最新非均相物系分离自测题及答案

非均相物系分离

一、填空题

1.球形颗粒从静止开始降落，经历________和________两个阶段。沉降速度是指________阶段颗粒相对于流体的运动速度。

2．在斯托克斯沉降区，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。

3．沉降雷诺准数越大，流体粘度对沉降速度的影响________。

4. 降尘室内，颗粒可被分离的必要条件是________。

5. 降尘室操作时，气体的流动应控制在________流型。

6. 在规定的沉降速度t u条件下，降尘室的生产能力只取决于________而与其________无关。

7．选择旋风分离器的主要依据是：（1）________；（2）________；(3) ________。

8．除去气流中尘粒的设备类型有________，________，________等。

9. 饼层过滤是指________；深床过滤是指________。

10. 板框压滤机中横穿洗涤法，在流体粘度与推动力相同条件下，洗涤速率与最终过滤速率之比为________；叶滤机中置换洗涤法，洗涤速率与过滤速率之比为________。

11. 工业上应用较多的压滤型间歇过滤机有________与________；吸滤型连续操作过滤机有________

12. 根据操作目的（或离心机功能），离心机分为________、________和________三种类型。

13. 根据分离因数大小，离心机分为________、________和________。

二、选择题

1．在重力场中，固体颗粒的沉降速度与下列因素无关的是（）。

A．粒子几何形状B. 粒子几何尺寸C．粒子与流体密度D．流体的流速2．含尘气体通过长4m、宽3m、高l m的降尘室，己知颗粒的沉降速度为0.25 m/s，则除尘室的生产能力为（）。

A. 3 m3 /s

B. 1m3/s

C. 0.75 m3 /s

D. 6 m3 /s

3．某粒径的颗粒在降尘室中沉降，若降尘室的高度增加一倍，则该降尘室的生产能力将（）。

A. 增加一倍

B. 为原来1/2

C. 不变

D. 不确定

4. 粒径分别为16μm及8μm的两种颗粒在同一旋风分离器中沉降，则两种颗粒的离心沉降速度之比为（）（沉降在斯托克斯区）。

A ．2 B．4 C．1 D．1/2

5．以下表达式中正确的是（）。

A. 过滤速率与过滤面积平方A2成正比；

B. 过滤速率与过滤面积A成正比

C. 过滤速率与所得滤液体积V成正比；

D. 过滤速率与虚拟滤液体积V e成反比

6．在转筒真空过滤机上过滤某种悬浮液，将转筒转速n提高一倍，其他条件保持不变，则生产能力将为原来的（）。

A. 2倍

B. 2倍

C. 4倍

D. 1/2

三、计算题

1. 粒径为60μm、密度为1800kg/m3的颗粒分别在20℃的空气和水中作自由沉降，试计算在空气中的沉降速度是水中沉降速度的多少倍（沉降在斯托克斯区）。

2．粒径为58 μm,密度为1800 kg/m3、温度为20℃、压强为101.3 kPa的含尘气体，在进人反应器之前需除去尘粒并升温至400℃。降尘室的底面积为60m2。试计算先除尘后升温和先升温后除尘两种方案的气体最大处理量，m2/s。20℃时气体粘度为1.81×10-5Pa ·s；400℃时粘度为3.31×10-5Pa·s（沉降在斯托克斯区）。

3. 某旋风分离器（四台并联）组出口气体含尘量为0.7 10-3kg/标准m3，气体流量为5000标准m3/h，每小时捕集下来的灰尘量为21.5kg。试求：

(1）总的除尘效率η；

(2) 理论上能完全除去的最小颗粒直径。

操作条件下，气体粘度为2.0×10-5Pa·s。旋风分离器的圆筒直径为0.4 m，按标准旋风分离器性能估算。尘粒密度为2300 kg/rn3。

*4. 某板框压滤机的滤框为内边长500mm的正方形，10个滤框。恒压下过滤30 min 获得滤液5m3，滤饼不可压缩，过滤介质阻力可忽略。试求：

（1）过滤常数K，m2/s；

(2)再过滤30 min，还可获得多少m3滤液？

*5．在过滤面积为8.06m2的板框压滤机上进行恒压过滤操作，测得过滤方程为q2+0.062q=5×10-5θ（θ单位为s）

试求：(1)过滤常数K, q e、V e及θe；

(2)过滤30 min可得多少时滤液？

*6. 在过滤面积为0.4m2的板框机上恒压过滤某种悬浮液，2h得滤液3.5m3，若过滤介质阻力忽略不计，试计算：

（1）其他情况不变，过滤1.5h得滤液量；

(2)过滤2h后，用0.4m3清水洗涤滤饼，所需的洗涤时间。

7．用转筒真空过滤机在60 kPa真空度下过滤某种悬浮液。操作条件下的过滤常数K 为5.2×10-5 m2/s,过滤介质阻力忽略不计，已知转速为0.5 r/min，转筒浸没度为1/3，过滤面积为5.06m2，每获得1m3滤液可获得滤饼0.183m3，试计算：

（1）过滤机的生产能力；

(2）转筒表面滤饼厚度。‘

参考答案

一、填空题

1.加速运动 恒速运动 恒速运动

2. 2 1/2

3. 越小

4.气体的停留时间θ≥沉降时间t θ

5. 滞流

6.降尘室底面积 高度

7. 生产能力 除尘效率 允许压降 8. 降尘室 惯性除尘 旋风分离器

9. 固体颗粒沉积于过滤介质表面而形成滤饼层的操作 固体颗粒沉积于较厚的过滤介质床层内部的操作 10. 1/4 1 11. 板框过滤机 叶滤机 转筒真空过滤机

12. 沉降式 分离式 过滤式 13.常速离心机 高速离心机 超高速离心机

二、选择题

1.D

2.A

3.C

4.B

5.A

6.B

三、计算题

1. 约123.9倍

2. 先除尘=s V 10.93s m /3 先升温=s V 5.982s m /3 折算到20℃时=s V 2.604s m /3

3.（1）%860=η （2）

m d e 61036.5-⨯=

4.（1）

5.556s m /1024-⨯ （2）3071.2m V =∆

5.（1）s m K /10525-⨯= 23/031.0m m q e = s e 2.19=θ

s m V e /604.23=

6．（1）3.0313

m （2）1.829h

7. (1)6.927h m /3 (2)8.35mm