化工原理试题-非均相物系的分离(共21页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上 化工原理试题(附答案) 姓名 _ 班级 _ 学号 _一、填空题:1.( 2分) 题号 3001 第 3章 知识点: 100 难度: 易 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) 题号 3002 第 3章 知识点: 100 难度: 易 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) 题号 3003 第 3章 知识点: 100 难度: 易自由沉降是 _ 。*答案*沉降过程颗粒互不干扰的沉降4.( 2分) 题号 3004 第 3章 知识点: 100 难度: 易 当粒正在介质中作自由沉降，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的粒正，介质阻力系数越_ 。球形粒子的球形度为_ 。*答案* 小 15.( 2分) 题号 3005 第 3章 知识点: 100 难度: 易 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) 题号 3006 第 3章 知识点: 100 难度: 中 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/ Rep7.( 2分) 题号 3007 第 3章 知识点: 100 难度: 易 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) 题号 3008 第 3章 知识点: 123 难度: 易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) 题号 3009 第 3章 知识点: 300 难度: 易 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) 题号 3010 第 3章 知识点: 300 难度: 易 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) 题号 3011 第 3章 知识点: 300 难度: 中 悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是_ 。*答案* 使滤渣疏松，滤液得以畅流12.( 2分) 题号 3012 第 3章 知识点: 300 难度: 较难 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* - L13.( 2分) 题号 3013 第 3章 知识点: 300 难度: 中 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14.( 4分) 题号 3014 第 3章 知识点: 300 难度: 较难 板框压滤机主要由_，三种板按 _的顺序排列组成。*答案*滤板、滤框、主梁（或支架）压紧装置等组成 12321232115.( 3分) 题号 3015 第 3章 知识点: 300 难度: 中 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_ m2。*答案* 13.1216.( 4分) 题号 3016 第 3章 知识点: 300 难度: 较难 板框压滤机采用横穿洗涤滤渣，此时洗穿过_次滤布及_个滤框厚度的滤渣，流经过长度约为过滤终了滤液流动路程的_倍，而供洗液流通的面积又仅为过滤面积的_。*答案* 二; 一; 二 ; 二分之一17.( 3分) 题号 3017 第 3章 知识点: 300 难度: 易 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。*答案* 过滤、吸干、洗涤、吹松、滤布复原18.( 3分) 题号 3018 第 3章 知识点: 400 难度: 中 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。*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19.( 2分) 题号 3019 第 3章 知识点: 400 难度: 中 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20.( 3分) 题号 3020 第 3章 知识点: 400 难度: 中 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_。*答案* 100021.( 2分) 题号 3021 第 3章 知识点: 400 难度: 易 按操作原理分类，离心机可分为_、_、_ 三类。*答案* 沉降式、过滤式、分离式22.( 3分) 题号 3022 第 3章 知识点: 250 难度: 易 旋风分离器是利用_净制气体的设备，它一般可除去尘气中直径在_m的尘粒，当尘气中尘粒直径小于5m时，可采用_。*答案*离心力的作用 5 袋滤器、文丘里除尘器，泡沫除尘器23.( 2分) 题号 3023 第 3章 知识点: 125 难度: 易 含尘气体中尘粒直径压75um以上的，一般应选用_除尘；若尘粒直径在5um以上，可选用_或_；尘粒直径在1um以下的，可选用_。*答案* 降尘宝 旋风分离器 泡沫除尘器 袋滤器24.( 4分) 题号 3024 第 3章 知识点: 140 难度: 较难 设离心机转鼓直径为1m，转速n=600 1/min，则在其中沉降的同一微粒，比在重力沉降器内沉降的速度快_倍。*答案* 20125.( 2分) 题号 3025 第 3章 知识点: 300 难度: 易 板框压滤机洗涤速率是过滤终了过滤速率的_倍。*答案* 四分之一26.( 2分) 题号 3026 第 3章 知识点: 100 难度: 易 在液一固分离过程，为了增大沉降速度Ut，必须使液体的温度_ 。*答案* 降低二、选择题:1.( 2分) 题号 3027 第 3章 知识点: 250 难度: 易 通常悬浮液的分离宜在（ ）下进行，气体的净制宜在（ ）下进行。 A、高温； B、低温；C、常温*答案* （A） （B）2.( 2分) 题号 3028 第 3章 知识点: 100 难度: 易 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* (C)3.( 2分) 题号 3029 第 3章 知识点: 400 难度: 易 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* (B)4.( 2分) 题号 3030 第 3章 知识点: 300 难度: 易 用板框压滤机恒压过滤某一滤浆（滤渣为不可压缩，且忽略介质阻力），若过滤时间相同，要使其得到的滤液量增加一倍的方法有（ ）。 A、将过滤面积增加一倍；B、将过滤压差增加一倍；C、将滤浆温度到高一倍。*答案* (A)5.( 2分) 题号 3031 第 3章 知识点: 300 难度: 易 板框压滤机组合时应将板、框按（ ）顺序置于机架上。 A、；B、； C、3*答案* （B）6.( 2分) 题号 3032 第 3章 知识点: 125 难度: 易 有一高温含尘气流，尘粒的平均直径在23um，现要达到较好的除尘效果，可采（ ）的除尘设备。A、降尘室；B、旋风分离器；C湿法除尘；D袋滤器。*答案* （C）7.( 2分) 题号 3033 第 3章 知识点: 100 难度: 易 当固体微粒在大气中沉降是层流区域时，以（ ）的大小对沉降速度的影响最为显著。A、颗粒密度；B、空气粘度；C、颗粒直径*答案* （C）8.( 2分) 题号 3034 第 3章 知识点: 400 难度: 易 卧式刮刀卸料离心机按操作原理分应属于（ ）离心机。 A、袋滤器；B、文丘里除尘器；C、泡沫除尘器*答案* （B）9.( 2分) 题号 3035 第 3章 知识点: 500 难度: 易 分离效率最高的气体净制设备是（ ）。A、袋滤器； B、文丘里除尘器； C、泡沫除尘器*答案* （A）10.( 2分) 题号 3036 第 3章 知识点: 500 难度: 易 若气体中所含微粒的最小直径为1mm，并含有少量水分，现要将此气体进行净制，并希望分离效率达99%，则应选用（ ）。A、袋滤器；B、文丘里除尘器；C、泡沫除尘器*答案* （B）11.( 2分) 题号 3037 第 3章 知识点: 120 难度: 中 当微粒与流体的相对运动属于滞流时，旋转半径为1m，切线速度为20m*s-1，同一微粒在上述条件下的离心沉降速度等于重力沉降速度的（ ）。 A、2倍； B、10倍； C、40.8倍*答案* （C）12.( 2分) 题号 3038 第 3章 知识点: 200 难度: 易 为提高旋风分离器的效率，当气体处理量较大时，应采用（ ）。 A、几个小直径的分离器并联； B、大直径的分离 ；C、几个小直径的分离器串联。*答案* （A）13.( 2分) 题号 3039 第 3章 知识点: 100 难度: 易 颗粒的重力沉降在层流区域时，尘气的除尘以（ ）为好。 A、冷却后进行； B、加热后进行； C、不必换热，马上进行分离。*答案* （A）14.( 2分) 题号 3040 第 3章 知识点: 200 难度: 易 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* （A）15.( 2分) 题号 3041 第 3章 知识点: 200 难度: 易 旋风分离器主要是利用（ ）的作用使颗粒沉降而达到分离。 A、重力； B惯性离心力； C、静电场*答案* （B）16.( 2分) 题号 3042 第 3章 知识点: 400 难度: 易 离心机的分离因数愈大，表明它的分离能力愈（ ）。A、差； B、强； C、低*答案* （ B）17.( 2分) 题号 3043 第 3章 知识点: 300 难度: 易恒压过滤时过滤速率随过程的进行而不断（ ）。A、加快； B、减慢； C、不变*答案* （B）18.( 2分) 题号 3044 第 3章 知识点: 100 难度: 易 要使微粒从气流中除去的条件，必须使微粒在降尘室内的停留时间（ ）微粒的沉降时间。 A、； B、； C、； D、*答案* （A）19.( 2分) 题号 3045 第 3章 知识点: 100 难度: 易 球形粒子的球形度( )；非球形粒子的球形度（ ）。 A、等于1； B、小于1； C、大于1*答案* （A） （B）20.( 2分) 题号 3046 第 3章 知识点: 300 难度: 中 板框过滤机采用横穿法洗涤滤渣时，若洗涤压差等于最终过滤压差，洗涤液粘度等于滤液粘度，则其洗涤速率为过滤终了速率的（ ）倍。 A、1； B、0.5； C、0.25*答案* （C）21.( 2分) 题号 3047 第 3章 知识点: 400 难度: 易 现有一乳浊液要进行分离操作，可采用（ ）。A、沉降器；B、三足式离心机；C、碟式离心机。*答案* （C）22.( 2分) 题号 3048 第 3章 知识点: 100 难度: 易 介质阻力系数=24/Rep的适用范围是（ ）。A、圆柱形微粒；B、球形微粒；C、方形微粒；D、层流区；E过渡区； F、湍流区*答案* （B）（D）23.( 2分) 题号 3049 第 3章 知识点: 100 难度: 易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）24.( 2分) 题号 3050 第 3章 知识点: 300 难度: 易 过滤操作中滤液流动遇到阻力是（ ）。A、介质阻力；B、滤渣阻力；C、介质和滤渣阻力之和。*答案* （C）三、判断题:1.( 2分) 题号 3051 第 3章 知识点: 400 难度: 易 离心机的分离因数愈大，表明它的分离能力愈强。（ ）*答案*（）2.( 2分) 题号 3052 第 3章 知识点: 200 难度: 易 通过旋风分离器能够完全分离出来的最大颗粒直径，称临界颗粒直径。（ ）*答案*（×）3.( 2分) 题号 3053 第 3章 知识点: 100 难度: 易 固体颗粒在大气中沉防是层流区域时，以颗粒直径的大小对沉降速度的影响最为显著。（ ）*答案*（）一、判断题:1.( 2分) 题号 3054 第 3章 知识点: 200 难度: 易 旋风分离器是利用惯性离心力作用来净制气的设备。（ ）*答案*（）2.( 2分) 题号 3055 第 3章 知识点: 300 难度: 易 若洗涤压差与过滤压差相等，洗水粘度与滤液粘度相同时，对转筒真空过滤机来说，洗涤速率=过滤未速度。（ ）*答案*（）3.( 2分) 题号 3056 第 3章 知识点: 100 难度: 易 沉降器的生产能力与沉降高度有关。（ ）*答案*（×）4.( 2分) 题号 3057 第 3章 知识点: 300 难度: 易 恒压过滤过程的过滤速度是恒定的。（ ）*答案*（×）5.( 2分) 题号 3058 第 3章 知识点: 100 难度: 易 要使固体颗粒在沉降器内从流体中分离出来，颗粒沉降所需要的时间必须大于颗粒在器内的停留时间。（ ）*答案*（×）6.( 2分) 题号 3059 第 3章 知识点: 200 难度: 中 为提高旋风分离器的分离效率，当气体处理量大时，解决的方法有：一是用几个直径小的分离器并联操作。（ ）二是采用大直径的分离器。（ ）*答案*（） （×）7.( 2分) 题号 3060 第 3章 知识点: 100 难度: 易 在气一固分离过程，为了增大沉降速度U，必须使气体的温度升高。（ ）*答案*（×）8.( 2分) 题号 3061 第 3章 知识点: 100 难度: 易 颗粒的自由沉降速度U小于扰沉降速度。（ ）*答案*（×）9.( 2分) 题号 3062 第 3章 知识点: 132 难度: 易 通常气体的净制宜在低温下进行；（ ）而悬浮液的分离宜在高温下进行。（ ）*答案*（） （）10.( 2分) 题号 3063 第 3章 知识点: 120 难度: 易 粒子的离心沉降速度与重力沉降速度一样，是一个不变值。（ ）*答案*（×）11.( 2分) 题号 3064 第 3章 知识点: 300 难度: 易 做板框压滤机的过滤实验时，滤液的流动路线与洗水的流动路线是相同的。（ ）*答案*（×）12.( 2分) 题号 3065 第 3章 知识点: 300 难度: 易 板框压滤机采用横穿法洗涤时，若洗涤压差=最终过滤压差，洗涤液粘度=滤液粘度，则其洗涤速率=1/4过滤终了速率。（ ）*答案*（）13.( 2分) 题号 3066 第 3章 知识点: 400 难度: 易 物料在离心机内进行分离时，其离心加速度与重力加速度的比值，称为离心分离因数。（ ）*答案*（）14.( 2分) 题号 3067 第 3章 知识点: 300 难度: 中 滤渣的比阻越大，说明越容易过滤。（ ）*答案*（×）15.( 2分) 题号 3068 第 3章 知识点: 300 难度: 易 恒压过滤时过滤速率随过程的进行不断下降。（ ）*答案*（）16.( 2分) 题号 3069 第 3章 知识点: 500 难度: 易 袋滤器可用于除去含微粒直径小至1/um的湿气体的净制。（ ）*答案*（×）17.( 2分) 题号 3070 第 3章 知识点: 100 难度: 易 欲提高降尘室的生产能力一倍，应将降尘室的高度增加一倍。（ ）*答案*（×）18.( 2分) 题号 3071 第 3章 知识点: 400 难度: 易 为提高离心机的分离效率，通常采用小直径，高转速的转鼓。（ ）*答案*（）19.( 2分) 题号 3072 第 3章 知识点: 100 难度: 易 降尘室的生产能力仅与其沉降面积和粒子的沉降速度有关，而与降尘室的高度无关。（ ）*答案*（）二、问答题:1.( 8分) 题号 3078 第 3章 知识点: 130 难度: 中 为什么工业上气体的除尘常放在冷却之后进行？而在悬浮液的过滤分离中，滤浆却不宜在冷却后才进行过滤？*答案* 由沉降公式u=d()g/18可见，U与成反比，对于气体温度升,高其粘度增大，温度下降，粘度减少。所以对气体的除尘常放在冷却后进行，这样可增大沉降速度U。而悬浮液的过滤，过滤速率为dv/(Adq)=P/(rL)，即粘度为过滤阻力。当悬浮液的温度降低时，粘度却增大，为提高过滤速率，所以不宜冷却后过滤。2.( 8分) 题号 3079 第 3章 知识点: 300 难度: 易 试分析提高过滤速率的因素？*答案*过滤速率为dv/Adq=P/rL推动力/阻力提高过滤速率的方法有： （1）提高推动力P，即增加液柱压力；增大悬浮液上面压力；在介质下面抽真空。 （2）降低阻力，即提高温度使粘度下降；适当控制滤渣厚度；必要时可加助滤剂。3.( 8分) 题号 3080 第 3章 知识点: 100 难度: 易 影响重力沉降速度的主要因素是什么？为了增大沉降速度以提高除尘器的生产能力，你认为可以采取什么措施？*答案*由重力沉降式U=d(-)g/18可见，影响重力沉降速度U的主要是dp和（Ud2，U1/，为提高U，在条件允许的情况下，可用湿法增大颗粒直径。这样可大大增大U，较可行的办法是让含尘气体先冷却，使其粘度下降，也可使U增大。4.( 8分) 题号 3081 第 3章 知识点: 200 难度: 中 为什么旋风分离器的直径D不宜太大？当处理的含尘气体量大时，采用旋风分高器除尘，要达到工业要求的分离效果，应采取什么措施？*答案* 旋风分离器的临界直径d=(9B/NU)，可见D时，B也（B=D/4），此时d也，则分离效率，为提高分离效率，不宜采用D太大的分离器。为果气体处理大时，可采用几个小直径的旋风分离器并联操作，这样则可达到要求的分离效果。5.( 8分) 题号 3082 第 3章 知识点: 300 难度: 中 为什么板框压滤机洗涤速率近似等于过滤终了时过滤速率的四分之一倍？*答案* 由于洗涤液通过两层过滤介质和整层滤渣层的厚度，而过滤终了时滤液只通过一层过滤介质和滤渣层厚度的一半，即洗涤液流动距离比滤液长1倍，其阻力也就大1倍，故（dv/dq)w就慢了0.5倍；又因洗涤液的流通面积此滤液的流通面积少1倍，这样（dv/dq)w又慢了0.5。基于上述两个原因，故当洗涤压差与过滤终了时压差相同时，且洗涤液的粘度与滤液粘度相近时，则（dv/dq)w(1/4)(dv/dq)三、计算题:1.(18分) 题号 3083 第 3章 知识点: 100 难度: 中 某厂准备采用多层隔尘室和旋风分离器串联的气体净制流程来净制温度为50的常压含尘空气流4500m*h（各处密度近似相同）。若降尘室中隔板长度为5m，宽度为2m，气体速度U=0.5m*s。固体颗粒在室内的沉降速度U=0.0042m*s，通过旋风分离器的压降不得超过120mmH0，问： （1）隔板间的距离为多少m？ （2）隔板层数是多少？ （3）现因厂房面积有限，降尘室长度减为2.5m，对此你认为应采取什么改进措施未完成此净制任务？ （4）旋风分离器采用CLT/A型，试选择合适的型号（见附表性能表）。 （5）若此气体净制系统还达不到环境保护的排放要求，你认为可采用什么补救措施？ 圆 筒 进口气速 U入 m/s 直 径 12 15 18 型 号 D 压 力 降 PmmHO mm 77 121 174 生 产 能 力 V m/h CLT/A-6.0 600 2670 3340 4000 CLT/A-6.0 650 3130 3920 4700 CLT/A-7.0 700 3630 4540 5440 CLT/A-7.50 750 4170 5210 6250 CLT/A-8.0 800 4750 5940 7130*答案* (1) 求H (L/u)(H/u)HuL/u=0.004×5/0.5=0.042m(2) 求n n=V总/bHu=(4500/3600)/(2×0.042×0.5)=30层(3) 当L=2.5m时，为完成同样的生产任务，可使层数增加一半，变为60层。(4) 选旋风分离器 r=PM/RT=(101.3×29)/(8.314×323)=1.09kg*m P允许P*允许1.2/P*120×1.2/1.09=132mmHO可选用CLT/A-7.0型旋风分离器.(5) 若此净制系统达不到净制要求，可在旋风分离器后加袋滤器，进一步除尘，或在旋风分离器前用湿法增大颗粒直径（具体可用文丘除尘器），使之达到进一步分离。2.(16分) 题号 3084 第 3章 知识点: 100 难度: 易 某厂准备建一个降尘完来净常压，温度为40的含尘空气流，气体进入降尘完的流速保持在0.15m*s，而微粒在室内的沉降速度为0.025m*s，现依厂房面积分配，降尘室只允许做成宽为3m，高为2m，高为2m。问： （1）降尘室的最小长度应为多少m？ （2）降尘室的最大生产能力为多少标准m*h？ （3）若因厂房面积有限，降尘室的长度仅允许为你计算的最小长度的一半，你认为应采取计什么措施来完成此净制任务？*答案*（1）求最小长度L(L/u)(H/u)L（uH/u)=0.15×2/0.025=12m（2）最大生产能力V标 V实=Au=Lbu=12×3×0.025=0.9m*sV标=V实T/T=3240×273/(40273)=2826m*h（3）若L只能为原来的0.5时，为完成同样的生产任务，可在降尘室中间加一隔板。一、计算题:1.(18分) 题号 3085 第 3章 知识点: 100 难度: 中 有一降尘室，长、宽、高分别为11×6×4m，沿沉降室高度的中间加一层隔板。现需使用此降尘室处理常压下的烟气。已知烟气处理量为12500标准m*h，烟气的温度为150，密度为0.85kg*m,粘度为2.5×10Pa*s。问此降尘室能否沉降密度为1600kg*m,直径为35mm以上的尘粒？*答案*（1） 求VV=VT/T=12500×423/273=.13m*h=5.38m*s（2） 求uu=V/A=5.38/(4×6)=0.224m*su(uH/L)=0.224×(4/2)/11=0.041m*s（3）求dp设为层流沉降,则dp=(18×0.0225×10×0.041)/(1600-0.85)×9.807 =32.5×10m=32.5mm 验算：Rep=(32.5×10×0.041×0.85)/(0.0225×10) =0.051 假设正确（4）因为32.535，所以此降尘室能除去直径为35um以上的尘粒。2.(16分) 题号 3086 第 3章 知识点: 100 难度: 中 某降尘室长4m、宽2m、高2m，内用隔板分成25层，用以除去炉气中的矿尘。已知矿尘的密度为3000kg*m，炉气送入降尘室的密度为1.29kg*m，粘度为3.5×10Pa*s，温度为150，尘粒直径在10mm以上，问该降尘室每小时可处理炉气多少标准m*h?（炉气压力近似为101.3kN*m）*答案*设为层流沉降：u=(10×10)(3000-1.29)×9.807/(18×0.035×10) =4.67×10m*s 验算：Rep=(10×10×4.67×10×1.29)/(0.035×10) =1.72×101 假设正确单层流量：V单=Lbu=4×2×4.67×10=0.037m*s25层流量：V=25V单=25×0.037=0.925m*s =3330m*h每小时处理炉气量V标=V(T/T)=3330×(270/423)=2149.15m*h3.(15分) 题号 3087 第 3章 知识点: 100 难度: 易 现要设计一