第三章非均相物系的分离练习题

第三章非均相物系的分离

一、填空题

1、旋风分离器是用于混合物分离的典型设备，如奶粉、蛋粉等干制品加工后期的分离，其主要性能参数为、

和。

2、多数沉降过程是在层流区内进行的，根据层流区域内的斯托克斯定律，影响沉降速度的主要因素有、和。

3、过滤操作基本计算的依据主要是过滤基本方程,即。在实际运用时还必须考虑三种情况，即的相对大小, 的相对大小和恒速过滤或恒压过滤。

4、沉降分离方法主要有、和电沉降，非均相混合物在沉降分离设备内能分离出来的条件为。

5、过滤推动力应是由所组成的过滤层两侧的压力差，而过滤阻力相应包括和。

6、某降尘室高4m，宽3m，长5m，用于矿石焙烧炉的炉气除尘。矿尘密度为4300千克每立方米，其形状近于圆球，操作条件下气体流量为1800立方米每小时，气体密度为0.9千克每立方米，粘度为0.03mPa·s。则理论上能除去矿尘颗粒的最小直径为_______μｍ

二、选择题

1、某球形颗粒在粘度为 1.86×10-5Pa.S的大气中自由沉降，已知颗粒直径为40µm，密度为2600Kg/m3，沉降速度为0.12m/s，则该颗粒沉降属（）（设大气密度ρ

=1.165Kg/m3）

A、层流区

B、过渡流区

C、湍流区

D、无法确定

2、若固体颗粒密度为2600Kg/m3，大气压强为0.1Mpa，温度为300C，（此状况下空气密度ρ=1.165Kg/m3粘度为µ=1.86×10-5Pa.S）,则直径为40µm的球形颗粒在该大气中的自由沉降速度为（）

A、0.12m/s

B、1.63m/s

C、1.24m/s

D、2.12m/s

3、过滤过程的计算主要是通过过滤基本方程进行的，方程式中几个表示体系特征的过滤常数则需通过实验首先确定，这几个过滤常数为（）

A、K、S、Ve（Vd）、ΔP

B、K、S、Ve（Vd）、te（td）

C、K、S、Ve（Vd）、r

D、K、Ve（Vd）、ΔP、r

4、利用过滤基本方程计算过滤速度必须考虑滤饼的可压缩性，所谓不可压缩滤饼，下列说法错误的是（）。

A、不可压缩滤饼中流动阻力不受两侧压力差的影响。

B、其中的流动阻力受固体颗粒沉积速度的影响。

C、一定体积滤饼内的流动阻力不受压力差和沉积速率的影响。

D、压力差变化时滤饼性质及厚度保持不变。

5、恒压过滤方程式是基于（）推导出来的

A、滤液在介质中呈湍流流动

B、滤液在介质中呈层流流动

C、滤液在滤渣中呈湍流流动

D、滤液在滤渣中呈层流流动

6、降尘室的生产能力是由（）决定的（底面积一定时）。

A、降尘室的高度和长度

B、降尘室的高度

C、降尘室的长度

D、降尘室的底面积

7、已知旋风分离器旋转半径为r m=0.5m，气体切向进口速度为u t=20m/s，那么该分离器的离心沉降速度与重力沉降速度之比为（）

A 、20/g

B 、20/0.5

C 、81.55

D 、20.39

8、计算下列四种“数”时，其数值大小与单位制选择有关的是（ ）

A 、普兰特准数

B 、传热单元数NTU

C 、离心分离因数Kc

D 、过滤常数K

9、某板框过滤机，在恒定的操作压差下过滤某种水悬浮液，经两小时后，滤渣刚好充满滤框得滤液15m 3，则第一小时可得滤液为（ ）

（忽略介质阻力）

A 、7.5m 3

B 、10m 3

C 、215m 3

D 、缺少条件无法计算 9、板框压滤机洗涤速率为恒压过滤最终速率的1/4，这一规律只有在_______时才成立。

Ａ、过滤时的压差与洗涤时的压差相同；

Ｂ、滤液的粘度与洗涤液的粘度相同；

Ｃ、过滤压差与洗涤压差相同且滤液的粘度与洗涤液的粘度相同；

Ｄ、过滤压差与洗涤压差相同，滤液的粘度与洗涤液的粘度相同，且过滤面积与洗涤面积相同。

10、恒压过滤且介质阻力忽略不计时，如粘度降低20%，则在同一时刻滤液增加_______。

Ａ、11.8%； Ｂ、9.54%; Ｃ、20%; Ｄ、44%

三、问答题

1．加压叶滤机过滤面积为 4.5m 2，在0.2MPa （表压）下用某种料浆进行恒压过滤实验，测得以下数据，

试问根据以上数据能否求得过滤常数K 和q e （q d ）？若能求得请简要回答如何求，不能求得请说明理由

2．回答离心机的工作原理和影响分离能力的因素。

3．某工厂需设计选用一旋风分离器（标准式），若旋风分离器模型参数为N ，用于分离空气中的速溶咖啡粉，其密度为p ρ，直径为p d 的粉粒要求完全除去，并且测得其径向

沉降速度为r i d p p μμπρ182

2（i μ为入口气速，μ

为空气粘度，r 为颗粒在器内的平均旋转半径）。试证明所需旋风分离器的入口宽度B 为：B=

μμπρq iN d p p 2

四、计算题 1、过滤一种固体颗粒体积分数为0.1的悬浮液，滤饼含水的体积分数为0.5，颗粒不可压缩，经实验测定滤饼比阻为 1.3×1011m -2，水的粘度为 1.0×10-3Pa.s ，在压强差恒为

9.81×104Pa 的条件下过滤，假设滤布阻力可忽略，求每M 2过滤面积上获得 1.5m 3滤液所需的过滤时间。

2、求直径为30μm 的球形颗粒，在300C ，1大气压下空气是的自由沉降速度u t 。已知：固体颗粒密度ρ

S =2670Kg/m 3；300C ，1大气压下空气物性粘度μ=1.86×10-5

Pa.S ，密度ρ=1.165Kg/m 3