化工原理练习题(过滤)
化工原理-板框过滤机计算-选择题(含答案解析)
1、（本计算题共6小题）悬浮液用具有10个框的板框过滤机进行恒压过滤，框的长×宽×厚=0.635×0.635×0.025m。
悬浮液含固体质量百分比为13.9%，滤饼孔隙率ε=0.7305，过滤常数K=1.57×10-4m2/s, qe=0.00378m3/m2,每次过滤完毕用清水洗涤滤饼，洗水温度及表压与滤浆相同，而其体积为滤液体积的10%。
每次卸渣、清理、装合等辅助操作时间为10min。
已知干固相密度为2710kg/m3。
计算：(1)饼液比ν= m3饼/m3滤液；A、0.0561B、0.2635C、 0.0312D、0.1923答案：B2、（本计算题共6小题）悬浮液用具有10个框的板框过滤机进行恒压过滤，框的长×宽×厚=0.635×0.635×0.025m。
悬浮液含固体质量百分比为13.9%，滤饼孔隙率ε=0.7305，过滤常数K=1.57×10-4m2/s, qe=0.00378m3/m2,每次过滤完毕用清水洗涤滤饼，洗水温度及表压与滤浆相同，而其体积为滤液体积的10%。
每次卸渣、清理、装合等辅助操作时间为10min。
已知干固相密度为2710kg/m3。
计算：（2）过滤面积A m2；A、8B、4C、5 D 、12答案：A3、（本计算题共6小题）悬浮液用具有10个框的板框过滤机进行恒压过滤，框的长×宽×厚=0.635×0.635×0.025m。
悬浮液含固体质量百分比为13.9%，滤饼孔隙率ε=0.7305，过滤常数K=1.57×10-4m2/s, qe=0.00378m3/m2,每次过滤完毕用清水洗涤滤饼，洗水温度及表压与滤浆相同，而其体积为滤液体积的10%。
每次卸渣、清理、装合等辅助操作时间为10min。
已知干固相密度为2710kg/m3。
计算：（3）过滤到框满的滤饼体积= 立方米，滤液体积V= 立方米；A、0.1008，0.3825B、0.2016，0.3825C、0.1008，0.765 D 、0.2016，0.765答案：A4、（本计算题共6小题）悬浮液用具有10个框的板框过滤机进行恒压过滤，框的长×宽×厚=0.635×0.635×0.025m。
化工原理
第三章沉降与过滤练习题一、填空：1、旋风分离器分离的是混合物，旋液分离器分离的是混合物，它们都属于混合物。
2、过滤操作有两种方式过滤和过滤。
4、恒压过滤时，过滤速度随时间增加而，洗涤速率随时间增加而，操作压差将随时间增加而。
( A、增加B、减少C、不变) 5、板框压滤机的洗涤速率是过滤终了速率的倍，叶滤机的洗涤速率是过滤终了速率的倍。
6、恒压过滤某悬浮液，过滤1小时得滤液10m3,，若不计介质阻力，再过滤2小时可共得滤液m3。
8、离心分离因数Kc= ，其值大小表示性能。
二、计算1、密度为1030 Kg/m3、直径为400μm的球形颗粒在150℃的热空气中降落，求其沉降速度。
(1.8m/s)2、求直径为80μm的玻璃球在20℃水中等自由沉降速度，已知玻璃球的密度2500 Kg/m3，水的密度为1000 Kg/m3，水在20℃时的黏度为0.001 Pas (5.23×10-3m/s)3、密度为2500 Kg/m3的玻璃球在20℃的水中和空气中以相同的速度沉降，求在这两种介质中沉降的颗粒直径之比值，假设沉降处于斯托克斯区。
(9.61)4、一种测定粘度的仪器由一钢球及玻璃筒组成，测试时筒内充满被测液体，记录钢球下落一定距离的时间，球的直径为6mm，下落距离为200mm，测试一种糖浆时记下的时间间隔为7.32s，此糖浆密度为1300Kg/m3，钢球的密度为7900 Kg/m3，求此糖浆的粘度。
(4.74Pas)5、直径为0.08mm，密度为2469 Kg/m3的玻璃球在温度300K和101.3kpa的空气中沉降。
计算自由沉降速度。
另有球形闪锌矿颗粒，密度为1000 Kg/m3，同样在空气中沉降，若其自由沉降速度与上述玻璃球相同，计算该颗粒的直径。
(0.443m/s，6.05×10-5m)6、悬浮液中固体颗粒浓度为0.025kg悬浮液，滤液密度为1120 m3，湿滤渣与其中固体的质量之比为 2.5kg/kg，试求与 1 m3滤液相对应得干滤渣量ω，Kg/m3(29.9)7、一叶滤机过滤面积为0.2 m2，过滤压差为200KPa，过滤开始1小时得滤液20m3，又过滤1小时，又得滤液10m3，此时过滤终止，在原压差下用5 m3水洗涤滤饼，求洗涤时间。
化工原理试验练习题
化工原理实验练习题一一、选择题1. 在过滤实验中，如果一直做到滤渣完全充满滤框（滤液流量几乎为零的时候），在过滤的后期Δθ/Δq～q线的形状是否会发生什麽变化？A）直线变为向上翘的曲线B）直线变为向下弯的曲线C）直线没有什麽变化2. 在过滤实验中板框过滤机和框的装合次序：A）从固定机头一侧开始，依次为非洗涤板、滤框和洗涤板B）从固定机头一侧开始，依次为洗涤板、滤框和非洗涤板C）从固定机头一侧开始，依次为滤框、洗涤板和非洗涤板3. 当采用明流式板框过滤机进行过滤实验时，过滤结束进行洗涤的操作过程如下：A）按次序先打开洗涤水的进口阀，然后再关闭滤浆进口阀，最后再关闭洗涤板上的出口旋塞B）按次序先关闭滤浆进口阀，然后关闭洗涤板上的出口旋塞，最后再打开洗涤水的进口阀C）按次序先关闭滤浆进口阀，然后打开洗涤水的进口阀，最后再关闭洗涤板上的出口旋塞4、不可压缩流体在等径水平直管中作稳定流动时，由于内摩擦阻力损失的能量是机械能中的______。
A) 位能； B)静压能； C)内能； D)动能。
5、离心泵出口阀，流量时，可以减少气蚀危险。
吸液管的阀门，流量时，可以增大气蚀危险。
A）关小； B）开大； C）降低； D）增大。
6、某同学进行离心泵特性曲线测定实验，启动泵后，出水管不出水．泵进口处真空表指示真空度很高，他对故障原因作出了正确判断，排除了故障，你认为以下可能的原因中，哪一个是真正的原因。
A）水温太高； B）真空表坏了； C）吸入管路堵塞； D）排出管路堵塞。
7、套管冷凝器的内管走空气，管间走饱和水蒸汽，如果蒸汽压力一定，空气进口温度一定，当空气流量增加时，总传热系数应、空气出口温度。
A）增大；B）减小； C ）不变8、传热过程中当两侧流体的对流传热系数都较大时，影响传热过程的将是。
A) 管壁热阻； B) 污垢热阻；C)管内对流传热热阻； D)管外对流传热热阻;9、精馏操作时，若在F、x F、q、 R不变的条件下，将塔顶产品量D增加，其结果是A）x D下降，x W上升； B）x D下降，x W不变；C）x D下降，x W亦下降； D）无法判断；10、精馏操作时，若其他操作条件均不变，只将塔顶的过冷液体回流改为泡点回流,则塔顶产品组成x D变化为。
化工原理习题第三章 过滤 习题3
三非均相物系分离沉降速度计算3.1 计算直径为1mm的雨滴在20℃空气中的自由沉降速度。
应用Stokes方程计算液体粘度3.2 将直径为6mm的钢球放入某液体中，下降距离位200mm时，所经历时间为7.32秒，此液体密度为1300[Kg/m3],钢球密度为7900[Kg/m3]，求此液体粘度为多少厘泊？降沉室的计算,设计型3.3 欲用降尘室净化温度为20℃、流量为2500(m3/h)的常压空气,空气中所含灰尘的密度为1800(kg/m3),要求净化的空气不含有直径大于10μm的尘粒,试求所需沉降面积为多大?若降尘室的底面宽2m,长5m,室内需要设多少块隔板?3.4用一多层降沉室除去炉中的矿尘。
矿尘最小粒径为8μm,密度为4000[kg/m3 ]。
降尘室内长4.1m,宽1.8m,高4.2m。
气体温度为427℃,粘度为3.4×10 -5 [N·S/ m2 ],密度为0.5[kg/m3 ],若每小时的炉气量为2160标准m3 ,试确定降尘室内隔板的间距及层数? (沉降处于斯托克斯定律区)3.5 用一截面为矩形的沟槽从炼油厂的废水中分离其中油滴，拟回收直径为2mm以上的油滴，槽宽为4.5m，深度为0.8m；在出口端除油后的水可不断从下部排出，而汇聚成层的油则从顶部移出。
油的密度为870[Kg/m3]，水温为20℃，每分钟处理废水为26m3,求所需槽的长度。
降沉室计算,操作型3.6 降沉室高2m、宽2m、长5m，用于矿石焙烧炉的降尘。
操作条件下气体的流量为25000[m3/h]；密度为0.6[kg/m3],粘度为0.03cP,固体尘粒的密度为4500[kg/m3 ]，求此降沉室能除去最小颗粒直径?并估计矿尘中直径为50μｍ的颗粒能被除去的百分率？3.7 气流中悬浮某种球形微粒，其中最小微粒为10μm,沉降处于斯托克斯区。
今用一多层隔板降尘室分离此气体悬浮物,已知降尘室长10m,宽5m,共21层,每层高100mm。
《化工原理实验》(阻力、离心泵 、过滤)
一选择题（每空2分，共30分）1流体流过转子流量时的压强降随其流量增大而—jA增大B减少C不变D不确定2U型压差计不可能测出的值为DA表压B真空度C压强差D绝对压3在不同条件下测定直管摩擦系数与雷诺数的数据，能否关联在同一条曲线上D—A能B不能C只有温度相同时才能D只有管粗糙度相等时才能。
4以水作实验流体所测得的直管阻力系数与雷诺数的关系适用于___AA牛顿型流体B只有液体流体C任何流体D只有水本身5当管子放置的角度或水流方向改变时，流速不变，其能量损失CA增大B减少C不变D不确定6离心泵在恒定转速下的扬程与流量（H-Q）曲线为已知，现增大转速，此时H-Q线会___AA上移B下移C不变D不确定7在一输送系统中，改变离心泵出口阀门开度，不会影响什么A管路特性曲线B管路所需压头C泵的特性曲线D泵的工作点8恒压过滤时过滤速率随过程的讲行而不断BA加快B减慢C不变9用板框压滤机恒压过滤某一滤浆（滤渣为不可压缩，且忽略介质阻力），若过滤时间相同，要使其得到的滤液量增加一倍的方法有AA将过滤面积增加一倍B将过滤压差增加一倍C将滤浆温度到高一倍10板框压滤机组合时应将板、框按—顺序置于机架上。
A123123123......B123212321......C3121212 (3)11从流体静力学基本方程了解到U型管压力计测量其压强差是__A_A与指示液密度、液面高度有关，与U形管粗细无关B与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细有关C与指示液密度、液面高度无关，与U形管粗细无关12流体流动时产生摩擦阻力的根本原因是CA流动速度大于零B管边不够光滑C流体具有黏性13离心泵铭牌上所标的性能参数是指B时的值。
A工作点B最高效率C最大扬程D最大功率14离心泵的调节阀开大时，则BA吸入管路的阻力损失不变B泵出口的压力减小C泵入口处真空度减小D泵工作点的扬程升高15过滤操作中滤液流动遇到阻力是CA过滤介质阻力B滤饼阻力C过滤介质和滤饼阻力之和二填空（每空2分，共30分）1在流动阻力实验中，高位槽必须保持溢流状态，以确保水位恒定；测定前需对管路排气，其目的是。
化工原理过滤习题
3、在过滤的大部分时间中， 起到了主要过滤介质的作用。
转鼓沉浸度是 与 的比值(1)
板框过滤机在过滤阶段，滤液穿过厚度为 。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 。
2、过滤推动力一般是指______。 Ａ 过滤介质两边的压差 Ｂ 过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差 Ｃ 滤饼两面的压差 Ｄ 液体进出过滤机的压差
3、转筒真空过滤机中是以下部件使过滤室在不同部位时，能自动地进行相应的不同操作：______。 Ａ 转鼓本身 Ｂ 随转鼓转动的转动盘 Ｃ 与转动盘紧密接触的固定盘 Ｄ 分配头
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。
四、问答题
2、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。 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。 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。
A L/u＜H/uT B L/uT＜H/u C L/uT≥H/u D L/u≥H/uT
化工原理习题及答案
第三章机械分离一、名词解释（每题2分）1. 非均相混合物物系组成不同，分布不均匀，组分之间有相界面2. 斯托克斯式3. 球形度s非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值4. 离心分离因数离心加速度与重力加速度的比值5. 临界直径dc离心分离器分离颗粒最小直径6．过滤利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作7. 过滤速率单位时间所产生的滤液量8. 过滤周期间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间9. 过滤机生产能力过滤机单位时间产生滤液体积10. 浸没度转筒过滤机浸没角度与圆周角比值二、单选择题（每题2分）1、自由沉降的意思是_______。
Ａ颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计Ｂ颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度Ｃ颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用Ｄ颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程 D2、颗粒的沉降速度不是指_______。
Ａ等速运动段的颗粒降落的速度Ｂ加速运动段任一时刻颗粒的降落速度Ｃ加速运动段结束时颗粒的降落速度Ｄ净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度 B3、对于恒压过滤_______。
A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的?2倍B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍C 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍D 当介质阻力不计时,滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的4倍 D4、恒压过滤时，如介质阻力不计，滤饼不可压缩，过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量___ 。
Ａ增大至原来的2倍Ｂ增大至原来的4倍Ｄ增大至原来的倍C5、以下过滤机是连续式过滤机_______。
Ａ箱式叶滤机Ｂ真空叶滤机Ｃ回转真空过滤机Ｄ板框压滤机 C6、过滤推动力一般是指______。
Ａ过滤介质两边的压差Ｂ过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差Ｃ滤饼两面的压差Ｄ液体进出过滤机的压差B7、回转真空过滤机中是以下部件使过滤室在不同部位时，能自动地进行相应的不同操作：______。
化工原理--沉降与过滤习题与答案
化⼯原理--沉降与过滤习题与答案沉降与过滤⼀章习题及答案⼀、选择题1、⼀密度为7800 kg/m 3的⼩钢球在相对密度为1.2的某液体中的⾃由沉降速度为在20℃⽔中沉降速度的1/4000，则此溶液的粘度为（设沉降区为层流20℃⽔密度998.2kg/m 3粘度为100.5×10-5Pa ·s ）。
A ?A 4000 mPa ·s ； ?B 40 mPa ·s ； ?C 33.82 Pa ·s ； ?D 3382 mPa ·s 2、含尘⽓体在降尘室内按斯托克斯定律进⾏沉降。
理论上能完全除去30µm 的粒⼦，现⽓体处理量增⼤1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最⼩粒径为。
DA ．m µ302?；B 。
m µ32/1?；C 。
m µ30；D 。
m µ302? 3、降尘室的⽣产能⼒取决于。
BA ．沉降⾯积和降尘室⾼度；B ．沉降⾯积和能100%除去的最⼩颗粒的沉降速度；C ．降尘室长度和能100%除去的最⼩颗粒的沉降速度；D ．降尘室的宽度和⾼度。
4、降尘室的特点是。
DA ．结构简单，流体阻⼒⼩，分离效率⾼，但体积庞⼤；B ．结构简单，分离效率⾼，但流体阻⼒⼤，体积庞⼤；C ．结构简单，分离效率⾼，体积⼩，但流体阻⼒⼤；D ．结构简单，流体阻⼒⼩，但体积庞⼤，分离效率低5、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素⽆关。
C A ．颗粒的⼏何尺⼨ B ．颗粒与流体的密度 C ．流体的⽔平流速； D ．颗粒的形状6、在讨论旋风分离器分离性能时，临界粒径这⼀术语是指。
CA ．旋风分离器效率最⾼时的旋风分离器的直径; B. 旋风分离器允许的最⼩直径; C. 旋风分离器能够全部分离出来的最⼩颗粒的直径; D. 能保持滞流流型时的最⼤颗粒直径 7、旋风分离器的总的分离效率是指。
DA. 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8、对标准旋风分离器系列，下述说法哪⼀个是正确的。
化工原理第三章沉降与过滤课后习题及答案(1)
第三章 沉降与过滤沉 降【3-1】 密度为1030kg/m 3、直径为400m μ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./30835kg m ρ=，黏度.524110Pa s μ-=⨯⋅颗粒密度/31030p kg m ρ=，直径4410p d m -=⨯ 假设为过渡区，沉降速度为()(.)()./..1122223345449811030410179225225241100835p t p g u d m s ρρμρ--⎡⎤-⎡⎤⨯==⨯⨯=⎢⎥⎢⎥⨯⨯⨯⎢⎥⎣⎦⎣⎦验算 .R e ..454101790．835=24824110p t d u ρμ--⨯⨯⨯==⨯ 为过渡区【3-2】密度为2500kg/m 3的玻璃球在20℃的水中和空气中以相同的速度沉降。
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()/218t p p u d g ρρμ=-由此式得（下标w 表示水，a 表示空气）()()2218= p w pw p a pat w ad d u g ρρρρμμ--=pw pad d =查得20℃时水与空气的密度及黏度分别为./,.339982 100410w w kg m Pa s ρμ-==⨯⋅ ./,.35120518110a a kg m Pa s ρμ-==⨯⋅已知玻璃球的密度为/32500p kg m ρ=，代入上式得.961pw pad d =【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10m μ，气体密度为./311kg m ，黏度为.621810Pa s -⨯⋅，颗粒密度为4000kg/m 3。
试求：(1)最小颗粒的沉降速度；(2)若需要最小颗粒沉降，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m 3的气体？解 已知,/./.6336101040001121810pc p d m kg m kg m Pa sρρμ--=⨯===⨯⋅,, (1) 沉降速度计算 假设为层流区().()(.)./.26269811010400011001181821810pc p t gd u m s ρρμ---⨯⨯-===⨯⨯验算..Re .66101000111000505221810pc t d u ρμ--⨯⨯⨯===<⨯． 为层流(2) 气体的最大流速max u 。
化工原理试题库(附参考答案)
化工原理试题库（附参考答案）一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、常用的胺液净化技术有（）。
A、溶剂过滤技术B、浅层床离子交换脱热稳态盐技术C、电渗析脱盐技术D、以上都对正确答案：D2、启动离心泵时，若电流超额定值（），应立即停泵防止损坏电机。
A、3分钟B、2分钟C、1分钟D、30秒正确答案：C3、在生产异常情况下，需要暂时切除联锁系统，是将联锁置于（）状态。
A、自动B、手动C、程序D、旁路正确答案：D4、加氢催化剂钝化主要用O来钝化。
A、硫化氢B、氢气C、氮气D、空气正确答案：D5、硫化氢浓度在Omg∕m3时会使人失去知觉，很快中毒死亡。
A、1000B、5C、100D、10正确答案：A6、克劳斯部分停工吹扫最需要注意的是（）。
A、燃料气的当量燃烧B、制硫炉炉膛温度控制在700o C左右C、配风比在2左右D、必须用瓦斯代替酸性气进制硫炉正确答案：A7、酸性气制硫炉内硫的转化率约（）。
A、40"50%B、60^70%C、20〜30%D、80~90%正确答案：B8、硫黄在O°C时流动性最好。
A、160"180B、K）（TI30C、180^200D、130^160正确答案：D9、酸烧伤时，应用（）溶液冲洗。
A、清水B、5%硼酸C、5%碳酸钠D、5%碳酸氢钠正确答案：D10、用压力法测量开口容器液位时，液位的高低取决于（）。
A、取压点位置和容器的横截面B、介质密度和横截面C、取压点位置和介质密度D、容器高度和介质密度正确答案：C11、阀门的严密性试验应以公称压力进行或O倍工作压力进行。
A、1.50B、1.0C、1.25D、1.30正确答案：C12、降低醇胺溶液降解损失的措施（）。
A、严格控制醇胺溶液的再生温度B、保持脱硫系统密闭，避免空气进入系统C、醇胺溶液储罐应采用充入惰性气保护。
D、以上都对正确答案：D13、硫化氢浓度大于150mg∕m3（IOOppm）的管线应设置色环标识，按照O 的间隔色环进行漆色标识。
西工大872化工原理-沉降与过滤专题计算题
西工大872化工原理-沉降与过滤专题3沉降与过滤1．现有密度为8010kg/m 3、直径0.16mm 的钢球置于密度为980 kg/m 3的某液体中，盛放液体的玻璃管内径为20mm 。
测得小球的沉降速度为1.70mm/s ，试验温度为20℃，试计算此时液体的粘度。
测量是在距液面高度1/3的中段内进行的，从而免除小球初期的加速及管底对沉降的影响。
当颗粒直径d 与容器直径D 之比d/D ＜0.1，雷诺数在斯托克斯定律区内时，器壁对沉降速度的影响可用下式修正：⎪⎭⎫ ⎝⎛+=D d u u tt 104.21' 式中u't 为颗粒的实际沉降速度；u t 为斯托克斯定律区的计算值。
解：3231081021016.0---⨯=⨯⨯=D d[]33108104.211070.1104.21'--⨯⨯+⨯=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+=D d u u t t =1.73×10－3m/s则()()()32321073.11881.998080101016.018--⨯⨯⨯-⨯=-=t s u g d ρρμ=0.0567Pa ·s 校核颗粒雷诺数Re t3331070.40567.09801070.11016.0'---⨯=⨯⨯⨯⨯==μρt du 上述计算有效。
2．拟采用降尘室回收常压炉气中所含的球形固体颗粒。
降尘室底面积为10m 2，宽和高均为2m 。
操作条件下，气体的密度为0.75kg/m 3，粘度为2.6×10－5Pa ·s ；固体的密度为3000 kg/m 3；降尘室的生产能力为3 m 3/s 。
试求：1）理论上能完全捕集下来的最小颗粒直径；2）粒径为40μm 的颗粒的回收百分率；3）如欲完全回收直径为10μm 的尘粒，在原降尘室内需设置多少层水平隔板？解：1）理论上能完全捕集下来的最小颗粒直径 由式3-16可知，在降尘室中能够完全被分离出来的最小颗粒的沉降速度为3.0103===bl V u s t m/s由于粒径为待求参数，故需采用试差法。
化工原理沉降与过滤习题及答案
沉降与过滤一章习题及答案一、选择题1、 一密度为7800 kg/m 3 的小钢球在相对密度为的某液体中的自由沉降速度为在20℃水中沉降速度的1/4000，则此溶液的粘度为 （设沉降区为层流20℃水密度998.2 kg/m 3粘度为×10-5 Pa ·s ）。
A⋅A 4000 mPa ·s ； ⋅B 40 mPa ·s ； ⋅C Pa ·s ； ⋅D 3382 mPa ·s2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。
理论上能完全除去30μm的粒子，现气体处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 。
DA ．m μ302⨯；B 。
m μ32/1⨯；C 。
m μ30；D 。
m μ302⨯3、降尘室的生产能力取决于 。
BA ．沉降面积和降尘室高度；B ．沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；C ．降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度；D ．降尘室的宽度和高度。
4、降尘室的特点是 。
DA ． 结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大；B ． 结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大；C ． 结构简单，分离效率高，体积小，但流体阻力大；D ． 结构简单，流体阻力小，但体积庞大，分离效率低5、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素 无关。
CA ．颗粒的几何尺寸B ．颗粒与流体的密度C ．流体的水平流速；D ．颗粒的形状6、在讨论旋风分离器分离性能时，临界粒径这一术语是指 。
CA ．旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径; B. 旋风分离器允许的最小直径; C. 旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径; D. 能保持滞流流型时的最大颗粒直径7、旋风分离器的总的分离效率是指 。
DA. 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8、对标准旋风分离器系列，下述说法哪一个是正确的 。
化工原理典型例题题解
（2）若操作压强加倍，其它条件不变（物性、过滤面积、过滤时间与辅助时间），该机生产能力提高了多少？
解：滤饼不洗涤
（1）Q=4/（20+30）=0.08m3/min
（2）K∝ΔP
V’∝ΔP1/2
V’=21/2V=1.414×4=5.65m3
Q=5.65/50=0.113m3/min
例4：在9.81×103Pa的恒定压力差下过滤某种的悬浮液。悬浮液中固相为直径0.1mm的球形颗粒，固相体积分率为10%，过滤时形成空隙率为60%的不可压缩滤饼。已知水的粘度为1.0×10-3Pa·s，过滤介质阻力可以忽略，试求：（1）每平方米过滤面积上获得1.5m3滤液所需的过滤时间；（2）若将此过滤时间延长一倍，可再得滤液多少？
解：以1min为基准。由题给数据知
m3/min
(a)
s
(b)
滤饼体积 0.642×0.04=0.02568m3/min
取滤饼厚度，δ=7mm，于是得到
r/min
(c)
每分钟获得的滤液量为
m3/min
(d)
联立式a、b、c、d解得 m2， r/min。
例6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。已知滤布阻力可以忽略，滤饼不可压缩。
（1）洗涤时间
（2）若不进行洗涤，继续恒压过滤1小时，可另得滤液多少m3？
解：V2=KA2θ
KA2=152
采用横穿洗涤法，则有：
或者
，
例3：操作压强对过滤机生产能力的影响
用板框过滤机过滤某悬浮液，一个操作周期内过滤20分钟后共得滤液4m3（滤饼不可压缩，介质阻力可略）。若在一个周期内共用去辅助时间30分钟，求：
（1）转筒尺寸按比例增大50％。
“化工原理”第3章《沉降与过滤》复习题
《化工原理》第三章“沉降与过滤”复习题一、填空题：1. 悬浮液属液态非均相物系，其中分散相是指______；分散介质是指__________。
***答案*** 固体微粒，包围在微粒周围的液体2. 悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_____________三个力的作用。
当此三个力的______________时，微粒即作匀速沉降运动。
此时微粒相对于流体的运动速度，称为____________ 。
***答案*** 重力、阻力、浮力；代数和为零；沉降速度3. 沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在_________力或__________力的作用下，沿受力方向发生运动而___________ ，从而与流体分离的过程。
***答案*** 重；离心；沉积4. 过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其_________；另一方面是滤渣层本身的性质，即_______ 。
***答案*** μ；γL5. 为了提高离心机的分离效率，通常使离心机的___________增高，而将它的________减少。
***答案** 转速；直径适当。
11. 球形颗粒在20ºC空气中沉降，当空气温度上升时，沉降速度将（设沉降过程符合stocks定律）；若该颗粒改在20ºC水中沉降，沉降速度将。
***答案*** 减小；减小二、选择题（2分）1. 欲提高降尘宝的生产能力，主要的措施是（）。
***答案*** CA. 提高降尘宝的高度；B. 延长沉降时间；C. 增大沉降面积2. 为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有关足够的机械强度，应采用（）的转鼓。
***答案*** BA. 高转速、大直径；B. 高转速、小直径；C. 低转速、大直径；D. 低转速，小直径；3. 旋风分离器的临界粒径是指能完全分离出来的（）粒径。
*答案* AA. 最小；B. 最大；C. 平均；4. 要使微粒从气流中除去的条件，必须使微粒在降尘室内的停留时间（）微粒的沉降时间。
化工原理 第三章 沉降与过滤-例题
18×1.005×10
−3
= 9.797×10−3m/ s
核算流型
Rt= e dut ρ 95×10−6 ×9.797×10−3 05×10
−3
=0.9244 1 ＜
原假设滞流区正确，求得的沉降速度有效。
例 ： 拟采用降尘室除去常压炉气中的球形尘粒。降尘室 的宽和长分别为2m和6m,气体处理量为1标m3/s，炉气温度为 427℃，相应的密度ρ=0.5kg/m3 ，粘度µ=3.4×10-5Pa.s，固体 密度ρS=400kg/m3 操作条件下，规定气体速度不大于0.5m/s， 试求： 1．降尘室的总高度H，m； 2．理论上能完全分离下来的最小颗粒尺寸； 3. 粒径为40µm的颗粒的回收百分率； 4. 欲使粒径为10µm的颗粒完全分离下来，需在降降尘室内设 置几层水平隔板？
解：1）降尘室的总高度H
273+t 273+427 V =V =1× = 2.564m3 / s S 0 273 273 V 2.564 H= S = . m bu 2×0.5 = 2 564
2）理论上能完全出去的最小颗粒尺寸
Vs 2.564 ut = = = 0.214m/ s bl 2×6
用试差法由ut求dmin。 假设沉降在斯托克斯区
例 ： 试计算直径为95µm，密度为3000kg/m3 的固体颗粒在 20℃的水中的自由沉降速度。 解：1）在20℃水中的沉降。 用试差法计算 先假设颗粒在滞流区内沉降 ，
d2(ρs − ρ)g ut = 18µ
附录查得，20℃时水的密度为998.2kg/m3,µ=1.005×10-3Pa.s
(95×10 ) (3000−998.2)×9.81 u=
18µut 18×3.4×10−5 ×0.214 dmin = = = 5.78×10−5m (ρs −ρ)g (4000−0.5) ×9.807
化工原理典型例题题解
第4章 流体通过颗粒层的流动典型例题例1：过滤机的最大生产能力用一板框压滤机对悬浮液进行恒压过滤，过滤20分钟得滤液 20m 3 ，过滤饼不洗涤，拆装时间为15分钟，滤饼不可压缩，介质阻力可略。
试求：（1） 该机的生产能力，以 m 3 （滤液）/h 表示(2)如果该机的过滤压力增加 20℅，该机的最大生产能力为多少 m 3（滤液）/h ？解：（1）h m V Q D /3.34601520203=⨯+=+=θθ （2）根据恒压过滤方程V 2=KA 2θ202020222===θV KA为了得到最大生产能力，则应 min 15==D f θθ在原压力下对应的滤液量为 300152022=⨯==f opt KA V θ33.17m V opt = ΔP ’=1.2ΔPV ∝ΔP 1/2395.183.172.1m V opt =⨯=h m V Q Df opt/9.3760151595.183max =⨯+=+=θθ例2：滤饼的洗涤问题采用板框压过滤机进行恒压过滤，操作1小时后，得滤液 15m 3 ，然后用2m 3的清水在相同的压力下对滤饼进行横穿洗涤。
假设清水的粘度与滤液的粘度相同。
滤布阻力可略，试求：（1） 洗涤时间（2） 若不进行洗涤，继续恒压过滤1小时，可另得滤液多少 m 3 ？解：V 2=KA 2θKA 2=152采用横穿洗涤法，则有：Ew d dV d dV ⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎭⎫⎝⎛θθ41 hr V KA V f w w 07.11521541224122=⨯⨯=⨯=θ 或者 hr J f w 07.114115222=⨯⨯==θδθ''22θKA V = ， 322.21215''m KA V =⨯==θ32.6152.21m V =-=∆例3：操作压强对过滤机生产能力的影响用板框过滤机过滤某悬浮液，一个操作周期内过滤 20分钟后共得滤液 4m 3 （滤饼不可压缩，介质阻力可略）。
化工原理习题 过滤
例4.1 颗粒尺寸对颗粒床内流动的影响假设将床层空间均匀分成长等于球形颗粒直径的立方格，每一立方格放置一颗固体颗粒。
现有直径为0.1mm 和10mm 的球形颗粒，按上述规定进行填充，填充高度为1m 。
试求： （1）两种颗粒层的空隙率各为多少？（2）若将常温常压的空气在981Pa 的压差下通入两层床，床层的空速各为多少？ （3）欲使细颗粒床层通过与（2）中的粗颗粒床层同样的流量，所需压差为多少？ 解：（1）由床层空隙率定义可得 476.061d/6)d(d V V V 333=-=-=-ππε床颗床＝可见，空隙率ε与颗粒的绝对尺寸无关，皆为0.476。
（2）常温常压下空气的密度和粘度为3k g /m 2.1＝ρ，s Pa 1081.15⋅⨯=-μ对于细颗粒，比表面积324/m m 106/d 6a ⨯==，假定康采尼公式适用，即u )1(a 5LP 322μεε-=∆对于气体，p P ∆≈∆，m /s10183.11081.1)476.01()106(5476.0981 )1(a 5)L p()1(5a )L P(u 352243223223--⨯=⨯⨯-⨯⨯⨯⨯=-∆=-∆=μεεμεε21049.21081.1524.010610183.12.1)1a(u R 35.43'e<⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=---μερ故计算结果正确。
对于粗颗粒，32/m m 600/d 6a ==，假定欧根公式中粘性力项可忽略，即232u )1(a 29.0LP ρεε-=∆m /s 983.02.1)476.01(60029.0476.0981)1a(29.0P/L)(u 33=⨯-⨯⨯⨯=-∆=ρεε1001081081.1)476.01(600983.02.1)1a(u R 5'e >=⨯⨯-⨯⨯=-=-μερ故计算结果正确。
（3）若细颗粒层空速u=0.983m/s ，则307.21081.1)476.01(106983.02.1)1a(u R 54'e <=⨯⨯-⨯⨯⨯=-=-μερ故康采尼公式已不适用，但可以忽略欧根公式中的惯性力项，即Pa/m1043.1983.01081.1476.0)476.01()10(64.17u)1(a 17.4L P 553224322⨯=⨯⨯⨯-⨯=-=∆-μεε此例说明，如忽略边缘效应，颗粒尺寸只影响比表面积，而与床层空隙率ε无关。
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化工原理练习题（过滤）一、填空题1.用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量 ，生产能力 。
2. 转筒真空过滤机，转速为n(r/min)，转鼓表面积为A ，转鼓的沉浸度为,ϕ则过滤周期为 (min)，在一个过滤周期中过滤时间为 (min)，过滤面积为 。
3.在恒压操作一个周期中，已知过滤时间为θ，获得的滤液量为V ，现仅将过滤压差增加2倍，则过滤时间变为 (设滤饼不可压缩，且介质阻力不计)。
4.对板框式过滤机，洗涤面积W A 和过滤面积A 的定量关系为 ，洗水走过的距离w L 和滤液在过滤终了时走过的距离L 的定量关系为 ，洗涤速率（W d dV )θ和终了时的过滤速率E d dV)(θ的定量关系为 。
5.对叶滤机,洗涤面积W A 和过滤面积A 的定量关系为_______,洗水走过的距离W L 和滤液在过滤终了时走过的距离L 的定量关系为________,洗涤速率(W d dV )θ与过滤终了时的过滤速率（E d dV)θ的定量关系为_______。
6. 转筒真空过滤机，转速越大，则生产能力就越 ，每转一周所获得的滤液量就越 ，形成的滤饼厚度越 ，过滤阻力越 。
二、计算题1.设过滤常数为)/(2h m K ，过滤介质的当量滤液体积为)(3m Ve ,过滤时间为θ，拆装等辅助时间为D θ，过滤面积为A ，滤饼不需洗涤，试推导恒压板框过滤机生产能力达到最大时的过滤时间表达式。
2. 某板框过滤机在恒压下操作，过滤阶段的时间为h 2，已知第h 1过滤得38m 滤液，滤饼不可压缩，滤布阻力可忽略，试求： （1）第h 2可得多少过滤液；（2）过滤h 2后用32m 清水（粘度与滤液相近），在同样压力下对滤饼进行横穿洗涤，求洗涤时间；（3）若滤液量不变，仅将过滤压差提高1倍，问过滤时间为多少（4）若过滤时间不变，仅将过滤压强提高1倍，问滤液量为多少3.在)2(7.202atm kPa 操作压力下用板框过滤机处理某物料，操作周期为h 3，其中过滤h 5.1，滤饼不需洗涤。
已知每获31m 滤液得滤饼305.0m ,操作条件下过滤常数s m /103.325-⨯=K ，介质阻力可忽略，滤饼不可压缩。
试计算：（1）若要求每周期获36.0m的滤饼，需多大过滤面积（2）若选用板框长⨯宽的规格为m m 11⨯，则框数及框厚分别为多少（3）经改进提高了工作效率，使整个辅助操作时间缩短为1h ，则为使上述板框过滤机的生产能力达到最大时，其操作压力提高至多少4.含固相3%（体）的某种悬浮液，用一小型板框压滤机进行恒压过滤，滤框内的空间尺寸为200mm ×200mm ×20mm ，总框数为10个，滤渣充满滤框所需时间为2h 。
已知滤饼中固相分率（体）为60%，滤饼不可压缩，过滤介质阻力可忽略不计。
若洗水粘度、洗水的表压分别与滤液的粘度、过滤的压强差相同，洗水的体积为滤液体积的10%，每次卸渣、清理、装盒等辅助操作时间的总和为。
试计算：（1）过滤常数K ；（2）该过滤机的生产能力（3m 滤液/h ）。
化工原理练习题答案（过滤） 一、填空题1.答案：增加；不变分析：由恒压过滤方程 θ222KA VVe V =+ 可知滤液量随过滤时间的增大而增加。
而间歇过滤机的生产能力 DW VT V Q θθθ++==可知生产能力只与操作周期有关。
2.答案：n 1；nϕ；A3.答案：3θ 分析：由恒压过滤方程θ222KA VVe V =+ spk K -∆=12 0=Ve 0=S所以 =∆=θ222pA k V 常数 所以31''=∆∆=p p θθ 4.答案：A A w 21=；L L w 2=; (W d dV )θ=E d dV )(41θ分析：由板框过滤机的结构及操作原理，可知该装置的洗涤方式属横穿洗涤法。
故洗涤面积为过滤面积的1/2,洗涤路径为2倍滤液路径。
再过滤基本方程rLpA d dV μθ∆=(略去介质阻力) 显然洗涤速率为终了过滤速率的1/4。
5.答案：A A W =； L L W =；E W d dVd dV )()(θθ= 分析：由叶滤机的结构及操作原理,可知洗涤液所走途径就是过滤终了时滤液所走的途径，属置换洗涤法。
6.答案：大；少；薄；小 二、计算题1.解：生产能力的表达式为 h m TV Q /3=式中 V ——每周期所得滤液体积，3m T ——操作周期，h 。
D W T θθθ++=因为 0=W θ ，有DVQθθ+ (a)由衡压过滤方程 θ222KA VV V e =+可表示成 222KAVV V e+=θ代入（a ） 所以 De KA VV V VKA Q θ2222++=微分 2222222)2()22()2(D e e D e KA VV V V V V KA KA VV V KA dV dQ θθ+++-++=令0=dVdQ得 D K A V θ= 代入恒压过滤方程 得 θθθ222KA K AV K A D eD =+ 故 KAV De D θθθ2+=此式即滤饼不需洗涤时间歇操作的恒压过滤过程最佳操作循环关系式，即生产能力达到最大时过滤时间表达式。
特别当0=e V 时，有 D θθ= 2解：（1）θ22KA V =将318m V = h 11=θ代入上式，得 642=KA 所以 3221231.382648m KA V V V =-⨯=-=-=∆θ(2)方法一 由过滤基本方程 )(22Ve V KA d dV +=θ由题知 0=Ve 3231.1131.38m V =+= 代入得h m V KA d dV E /83.231.112642)(322=⨯==θ所以 =W d dV )(θh m d dV E /71.0483.2)(413==θ 故 h d dV V w w w 83.271.02)(===θθ 方法二 由 θ22KA V =微分得 VKA d dV 22=θ 后面步骤同上。
（3）由题意 0=S212=∆∆p p 因为 p p k p k K S ∆∝∆=∆=-221 所以21212=∆∆=p p K K 由题 121222θθA K A K = 所以 h K K 1222112===θθ （4） θ2222A K V = θA K V 121= 所以 2)(12212==K K V V 31299.15231.112m V V =⨯==3.解：（1）31205.06.0m V ==0=Ve 所以 θ22KA V = A=θK V =36005.1103.3125⨯⨯⨯-=28.43m 2(2)A=112⨯⨯⨯n所以 ==2A n 243.28= 取15个 δ⨯⨯⨯=11n V S所以 n V S =δ=156.0=m 应注意每个框的两侧都有滤布，故计算面积时要在n 该热个框面积的基础上再乘以2。
(3)分析：所谓最佳操作周期是指当过滤时间加洗涤时间等于辅助时间时，达到一定产量时所需总时数最少，亦即生产能力最大，对于此题，实际就是要求出在滤液量不变的情况下，过滤时间由减为1h ，操作压差应增至多少.。
计算如下：由 得12V V =21222A K A K =θθ1由题知 0=S , 故 p K ∆∝4.解：（1）首先要解决每获13m 滤液所得滤渣体积的计算问题。
设：v ——获得13m 滤液所生成的滤渣体积，3m /3m ；e 、c e ——分别为滤浆及滤渣中固相所占的体积分率。
这里认为在滤浆与滤渣中，液相与固相各自所占的体积分别和其单独存在时的体积相同，且滤液完全不含固相。
以13m 滤液为基准，则 滤渣体积=1v ，3m ；滤渣中固相体积=c ve ，3m ； 悬浮液的体积=（1+v ），3m ； 悬浮液中固相体积=（1+v ）e ，3m 。
因滤液中不含固相，故滤渣中的固相体积就是悬浮液中的固相体积，即e v ve c )1(+=故 053.003.06.003.0=-=-=e e e v c 过滤面积 28.02102.02.0m A =⨯⨯⨯= 滤液体积 315.0053.0102.02.002.0m v V V =⨯⨯⨯==渣 θ22KA V =h m A V K /01758.028.015.022222=⨯==θ （2） θ22KA V = 微分上式 θd KA VdV 22=所以 VKA d dV 2)(2=θh m E d dV /0375.015.028.001758.0)(32=⨯⨯=θ h m d dV d dV E W /1038.940375.0)(41)(33-⨯===θθh d dV V W W W 6.11038.915.01.0)(3=⨯⨯==-θθ 所以 h m VDW /0366.05.06.1215.03滤液=++=++=θθθθ。