化工原理分章試題與解答第三章

1、AfV*弟二早一、填空題1 .某顆粒的重力沉降服從斯托克斯定律，若在水中的沉降速度為 U1,在空氣中為U2,則 U1U2；若在熱空氣中的沉降速度為 U3,冷空氣中為 U4,則 U3U4(,LbH/Vs;BH/utLbH/Vs；CL/utLbH/Vs答：B9 .下列說(shuō)法中正確的是。A 離心沉降速度 ur和重力沉降速度 ut是恒定的；du2”K11B 離心沉降速度 ur和重力沉降速度 ut不是恒定的;C 離心沉降速度 Ur不是恒定值，而重力沉降速度 ut是恒定值；D 離心沉降速度 Ur是恒定值，而重力沉降速度 Ut不是恒定值答案：C分析：離心沉降速度 Ur隨顆粒在離心力場(chǎng)中的位置（R）而變。而重力

2、沉降速度uLUt與位置無(wú)關(guān)。因?yàn)闆Q定 Ur的是離心加速度R,它是一個(gè)變量，與位置有關(guān)。而決定 Ut的是加速度 g,它是一常量。10 .欲對(duì)含塵氣體進(jìn)行氣固分離， 若氣體的處理量較大時(shí)。 應(yīng),可獲得較好的分離效果。A 采用一個(gè)尺寸較大的旋風(fēng)分離器B 采用多個(gè)尺寸較小的旋風(fēng)分離器串聯(lián)C 采用多個(gè)尺寸較小的旋風(fēng)分離器并聯(lián)D 不用旋風(fēng)分離器，該用其它分離設(shè)備答：C三、計(jì)算題1.用板框壓濾機(jī)在恒壓強(qiáng)差下過(guò)濾某種懸浮液，測(cè)得過(guò)濾方程式為：V2+V=5X10-5A29試求：欲在 30min 內(nèi)獲得 5m3濾液，需要邊框尺寸為 635mmx635mmx25mm 的濾框若干個(gè)；過(guò)濾常數(shù) K、qe、Be。解：1、

3、所需濾框數(shù)由已知的過(guò)濾時(shí)間和相應(yīng)的濾液體積，利用恒壓過(guò)濾方程求過(guò)濾面積。再由濾框尺寸確定所需的濾框數(shù)將有關(guān)數(shù)據(jù)代入恒壓過(guò)濾方程式并整理得到_2_5525=18.26m351030602又A=20.6352nn=A/20.6352=18.26/20.6352=22.64實(shí)取 23 個(gè)框，則實(shí)際過(guò)濾面積為：A=20.635223=18.55m22、過(guò)濾常數(shù) K、qe 及 Be根據(jù)恒壓過(guò)濾方程式確定過(guò)濾常數(shù) K、Ve,恒壓過(guò)濾方程式V22VVetKA2與題給恒壓過(guò)濾方程相比可得，K=510m2/s32Ve=1Ve=0.5m3,2qe=Ve/A=0.5/18.55=0.027m/m3252V2V510

4、匕濾框完全充滿(mǎn)濾餅所需的過(guò)濾時(shí)間;若濾餅洗滌與裝卸時(shí)間為 0.5h,求以濾液體積計(jì)的生產(chǎn)能力解：1)濾框完全充滿(mǎn)濾餅所需的過(guò)濾時(shí)間 9過(guò)濾面積：A=2l4n=20.81220=26.24m2.222濾餅體積：Vc=lbn=0.810.04220=0.551m42r 二姓二0.01eK210-5.51m552。10.0010.001=0.1m3濾餅/m3濾液濾液體積0.5510.14、真空度為8M106Pa,即p=8*10Paqe=0.01m/m%=20s5.5126.243,2=0.21m/mqe0.012Ue20=0.510,m2/sK_pK一：p.：p33.21072=K()=0.510(

5、)=210m/s-p0.8105ee二5s過(guò)濾時(shí)間:r 二(qqe)2一二一一一一一e一2(0.210.01)210二一5=2145s=0.67h2)過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力5.51口.%0.67-0.5_3,.=4.71m/h3.某板框壓濾機(jī)的過(guò)濾面積為 0.6m；在恒壓下過(guò)濾某懸浮液，3 小時(shí)后得濾液60m3,若濾餅不可壓縮，且過(guò)濾介質(zhì)可忽略不計(jì)，試求：若其他條件不變，過(guò)濾面積加倍，可得多少濾液？若其他條件不變，過(guò)濾時(shí)間縮短 1.5h,可得多少濾液？若其他條件不變，過(guò)濾的壓差加倍，可得多少濾液？若在原表壓下過(guò)濾 3h,用 4m3的水洗滌濾餅需多長(zhǎng)時(shí)間？設(shè)濾液與水的性質(zhì)相近。解：1)因過(guò)濾阻力忽略不

6、計(jì)，包壓過(guò)濾方程為：V2=KA2e；A，=2A時(shí)，v2=KA2eV2A2V2(20.6)2即：V2-A2,6020.62解得：V=120m31口-二2)2V2=KA2UV2=KA2UV2_mV1_15V2r6023解得：V：-42.43m3V、即=2即K工甲,K：=2KV2:KA2V2;KA2UV2_KV2_2K-2-=,2=2VK60K解得：V=84.85m34.用小型板框壓濾機(jī)對(duì)某懸浮液進(jìn)行包壓過(guò)濾試驗(yàn)，過(guò)濾壓強(qiáng)差為 150kPa,測(cè)得過(guò)濾常數(shù) k=2.5X10-4m2/s,qe=03/m20今擬用一轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)過(guò)濾該懸浮液， 過(guò)濾介質(zhì)與試驗(yàn)時(shí)相同， 操作真空度為 60kPa,轉(zhuǎn)速為 0

7、.5r/min,轉(zhuǎn)筒的浸沒(méi)度為 1/3。若要求轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)的生產(chǎn)能力為 5m3濾液/h,試求轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾面積。已知濾餅不可壓縮。解：濾餅不可壓縮，故K廣卬0.02241.010Q-60.KA2(60nn2)-Ven5=60.1.010A2(601/30.540.52)-0.02A0.5解得：A=3.597m2%=q；/K=0.0272/510=14.6s2.實(shí)驗(yàn)室用一片過(guò)濾面積為 0.1m2的濾葉對(duì)某種懸浮液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，濾葉內(nèi)部真空度為 8X104Pa,測(cè)出 qe為 0.01m3/m2,Be 為 20s,且知每獲 1 升濾液，便在濾葉表面積累 1mm 厚的濾渣，今選用板框過(guò)濾機(jī)在 3.2X105Pa 的表壓下過(guò)濾該4、洗滌時(shí)間:V2=KA2UKA2V2602二1200dVKA2du2V12002603-10m/h1