<⨯,(2) 气体的最大流速。
沉降与过滤复习题答案1. 沉降的基本原理是什么?沉降的基本原理是利用重力作用使悬浮在液体中的固体颗粒沉降到容器底部的过程。
当液体流动速度降低或停止时,颗粒因重力作用而逐渐沉降。
2. 影响沉降速度的因素有哪些?影响沉降速度的因素包括颗粒的大小、形状和密度,液体的粘度和密度,以及颗粒与液体之间的摩擦阻力。
3. 过滤操作中,过滤介质的作用是什么?过滤介质的作用是阻止固体颗粒通过,同时允许液体顺利流过。
过滤介质的选择取决于颗粒的大小和形状,以及过滤的精度要求。
4. 什么是真空过滤?真空过滤是一种利用真空泵产生的负压来加速过滤过程的方法。
在真空过滤中,过滤介质的一侧被抽成负压,从而加快液体通过过滤介质的速度,提高过滤效率。
5. 沉降与过滤在工业生产中有哪些应用?沉降与过滤在工业生产中的应用非常广泛,包括水处理、化工产品的分离、食品加工、制药工业中的原料提取和纯化等。
这些过程通常需要去除悬浮固体或实现固体与液体的分离。
6. 沉降池的设计需要考虑哪些因素?沉降池的设计需要考虑的因素包括池的尺寸、形状、进出水方式、颗粒沉降的时间和速度,以及池内水流的分布和流动特性。
7. 过滤操作中,如何提高过滤效率?提高过滤效率的方法包括增加过滤介质的面积、使用多孔性更好的过滤介质、优化过滤介质的结构以减少过滤阻力、以及采用适当的过滤辅助设备如真空泵或压力泵。
8. 沉降与过滤过程中,如何减少颗粒的再悬浮?减少颗粒再悬浮的方法包括控制水流速度以避免扰动沉降的颗粒、使用适当的搅拌或混合设备以防止颗粒沉积、以及在过滤操作中保持过滤介质的清洁和完整性。
9. 沉降与过滤操作中,如何控制操作条件以优化分离效果?优化分离效果的操作条件包括调整pH值以改变颗粒的表面电荷、控制温度以影响液体的粘度和颗粒的沉降速度、以及选择合适的沉降或过滤设备和操作参数。
10. 沉降与过滤在环境保护中的应用有哪些?沉降与过滤在环境保护中的应用包括废水处理、空气净化、土壤修复等。
第三章沉降与过滤沉降【3-1】密度为1030kg/m 3、直径为400m μ的球形颗粒在150℃的热空气中降落,求其沉降速度。
解150℃时,空气密度./30835kg m ρ=,黏度.524110Pa sμ-=⨯⋅颗粒密度/31030p kg m ρ=,直径4410p d m -=⨯假设为过渡区,沉降速度为()(.)()./..1122223345449811030410179225225241100835p t p g u d m s ρρμρ--⎡⎤-⎡⎤⨯==⨯⨯=⎢⎥⎢⎥⨯⨯⨯⎢⎥⎣⎦⎣⎦验算.Re ..454101790.835=24824110p t d u ρμ--⨯⨯⨯==⨯为过渡区【3-2】密度为2500kg/m 3的玻璃球在20℃的水中和空气中以相同的速度沉降。
试求在这两种介质中沉降的颗粒直径的比值,假设沉降处于斯托克斯定律区。
解在斯托克斯区,沉降速度计算式为()/218t p p u d g ρρμ=-由此式得(下标w 表示水,a 表示空气)()()2218= p w pw p a pat w ad d u g ρρρρμμ--=pw pad d =查得20℃时水与空气的密度及黏度分别为./,.339982 100410w w kg m Pa s ρμ-==⨯⋅./,.35120518110a a kg m Pa sρμ-==⨯⋅已知玻璃球的密度为/32500p kg m ρ=,代入上式得.961pw pad d =【3-3】降尘室的长度为10m ,宽为5m ,其中用隔板分为20层,间距为100mm ,气体中悬浮的最小颗粒直径为10m μ,气体密度为./311kg m ,黏度为.621810Pa s -⨯⋅,颗粒密度为4000kg/m 3。
试求:(1)最小颗粒的沉降速度;(2)若需要最小颗粒沉降,气体的最大流速不能超过多少m/s?(3)此降尘室每小时能处理多少m 3的气体?解已知,/./.6336101040001121810pc p d m kg m kg m Pa sρρμ--=⨯===⨯⋅,,(1)沉降速度计算假设为层流区().()(.)./.26269811010400011001181821810pc p t gd u m sρρμ---⨯⨯-===⨯⨯验算..Re .66101000111000505221810pc t d u ρμ--⨯⨯⨯===<⨯.为层流(2)气体的最大流速max u 。
三非均相物系分离沉降速度计算3.1 计算直径为1mm的雨滴在20℃空气中的自由沉降速度。
应用Stokes方程计算液体粘度3.2 将直径为6mm的钢球放入某液体中,下降距离位200mm时,所经历时间为7.32秒,此液体密度为1300[Kg/m3],钢球密度为7900[Kg/m3],求此液体粘度为多少厘泊?降沉室的计算,设计型3.3 欲用降尘室净化温度为20℃、流量为2500(m3/h)的常压空气,空气中所含灰尘的密度为1800(kg/m3),要求净化的空气不含有直径大于10μm的尘粒,试求所需沉降面积为多大?若降尘室的底面宽2m,长5m,室内需要设多少块隔板?3.4用一多层降沉室除去炉中的矿尘。
矿尘最小粒径为8μm,密度为4000[kg/m3 ]。
降尘室内长4.1m,宽1.8m,高4.2m。
气体温度为427℃,粘度为3.4×10 -5 [N·S/ m2 ],密度为0.5[kg/m3 ],若每小时的炉气量为2160标准m3 ,试确定降尘室内隔板的间距及层数? (沉降处于斯托克斯定律区)3.5 用一截面为矩形的沟槽从炼油厂的废水中分离其中油滴,拟回收直径为2mm以上的油滴,槽宽为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出。
油的密度为870[Kg/m3],水温为20℃,每分钟处理废水为26m3,求所需槽的长度。
降沉室计算,操作型3.6 降沉室高2m、宽2m、长5m,用于矿石焙烧炉的降尘。
操作条件下气体的流量为25000[m3/h];密度为0.6[kg/m3],粘度为0.03cP,固体尘粒的密度为4500[kg/m3 ],求此降沉室能除去最小颗粒直径?并估计矿尘中直径为50μm的颗粒能被除去的百分率?3.7 气流中悬浮某种球形微粒,其中最小微粒为10μm,沉降处于斯托克斯区。
今用一多层隔板降尘室分离此气体悬浮物,已知降尘室长10m,宽5m,共21层,每层高100mm。
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ϕ3. 球形度s4. 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dcD2、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 B3、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D4、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倍倍D增大至原来的1.5倍C5、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 C6、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B7、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BC与转动盘紧密接触的固定盘D8A d p=6V/A此处V为非球形颗粒的体积,AB d p=(6V/π)1/3(9、在讨论旋风分离器分离性能时,分割直径这一术语是指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。
,u T,r有关p,u T,r,k有关pA。
A有关TA13。
现将转速度降低一半,其他条件不变,则其生产能力应为____________。
A 5m3/hB 2.5m3/hC 10m3/hD 3.54m3/h D14、要除去气体中含有的5μ~50μ的粒子。
除尘效率小于75%,宜选用。
沉降与过滤一章习题及答案一、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20℃水密度998.2kg/m 3粘度为100.5×10-5Pa ·s )。
A ⋅A 4000 mPa ·s ; ⋅B 40 mPa ·s ; ⋅C 33.82 Pa ·s ; ⋅D 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 。
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。
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 。
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 7、旋风分离器的总的分离效率是指 。
DA. 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 。
非均相分离一、单选题1.颗粒的沉降速度不是指()。
B(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2.自由沉降的意思是()。
D(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3.在滞流区颗粒的沉降速度正比于()。
D-ρ)的1/2次方 (B)μ的零次方(A)(ρs(C)粒子直径的0.5次方 (D)粒子直径的平方4.对于恒压过滤()。
D(A)滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的倍(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倍5.回转真空过滤机洗涤速率与最终过滤速率之比为()。
A(A) l (B)1/2 (C) 1/4 (D)1/36.以下说法是正确的()。
B(A)过滤速率与S(过滤面积)成正比 (B)过滤速率与S2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7.叶滤机洗涤速率与最终过滤速率的比值为()。
D(A) 1/2 (B)1/4 (C) 1/3 (D) l8.过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩进行恒速过滤,如滤液量增大一倍,则()。
C(A)操作压差增大至原来的倍 (B)操作压差增大至原来的4倍(C)操作压差增大至原来的2倍 (D)操作压差保持不变9.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10.以下过滤机是连续式过滤机()。
C(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11.过滤推动力一般是指()。
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20℃水密度998.2 kg/m3粘度为×10-5 Pa·s)。
A4000 mPa·s; 40 mPa·s; Pa·s; 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.; B。
;C。
; D。
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7、旋风分离器的总的分离效率是指。
DA. 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。
CA.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。
BA. 1 倍;B. 2 倍;C.倍; 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。
BA.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。
BA.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。
BA. 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。
CA.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 。
BA .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) 。
AA .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 ;A18、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 。
AA.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。
23、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3600m 3/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 。
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0.02 m0.4 m15 m θ5210402.0-⨯=+q q e θ5104-⨯ 4 m2m150℃12500m 31600 kg1.29 kg 0.0474 m35mm0.224 m35mm 2.5 mm5mm 20℃ 20℃的水:,气体的密度为1.2kg/m 3(有效重量指重力减浮力)解: ∵ ∴ 解得:设球形颗粒在水中的沉降为层流, 则在水中沉降速度:校核:<1 假设正确.则此颗粒在气体中的沉降速度为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 解:(1)设沉降区为滞流,则 因为 则假设正确由降尘室的分离条件,有 (2)= (3)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,粘度为,尘粒密度为4300,试求可处理的烟气量。
解:设沉降区为层流,则验算故假设正确总处理量为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。
解:降尘室总面积生产能力的计算式为注意式中 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。
解出设沉降区为层流,则有=验算Re0 ==故假设正确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解:(1)所以A===28.43m(2) A=所以 = 取15个所以 ==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2。
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 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/() (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解:(1)洗涤速率因过滤介质阻力可忽略不计,即q2=Kτ过滤面积A=5××2= m2单位过滤面积上的滤液量q=V/A=80×10-3/= m3/m2过滤常数K= q2/τ=2= m2/h过滤终了时的速率(dq/dτ)E=K/2q=(2×= m/h洗涤速率(dq/dτ)W= (dq/dτ)E=×= m/h(2) Δp’=2Δp时的生产能力因滤饼不可压缩,所以 K’=KΔp’/Δp=2K=2×= m2/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τ= q’2/K’=q2/K==1 h生产能力 Q=V ’/(τ+τw +τD )=(1++= m 3滤液/h9、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1m 2过滤面积上得到0.197m 3的滤液,再过滤20分钟又得滤液0.09m 3。
试求共过滤1小时可得总滤液量为若干m 3.解: 当时, q 1 = m 2时, q 2 = + = 0.287m 3/m 2代入恒压过滤方程时可得:联立解得:由此当过滤1小时后,可得滤液量:解得: q = m 2 即每m 2过滤面积过滤1小时后可得滤液为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 (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 (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 解:(1)= 0 所以设浸没度为,转速为n (r/min)则转筒旋转一周所需时间为,其中转筒整个面积浸入滤槽即过滤时间为 所以故Q = 60nV = 60A 所以 由题知 S = 0 及 故 (2) 设滤饼的厚度为,则有 所以11、采用降尘室回收常压炉气中所含球形固体颗粒。
降尘室底面积为10㎡,高1.6m 。
操作条件下气体密度为0.5kg/m 3,粘度为s Pa ⋅⨯-5100.2,颗粒密度为3000 kg/m 3。
气体体积流量为5m 3/s 。
试求:(1)可完全回收的最小颗粒直径; (2)如将降尘室改为多层以完全回收20m μ的颗粒,求多层降尘室的层数及板间距。
解:(1)设沉降运动处在层流区,则能完全回收的最小颗粒直径:()()m A V g d s s μρρμ2.781056.0300081.9102181850min =-⨯⨯⨯=-=-校核:最小颗粒的沉降速度:s m A V u s /5.010500===2173.11026.05.0102.78Re 56min <=⨯⨯⨯⨯==--μρu d ,近似认为沉降运动处于层流区。
(2)20m μ的颗粒也要能全部回收,所需要的降尘面积可按下式计算(既然直径为m μ2.78的颗粒尚能处于层流区,则20m μ的颗粒沉降也一定处在层流区):()()()22652200153102056.0300081.91021818'm d g V A s s=⨯-⨯⨯⨯=-=--ρρμ需要降尘面积为153㎡,所以降尘室应改为16层(15块隔板),实际降尘面积为160㎡。
层间距为。
点评:就设备结构参数而言,降尘室的处理量主要取决于其底面积而与高度无关;由本题可以看出,当处理量一定时,完全分离出更小的的粒径就必须扩大降尘室的底面积,这是通过多层结构来实现的。