2022年化工原理非均相物系分离习题库.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载一、填空题1某颗粒的重力沉降听从斯托克斯定律,如在水中的沉降速度为 u1,在空气中为u2,就 u1 u2；如在热空气中的沉降速度为 u3,冷空气中为 u4,就 u3 u4；, 答：utd2gs,由于水的粘度大于空气的粘度,所以u 1u 218热空气的粘度大于冷空气的粘度,所以u3u42用降尘室除去烟气中的尘粒,因某种缘由使进入降尘室的烟气温度上升,如气体质量流量不变,含尘情形不变,降尘室出口气体含尘量将（上升、下降、不变）,导致此变化的缘由是 1）；2）；答：上升,缘由：粘度上升,尘降速度下降；体积流量上升,停留时间削减；3含

2、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 d min；（增大、减小、不变）答：减小、减小、增大,减小；名师归纳总结 ut4 dgs第 1 页,共 11 页3,压强增加,气体的密度增大,故沉降速度减小,压强增加,VnRTp,所以气体的体积流量减小,tLVLA,气体体积流量减小,故停留时间变大；气体的停留时间us/- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 最小粒径在斯托克斯区dmin学习必备欢迎下载18u tgs,沉降速度下降,故最小粒径减小；4一般而言,同一含尘气

3、以同样气速进入短粗型旋风分别器时压降为 P1,总效率为 1,通过瘦长型旋风分别器时压降为 P2,总效率为 2 ,就： P1 P2,1 2 ；答：小于,小于5某板框过滤机恒压操作过滤某悬浮液,滤框布满滤饼所需过滤时间为 ,试推算以下情形下的过滤时间为原先过滤时间 的倍数：1）s0,压差提高一倍,其他条件不变,= ；s0 . 5,压差提高一倍,其他条件不变, ；2）= 3）s1,压差提高一倍,其他条件不变,= ；1）0. 5；2）0.707；3）1 1 / p 1 s,可得上述结果；6某旋风分别器的分别因数 k=100,旋转半径 R=0.3m,就切向速度 ut= m/s；答： 17.1m/s 7对

4、板框式过滤机,洗涤面积A 和过滤面积 A 的定量关系为,洗水走过的,洗涤速率（dV dW距离L 和滤液在过滤终了时走过的距离L 的定量关系为和终了时的过滤速率dV dE的定量关系为；答案：Aw1A；L w2 ; dV dW=1dV dE248转筒真空过滤机,转速越大,就生产才能就越,每转一周所获得的滤名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 液量就越学习必备欢迎下载；,形成的滤饼厚度越,过滤阻力越答案：大；少；薄；小分析：由转筒真空过滤机的生产才能Q4 6 5Kn 忽视介质阻力 9一降尘室长 5M,宽 2.5M,高 1.1

5、M,中间装有 10 块隔板 ,隔板间距为 0.1M,现颗粒最小直径 10m ,其沉降速度为0.01m/s,欲将最小直径的颗粒全部沉降下来,含尘气体的最大流速不能超过_m/s；理由： 1最大生产才能V1155.20 . 01.13 375 m/s最大流速uVb11 .375505.m/sH.12 .或：LH5.01u05.m/suu 0u0. 0110恒压过滤时,过滤面积不变,当滤液粘度增加时,在相同过滤时间内,过滤常数将变,滤液体积将变；答：小,小K2kp1s,k2rp,粘度增加,故 K 变小；VVe2KAe,滤液体积减小；二、挑选题名师归纳总结 以下说法正确选项；过滤速率与过滤面积的平方成正

6、比第 3 页,共 11 页过滤速率与过滤面积成正比过滤速率与滤液体积成正比过滤速率与滤布阻力成正比- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载答案： B 分析：可由过滤基本方程直接求得dVKA2d2 VV e用板框过滤机进行恒压过滤, 如介质阻力可忽视不计, 过滤 20min 可得滤液8m 3,如再过滤 20min 可再得滤液；11.3m 3 3.3m 38m 34m 3答案:C 分析:由恒压过滤方程就2V22 VVeKA2态计得的累积量；由题知Ve,0就有V2KA2将120minV 18m3代入, 得KA2822040min时V 2KA282

7、4011 .3 m320就V2V 1113.83 .3 m3应留意恒压过滤方程中 V 、是指从初始0 起点含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降,理论上完全除去的粒子最小粒径为 30 m,现气体的额处理量增大 1 倍,就该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为；A 2 30 m B 1/2 30 m C 30 m D 2 1/2 30 m 答案： D 名师归纳总结 分析：降尘室最大处理量V 与能被完全除去最小颗粒的沉降速度u 有以下关第 4 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载系VSAutgs滤饼两侧的压差；由u td2s

8、18V故dming18VssA下面哪个是过滤的推动力；液体经过过滤机的压强降；介质两侧的压差；介质两侧的压差加上滤饼两侧的压差答： D 恒压过滤时,当过滤时间增加倍就过滤速率为原先的；（介质阻力可忽视,滤饼不行压缩）A 2 1/2 倍B 2-1/2 倍C 2 倍D 1/2 倍答案： B 分析：恒压过滤方程为：q22qqeK（a）b dqK过滤基本方程为d2qqe将qe0代入两式,然后再将 a代入 b有dqK1d2K6降尘室的生产才能取决于；名师归纳总结 降尘面积和降尘室高度第 5 页,共 11 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 沉

9、降面积和能 100%除去的最小颗粒的沉降速度 降尘室长度和能 100%除去的最小颗粒的沉降速度 降尘室的宽度和长度答： B 7对标准旋风分别器系列,以下说法哪一个是正确的；A 尺寸大,就处理量大,但压降大；B 尺寸大,就分别效率高,但压降小；C 尺寸小,就处理量小,但分别效率高；D 尺寸小,就分别效率差,但压降大答： C 8设降尘室的长、宽、高分别为 L、S、H（单位均为 m）,颗粒的沉降速度为ut（m/s）,气体的体积流量为 Vs,就颗粒能在降尘室分别的条件是；A H/utLbH/Vs；B H/utLbH/Vs；C L/utLbH/Vs；D L/utLbH/Vs 答： B9以下说法中正确选项

10、；A 离心沉降速度 ur 和重力沉降速度 ut是恒定的；B 离心沉降速度 ur 和重力沉降速度 ut不是恒定的；名师归纳总结 C 离心沉降速度 ur 不是恒定值,而重力沉降速度ut是恒定值；第 6 页,共 11 页ut不是恒定值D 离心沉降速度 ur 是恒定值,而重力沉降速度- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载答案： C 分析：离心沉降速度 ur随颗粒在离心力场中的位置 R 而变；而重力沉降速度2uTut与位置无关；由于打算 ur的是离心加速度 R,它是一个变量,与位置有关；而打算 ut的是加速度 g,它是一常量；10欲对含尘气体进行气

11、固分别,如气体的处理量较大时；应,可获得较好的分别成效；A 采纳一个尺寸较大的旋风分别器B 采纳多个尺寸较小的旋风分别器串联C 采纳多个尺寸较小的旋风分别器并联D 不用旋风分别器,该用其它分别设备答： C 三、运算题用板框压滤机在恒压强差下过滤某种悬浮液,测得过滤方程式为：V 2+V=5 10-5A 2试求：欲在 30min 内获得 5m 3 滤液,需要边框尺寸为框如干个；过滤常数 K、qe、 e；解： 1、所需滤框数635mm 635mm 25mm 的滤由已知的过滤时间和相应的滤液体积,利用恒压过滤方程求过滤面积； 再由滤框尺寸确定所需的滤框数名师归纳总结 - - - - - - -第 7

12、页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载将有关数据代入恒压过滤方程式并整理得到AAV2Vn5525218 . 26 m51051053060又0 .63522nA/20.635218. 26/20. 635222.64实取 23 个框,就实际过滤面积为：A20.63522318. 55m22、过滤常数 K、qe 及 e 依据恒压过滤方程式确定过滤常数 K、Ve,恒压过滤方程式V22 VVeKA2与题给恒压过滤方程相比可得,Ke5105m2/s0.027m3 /m22 V1,Ve0 m3qeVe/A05./18 .55e2 q e/K0 .0272/5

13、105146.s2试验室用一片过滤面积为0.1m 2 的滤叶对某种悬浮液进行试验,滤叶内部真空度为 8 10 4Pa,测出 qe为 0.01m 3/m 2, e 为 20s,且知每获 1 升滤液,便在滤叶表面积存 1mm 厚的滤渣,今选用板框过滤机在3.2 10 5Pa 的表压下过滤该悬浮液,所用过滤介质与试验相同,该压滤机滤框为正方形,其边长为 810mm,框厚为 42mm,共 20 个框,滤饼不行压缩；试求：名师归纳总结 滤框完全布满滤饼所需的过滤时间；第 8 页,共 11 页如滤饼洗涤与装卸时间为0.5h,求以滤液体积计的生产才能；- - - - - - -精选学习资料 - - - -

14、- - - - - 学习必备 欢迎下载解： 1）滤框完全布满滤饼所需的过滤时间 过滤面积：A2 l2n20 .2 812026. 24m222145s0. 67h滤饼体积：Vcl2bn0. 8120. 042200.551 m0 .1.0.0010 .1 m3滤饼/m3滤液0001滤液体积VV c.0 55135 . 51 m0 1.qV5.510 .21 m3 /m2A26.24真空度为8104Pa,即p8104Paqe0.01 m3/m2,e20sK2 q e20 . 010 . 5105m2/se20KpKpKKp0 .510532.1052105m2/sp08.105eq e20.01

15、255sK210过滤时间：qqe2e0 . 210. 01 25K21052）过滤机的生产才能QVD0 .5. 51.54.71m3/hW6703某板框压滤机的过滤面积为0.6m 2,在恒压下过滤某悬浮液, 3 小时后得滤液60m 3,如滤饼不行压缩,且过滤介质可忽视不计,试求：名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载 如其他条件不变,过滤面积加倍,可得多少滤液？ 如其他条件不变,过滤时间缩短 1.5h,可得多少滤液？ 如其他条件不变,过滤的压差加倍,可得多少滤液？ 如在原表压下过滤 3h,用 4m 3

16、 的水洗涤滤饼需多长时间？设滤液与水的性质相近；解： 1）因过滤阻力忽视不计,恒压过滤方程为：V2KA2;A2A时,V2KA2V2A2,V 60220.62即：V2A220.62解得：V120m312）22V2KA2V2KA2V2,V21 .5V26023解得：V42.43m33、p2pKp,K2KV2KA2,V2KA2V2K,V22KV2K602K解得：V84.85m34、洗涤时间：名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 11 页精选学习资料 - - - - - - - - - V2KA2KA2V2602学习必备欢迎下载1 2 0 032dV KA 1200 310 m /

17、 hd 2 V 2 60V W 4W 1 6. h1 dV E 1 104 d 44用小型板框压滤机对某悬浮液进行恒压过滤试验,过滤压强差为 150kPa,测得过滤常数 k=2.5 10-4m 2/s,qe =0.02m 3/m 2；今拟用一转筒真空过滤机过滤该悬浮液,过滤介质与试验时相同,操作真空度为60kPa,转速为 0.5r/min,转筒的浸没度为1/3；如要求转筒真空过滤机的生产才能为5m 3 滤液 /h,试求转筒真空过滤机的过滤面积；已知滤饼不行压缩；名师归纳总结 解：滤饼不行压缩,故Kp104m2/s0. 02A05.第 11 页,共 11 页Kp60,K60K10.Kp1501502 q eKe,e2 q e1 .0 .02244sK0100 .52Q60 KA2 60nen2V en 45601.0104A2601/305.解得：A3 .597m2- - - - - - -