化工原理完整答案(7)

2019-01-07 18:30

A 一倍 B 一半 C 四倍 D 四分之一

622、球形度(形状系数)恒小于或等于1,此值越小,颗粒的形状离球形越远,球形度的定义式可写为______。 B

A ?=Vp/V,V为非球形粒子的体积,Vp 球形粒子的体积

B ?=Ap/A,A为非球形粒子的表面积,Ap与非球形粒子体积相同的球形粒子的表面积 C ?=ap/a,a为非球形粒子的比表面积,ap为球形粒子的比表面积

D ?=6ap/(?d) 323、“在一般过滤操作中,实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身”,“滤渣就是滤饼”则_______。 A

A 这两种说法都对 B 两种说法都不对

C只有第一种说法正确 D只有第二种说法正确

624、旋风分离器的总的分离效率是指 __________。 D A 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 325、降尘室的生产能力由________决定。 C

A 降尘室的高度和长度 B 降尘室的高度 C 降尘室的底面积 D 降尘室的体积

626、在板框过滤机中,如滤饼不可压缩,介质阻力不计,黏度增加一倍时,对同一q值,过滤速率为原来的 _________。 B

A 2倍 B 1/2倍 C 1/2倍 D 4倍

327、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 1/3 328、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 滤速率与滤液体积成正比 D 过滤速率与滤布阻力成反比

329、板框压滤机中 。 B A 框有两种不同的构造 B 板有两种不同的构造

C 框和板都有两种不同的构造 D 板和框都只有一种构造

330、助滤剂应具有以下性质 。 B

A 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 三、填空题(每题2分)

31、一球形石英颗粒,在空气中按斯托克斯定律沉降,若空气温度由20℃升至50℃,则其

31

沉降速度将 。 下降

32、降尘室的生产能力与降尘室的 和 有关。 长度;宽度 33、降尘室的生产能力与降尘室的 无关。

高度

34、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一 倍,则沉降时间 。 增加一倍

35、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

36、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一 倍,生产能力 。 不变

37、在滞流(层流)区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比。 2 38、在湍流区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比。 1/2 39、在过滤的大部分时间中, 起到了主要过滤介质的作用。 滤饼 310、过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩,则恒速过滤过程中滤液体积由Vl增多至V2=2Vl时,则操作压差由ΔPl增大至ΔP2= 2ΔPl

611、已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S,qe为Ve/S,Ve为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为Ve时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力),在恒压过滤时,测得 Δ?/Δq=3740q+200 则过滤常数K= 。 0.000535

612、已知q为单位过滤面积所得滤液体积V/S,qe为Ve/S,Ve为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为Ve时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力),在恒压过滤时,测得 Δ?/Δq=3740q+200 则过滤常数qe= 。 0.0535 313、最常见的间歇式过滤机有 和 。 板框过滤机;叶滤机

614、在一套板框过滤机中,板有 种构造,框 种构造。 2;1 315、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间,设框已充

满,则在每一框中,滤液穿过厚度为 。 框厚度之半

316、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间,设框已充满,在洗涤时,洗涤液穿过厚度为 。

框的厚度

317、板框过滤机在过滤阶段结束的瞬间,设框已充满,在洗涤时,洗涤液穿过的滤布面积等于 。 框的内面积 318、旋风分离器性能的好坏,主要以 来衡量。 临界粒径的大小

619、离心分离设备的分离因数定义式为Kc= 。 uT2/gR (或ur/ut) 320、当介质阻力不计时,回转真空过滤机的生产能力与转速的 次方成正比。 1/2 321、间歇过滤机的生产能力可写为Q=V/??,此处V 为 。

一个操作循环中得到的滤液体积

322、间歇过滤机的生产能力可写为Q=V/??,此处??

表示一个操作循环所需的 。 总时间 323、一个过滤操作周期中,“过滤时间越长,生产能力越大”的看法是否正确? 。 不正确

324、一个过滤操作周期中,“过滤时间越短,生产能力越大”的看法是否正确? 不正确

32

325、一个过滤操作周期中,过滤时间有一个 值。 最适宜

326、一个过滤操作周期中,最适宜的过滤时间指的是此时过滤机生产能力 。 最大 627、对不可压缩性滤饼dV/d?正比于ΔP的 次方,对可压缩滤饼dV/d?正比于ΔP的 次方。

1;1-s

328、对恒压过滤,介质阻力可以忽略时,过滤量增

大一倍,则过滤速率为原来的 。 二分之一

629、对恒压过滤,当过滤面积增大一倍时,如滤饼不可压缩,则过滤速率增大为原来的 倍。对恒压过滤,当过滤面积增大一倍时,如滤饼可压缩,则过滤速率增大为原来的 倍。 4;4

330、转鼓沉浸度是 与 的比值。 转鼓浸沉的表面积;转鼓的总表面积

331、按ψ=Ap/A定义的球形度(此处下标p代表球形粒子),最大值为 。? 越小则颗粒形状与球形相差越 。 1;大 632、将固体物料从液体中分离出来的离心分离方法中,最常见的有 和 。

将固体物料从液体中分离出来的离心分离设备中,最常见的为 。

离心过滤;离心沉降;离心机

633、在Stokes区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的_____次方成正比;在牛顿区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的______次方成正比。 2;1/2

934、一个过滤操作周期中,―过滤时间越长生产能力越大‖的看法是 , “过滤时间越短,生产能力越大”的看法是 。过滤时间有一个 值, 此时过滤机生产能力为 。

不正确的;不正确的;最适宜;最大 635、含尘气体通过长为4m,宽为3m,高为1m的除尘室,已知颗粒的沉降速度为0.03m/s,则该除尘室的生产能力为 m3s。 0.36m3/s

四、问答题(每题3分)

91、影响回转真空过滤机生产能力的因素有哪些?(过滤介质阻力可忽略)

答:当过滤介质阻力可忽略时Q?KA2?n K?2?p/r???可见,影响因素有:

转筒的转速、浸没度、转筒尺寸、操作压强及处理物料的浓度及特性。

62、有一旋风分离器,在正常的速度和阻力的范围内操作,但除尘效率不够满意,现在仓库里还有一个完全相同的旋风分离器,有人建议将这台备用的旋风分离器与正在用的那一台一起并联使用,问这种措施能否提高除尘效率?为什么?

答:不行。因为速度降低,离心惯性力减小,使除尘效率下降。

63、恒压过滤时,如加大操作压力或提高滤浆温度,过滤速率会发生什么变化?为什么?

答:由dq/dt=Δp/[rΦμ(q+qe)]知,加大操作压力,过滤速率变大。提高滤浆温度,使滤液黏度降低,过滤速率增大。

34、临界直径dc 及分割直径d50 ,可以表示旋风分离器的分离性能,回答 dc 与d50 的含义是什么?

33

答:dc旋风分离器的分离分离颗粒最小直径; d50分离效率50%时颗粒直径。 65、由过滤基本方程dq/dt=Δp/[rΦμ(q+qe)]分析影响过滤速率的因素?

答:影响过滤速率的因素有:①物性参数,包括悬浮液的性质(φ、μ)及滤饼特性(r);②操作参数Δp;③设备参数qe。 36、试说明滤饼比阻的意义?

答:比阻r表示滤饼对过滤速率的影响,其数值的大小反映滤液通过滤饼层的难易程度。 五、计算题

31、某板框过滤机框空的长、宽、厚为250mm×250mm×20mm,框数为8,以此过滤机恒压过滤某悬浮液,测得过滤时间为8.75min与15min时的滤液量分别为0.15m3及0.20m3,试计算过滤常数K。 10分 解:过滤面积A = 8×2×0.25×0.25 = 1.0 m2 2分 已知: τ1 = 8.75 min V1 = 0.15 m3

τ2 = 15 min V2 = 0.20 m3

∵V2+2VVe = KA2τ 4分 可得 0.152+2×0.15Ve = K×12×8.75 (1) 0.202+2×0.20Ve = K×12×15 (2) (1)、(2)式联立,解得 K = 0.0030 m2/min = 5.0×10-5 m2/s 4分

62、以板框压滤机恒压过滤某悬浮液,过滤面积10m2,操作压差1.96×105 Pa。每一循环过滤15min得滤液2.91m3。过滤介质阻力不计。

(1)该机生产能力为4.8m3/h滤液,求洗涤、装拆总共 需要的时间及过滤常数K。 (2)若压差降至9.81×104Pa,过滤时间及过滤量不变, 其他条件不变,需多大过滤面积? 设滤饼不可压缩。 (3) 如改用回转真空过滤机,转一圈得滤液0.2m3, 转速为多少才可以维持生产能力不变?10分 解:(1) ∵V2=KA2τ 即 2.912=K×102×15 ∴K=5.65×10-3 m2/min 又 Q= V/∑τ

即 4.8/60=2.91/(15+τw+τD)

∴ τw+τD=21.4 min 4分 (2)V2=KA2τ A2= V2/Kτ

?A?1K而K??p 4分

K?p??2''K?pA'??A?A'?2A?14.1m2

34

(3)Q=4.8/60=0.2×n (n-r/min)

∴ n=0.4 r/min 2分

63、用某叶滤机恒压过滤钛白水悬浮液。滤叶每侧过滤面积为(0.81)2m2,共10只滤叶。测得:过滤10min得滤液1.31m3;再过滤10min共得滤液1.905m3。已知滤饼与滤液体积比n=0.1。 试问:(1)过滤至滤饼厚为21mm即停止,过滤时间是多少?

(2)若滤饼洗涤与辅助时间共45min,其生产能力是多少?(以每小时得的滤饼体积计) 10分 解:(1)∵V2 + 2VVe = KA2t 由题意得 1.312 + 2×1.31Ve = KA2×10 (a)

2

1.905 + 2×1.905Ve = KA2×20 (b) (a)、(b)联立,解得

KA2= 0.2076 m6/min,Ve = 0.1374 m3 3分

又 A = 10×2×0.812 = 13.12m2

过滤终了时,共得滤液量 VE = 13.12×0.021/0.1 = 2.755 m3 由 2.7552 + 2×2.755×0.1374 = 0.2076tE, ∴tE = 40.2 min 3分 (2)生产能力 = nVE /(tE+tw+t辅) = 0.1×2.755/(40.2+45)

=3.23×10-3 m3/min

= 0.194 m3/h(滤饼) 4分

94、在3×105Pa的压强差下对钛白粉在水中的悬浮液进行过滤实验,测得过滤常数K=5×10-5m2/s、qe=0.01m3/m2,又测得滤饼体积与滤液体积之比v=0.08。现拟用有38个框的BMY50/810-25型板框压滤机处理此料浆,过滤推动力及所用滤布也与实验用的相同。 试求:(1)过滤至框内全部充满滤渣所需的时间;

(2)过滤完毕,以相当于滤液量1/10的清水进行洗涤,求洗涤时间;

(3)若每次卸渣、重装等全部辅助操作共需15min,求每台过滤机的生产能力(以每小时平均可得多少m3滤饼计)。 10分 解:(1)所需过滤时间

A=0.812×2×38=49.86m2 Vc=0.812×0.025×38=0.6233m2

Vc0.6233q???0.1563m3/m2

vA0.08?49.86??1212q?2qq?0.1563?2?0.1563?0.01??551s 4分 ???e?5K5?10(2)洗涤时间

KA5?10?5?49.86?dV??53???1.874?10m/s ??d?8q?q80.1563?0.01?????w0? 35


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