化工原理第三章沉降和过滤课后习题和答案.docx

《化工原理第三章沉降和过滤课后习题和答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工原理第三章沉降和过滤课后习题和答案.docx（4页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第三章沉降与过滤沉降3-1密度为1030kg/m直径为400加的球形颗粒在150的热空气中降落, 求其沉降速度。解150时，空气密度夕= 0.835依/，黏度4 = 2.41、10-5&.5颗粒密度0 =1030依/疗,直径=4xl()T2假设为过渡区，沉降速度为验算Re = 24.8dputp4 F2.41x10-5为过渡区【3-2】密度为2500kg/m3的玻璃球在20的水中和空气中以一样的速度沉降。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 由此式得下标w表示水，a表示空气 查得20时水与空气的密度及黏度分别为玻璃球的密度为夕 =

2、2500版/，代入上式得【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10相，气体密度为LMg/1,黏度为21.8乂10飞尸.5,颗粒密度为4000kg/m3。试求：(1)最小颗粒的沉降速度；(2)假设需要最小颗粒沉降，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m3的气体解 dpc= 10 x 10-6m,pp= 4000Z:g / m , p = lAkg / m f = 21.8 x IO* Rz.s(1)沉降速度计算假设为层流区屿首口 d pMP 10x10 6八八八二八久。斗I包冲验算 Re = -

3、= 0.00505 10L33kPa的空气流量为0、10L33kPa时空气流量为(2)压力损失= 8.31-4d+2D压力损失勾=自囱=831 x (0.746) x (2 IP= 1370a=1.37 kPa 22(3)尘粒的临界直径4.。尘粒密度 Pp = 2000依 / m , b = = = 0.13m55过滤3-6悬浮液中固体颗粒浓度(质量分数)为0.025kg固体/kg悬浮液，滤液密 度为U20kg/m3,湿滤渣与其中固体的质量比为2.5kg湿滤渣/kg干渣，试求与In?滤 液相对应的湿滤渣体积单位为n?湿滤渣/n?滤液。固体颗粒密度为2900kg/m3。解X =0.025依固体/

4、kg悬浮液C = 2.5依湿渣/kg干渣，滤液密度P= 1120依/co =Xp1-CX0.025x1120= 29.9总干渣/加滤液coC 29.9x2.5 / )-Pc 1480=0.0505m3湿渣/机3滤液【3-7】用板框压滤机过滤某悬浮液，共有20个滤框，每个滤框的两侧有效过滤面积为0.85m2,试求1小时过滤所得滤液量为多少m3o过滤常数 K = 4.97xl0f 1/s,% =1.64x10-2利3/疗解 t =3600s-3.28 x ICT? + (3.28xW2)2+4x0.179=0.407m3 / mA = 20x0.85 = 17m2, V = qA = 0.407x

5、 17 = 6.92m3 滤液3-8将习题3-6的悬浮液用板框压滤机在过滤面积100cm2 过滤压力为53.3kPa条件下进展过滤，所测数据 为过滤时间/s 8.43884145滤液量/根L100300500700 nrJ习题3-8附图)/试求过滤常数K与生及滤饼的比阻厂。滤液的黏度为3AmPa s。解过滤面积A = 100cn/ = 0.01m2t/s 8.43884145V/mLlOQ300500700V/m3 1x10-43x10-4 5xW47xW4(/(m3/m2)lxl 0-23x1025xl O-2 7x 10-2-/(m2/m3)8.4xl0212.7xl02 16.8xl02

6、20.7xl02如习题3-8附图所示直线的斜率-L = 2.013xl()4,K = 4.967xl0-5m2/s ,截距达= 6.6xKK滤液黏度i = ZAmPa s = 3.4 x IO-3 Pci -s由习题3-6得u = 0.0505/713湿渣/ m滤液 故比阻为3-91对习题3-6及习题3-8中的悬浮液用板框压滤机在一样压力下进展过滤， 共有20个滤框，滤框厚度为60mm,每个滤框的两侧有效过滤面积为0.85“。试求滤框内全部充满滤渣所需要的时间。固体颗粒密度为2900依/。在习题3-6中已给出湿滤渣质量与其中固体质量的比值为2.5kg湿渣/ kg干渣， 并计算出每立方米滤液相对

7、应的湿渣体积，即 = 0.0505/湿渣/滤液。在习题3-8中已求出恒压过滤的过滤常数K = 4.96710-5后/ s,=1.64x10-2m3/疗解求恒压过滤的过滤时间r的计算式为需要求出7 =A过滤面积 A = 0.85x20 = 17m2滤液体积V的计算：20个滤框中的湿滤渣体积为V =20x0.06x 箜= 0.51 /湿渣C2从滤渣体积匕计算滤液体积VV = = O= 10.1m3滤液v 0.0505 = 1 = 111 = 0.594加3滤液/过滤面积过滤时间=今辿=(0.594)2+2x0.594x1.64x1-=7496s = 21()8/K4.967x1053-10用板框压

8、滤机过滤某悬浮液，恒压过滤lOmin,得滤液104。假设过滤 介质阻力忽略不计，试求：(1)过滤lh后的滤液量；(2)过滤lh后的过滤速率小Z/dr。解恒压过滤，r = 10min,V = 10m3,V, =0,代入教材式(3-40), V2 102求得 KA2=10m /mint10(1)过滤lh后的滤液量r = 60min(2)过滤lh后的过滤速率W/公从教材式(3-39) K=过与式(3-38),得假设转筒真空过滤机的浸液率 = 1/3,转速为2min,每小时得滤液量为15/,试求所需过滤面积。过滤常数长=2.7乂10-%2/$, %=0.08/1解由题 0 = 15/3600 m3/5过滤面积A =15/3600=8.12m22602.7x10t x (CW +3 乙60-0.08