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1、第三章 非均相物系的分离自测题 一填空或选择1固体粒子的沉降过程分_阶段和_阶段。沉降速度是指_阶段颗粒相对于_的速度。2在重力场中，固粒的自由沉降速度与下列因素无关（ ）A）粒子几何形状 B）粒子几何尺寸 C）粒子及流体密度 D）流体的流速3在降尘室中除去某粒径的颗粒时，若降尘室高度增加一倍，则颗粒的沉降时间_，气流速度_，生产能力_。4在斯托克斯区，颗粒的沉降速度与其直径的_次方成正比，而在牛顿区，与其直径的 次方成正比。5沉降雷诺准数Ret越大，流体粘性对沉降速度的影响_。6一球形石英粒子在空气中作滞流自由沉降。若空气温度由20提高至50，则其沉降速度将_。7降尘室操作时，气体的流动应控
2、制在_区。8含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室，颗粒的沉降速度为0.03m/s，则降尘室的最大生产能力为_m3/s。9降尘室内，颗粒可被分离的条件是_ _。10理论上降尘室的生产能力与_和_有关，而与_无关。11在降尘室内，粒径为60m的颗粒理论上能全部除去，则粒径为42m的颗粒能被除去的分率为_。（沉降在滞流区） 12在离心分离操作中，分离因数是指_。某颗粒所在旋风分离器位置上的旋转半径R0.2m，切向速度uT=20m/s，则分离因数为_。13旋风分离器的分离效率随器身_的增大而减小。 14工业上应用最广泛的间歇压滤机有_和_，连续吸滤型过滤机为_。15用板框压滤机恒压过滤某种悬浮液
3、，其过滤方程式为q2+0.062q=510-5，式中q的单位为m3/m2，的单位为s，则过滤常数值及其单位为：K_，qe_，e_。若该过滤机由6356352mm的10个框组成，则其过滤面积A_m2，介质的虚拟滤液体积Ve_m3。 16根据过滤基本方程式（）说明提高过滤机生产能力的措施是（最少写出三条）_、_、_。 17在板框压滤机中，若过滤压力差增加一倍，则过滤速率变为原来的( )倍。（过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩）A）21/2 B）2 C）1 D）418板框压滤机中横穿洗涤法的洗涤速率与最终过滤速率之比为( )；叶滤机置换洗涤法的洗涤速率与最终过滤速率之比为( )。（p、在过滤最终与洗
4、涤相同）A）1/4 B）1/2 C）4 D）1 19恒压过滤某种悬浮液（介质阻力可忽略，滤饼不可压缩），已知10min单位过滤面积上得滤液0.1m3。若1h得滤液2m3,则所需过滤面积为_m2。 20叶滤机过滤某种悬浮液，介质阻力可忽略，滤饼不可压缩，K2.510-3m2/s。若过滤终了时，q2.5m3/m2，每m2过滤面积上用0.5m3清水洗涤（p、与过滤终了相同），则所需过滤时间_s，洗涤时间w=_s。 二、分析题1、若分别采用下列各项措施，试分析转筒过滤机的生产能力将如何变化，并分析各种措施的可行性。（已知滤布阻力可以忽略，滤饼不可压缩）（1）转筒尺寸按比例增大50。（2）转筒浸没度增大
5、50。（3）操作真空度增大50。（4）转速增大50。（5）升温，使滤液粘度减小50。2、为什么降尘室通常设计成扁平型？三、计算题1、在底面积为40m2的除尘室内回收气体中的球形固体颗粒。气体的处理量为3600m3/h，固体的密度s3000kg/m3,操作条件下气体的密度1.06kg/m3，粘度为210-5Pas。试求理论上能完全除去的最小颗粒直径。2、以小型板框压滤机对碳酸钙颗粒在水中的悬浮液进行过滤实验，测得数据列于本题附表中：过滤压强差p/kPa过滤时间/s滤液体积V/m3103.0502.2710-36609.1010-3343.417.12.2710-32339.1010-3已知过滤面
6、积为0.093m2，试求：（1）过滤压力差103.0kPa时的过滤常数K、qe及；（2）滤饼的压缩性指数s；（3）若滤布阻力不变，试写出此滤浆在过滤压力差196.2kPa时的过滤方程式。3、用一台BMS50/810-25型板框压滤机过滤某悬浮液，悬浮液中固相质量分率为0.139，固相密度为2200kg/m3，液相为水。每1m3滤饼中含500kg水，其余全为固相。已知操作条件下的过滤常数K=2.7210-5m2/s，qe=3.4510-3m3/m2，滤框尺寸为81081025，共38个框。试求：（1）过滤至滤框内全部充满滤渣所需的时间及所得的滤液体积；（2）过滤完毕用0.8m3清水洗涤滤饼，求洗
7、涤时间。洗水温度及表压与滤浆的相同。4、在3105Pa的压力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=510-5m2/s，qe=0.01m3/m2，又测得滤饼体积与滤液体积之比=0.08。现拟用有38个框的BMS50/810-25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时间共需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）。第三章非均相物系的分离 一填空或选择1固体粒子的沉降过程分_加速_阶段
8、和_恒速_阶段。沉降速度是指_恒速_阶段颗粒相对于_流体_的速度。2在重力场中，固粒的自由沉降速度与下列因素无关（ D ）A）粒子几何形状 B）粒子几何尺寸 C）粒子及流体密度 D）流体的流速3在降尘室中除去某粒径的颗粒时，若降尘室高度增加一倍，则颗粒的沉降时间_加长一倍 ，气流速度_为原来的1/2 ，生产能力不变。4在斯托克斯区，颗粒的沉降速度与其直径的_2_次方成正比，而在牛顿区，与其直径的 1/2 次方成正比。5沉降雷诺准数Ret越大，流体粘性对沉降速度的影响_越小_。6一球形石英粒子在空气中作滞流自由沉降。若空气温度由20提高至50，则其沉降速度将_减小_。7降尘室操作时，气体的流动应
9、控制在_层流_区。8含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室，颗粒的沉降速度为0.03m/s，则降尘室的最大生产能力为_0.36 _m3/s。9降尘室内，颗粒可被分离的条件是气体在降尘室的停留时间大于颗粒的沉降时间。10理论上降尘室的生产能力与_底面积_和_沉降速度_有关，而与_高度_无关。11在降尘室内，粒径为60m的颗粒理论上能全部除去，则粒径为42m的颗粒能被除去的分率为_49%_。（沉降在滞流区） 12在离心分离操作中，分离因数是指_ uT2/Rg _。某颗粒所在旋风分离器位置上的旋转半径R0.2m，切向速度uT=20m/s，则分离因数为_203.9_。13旋风分离器的分离效率随器身
10、_直径 _的增大而减小。 14工业上应用最广泛的间歇压滤机有_板框过滤机_和_叶滤机_，连续吸滤型过滤机为_转筒真空过滤机_。15用板框压滤机恒压过滤某种悬浮液，其过滤方程式为q2+0.062q=510-5，式中q的单位为m3/m2，的单位为s，则过滤常数值及其单位为：K_510-5_，qe_0.031_，e_19.2s _。若该过滤机由6356352mm的10个框组成，则其过滤面积A_8.06_m2，介质的虚拟滤液体积Ve_0.25_m3。 16根据过滤基本方程式（）说明提高过滤机生产能力的措施是（最少写出三条）增大压差；提高温度；使用阻力小的滤布；s1时在允许时使用助滤剂；清洗滤布等。17
11、在板框压滤机中，若过滤压力差增加一倍，则过滤速率变为原来的(B )倍。（过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩）A）21/2 B）2 C）1 D）418板框压滤机中横穿洗涤法的洗涤速率与最终过滤速率之比为(A )；叶滤机置换洗涤法的洗涤速率与最终过滤速率之比为(D )。（p、在过滤最终与洗涤相同）A）1/4 B）1/2 C）4 D）1 19恒压过滤某种悬浮液（介质阻力可忽略，滤饼不可压缩），已知10min单位过滤面积上得滤液0.1m3。若1h得滤液2m3,则所需过滤面积为_8.16 _m2。 20叶滤机过滤某种悬浮液，介质阻力可忽略，滤饼不可压缩，K2.510-3m2/s。若过滤终了时，q2.5m
12、3/m2，每m2过滤面积上用0.5m3清水洗涤（p、与过滤终了相同），则所需过滤时间_2500_s，洗涤时间w=_1000_s。 二、分析题若分别采用下列各项措施，试分析转筒过滤机的生产能力将如何变化，并分析各种措施的可行性。（已知滤布阻力可以忽略，滤饼不可压缩）（1）转筒尺寸按比例增大50。（2）转筒浸没度增大50。（3）操作真空度增大50。（4）转速增大50。（5）升温，使滤液粘度减小50。答：根据题给条件，转筒真空过滤机生产能力的表达式为按 而A=DL（1）转筒尺寸按比例增大50。新设备的过滤面积为A=(1.5)2A=2.25A即生产能力为原来的2.25倍，净增125，需要换设备。（2）
13、转筒浸没度增大50,即生产能力净增22.5。增大浸没度不利于洗涤。（3）操作真空度增大50 增大真空度使 K为原来的1.5倍，则效果同加大浸没度50，即生产能力提高了22.5。加大真空度受操作温度及原来真空度大小的制约。（4）转速增大50，效果同（2）和（3），但转速太快滤饼厚度太薄，不利于挂下滤饼。（5）升温，使粘度下降50，过滤阻力减小50，K增大一倍, 即可使生产能力提高41.4。但温度提高，将使真空度难以保持。2、为什么降尘室通常设计成扁平型？降尘室的最大生产能力Vs=blut，与降尘室的高度无关，所以降尘室通常设计成扁平型三、计算题1、在底面积为40m2的除尘室内回收气体中的球形固体
14、颗粒。气体的处理量为3600m3/h，固体的密度s3000kg/m3,操作条件下气体的密度1.06kg/m3，粘度为210-5Pas。试求理论上能完全除去的最小颗粒直径。解：理论上沉降速度大于得颗粒能完全除去设沉降位于层流区：校核：假设正确，理论上能完全除去的最小颗粒直径为2、以小型板框压滤机对碳酸钙颗粒在水中的悬浮液进行过滤实验，测得数据列于本题附表中：过滤压强差p/kPa过滤时间/s滤液体积V/m3103.0502.2710-36609.1010-3343.417.12.2710-32339.1010-3已知过滤面积为0.093m2，试求：（1）过滤压力差103.0kPa时的过滤常数K、qe及；（2）滤饼的压缩性指数s；（3）若滤布阻力不变，试写出此滤浆在过滤压力差196.2kPa时的过滤方程式。解：（1）由恒压过滤方
