化工原理章期末考试复习题

化工原理章期末考试复习题Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】《化工原理》3-4章期末考试复习题一、填空题2-1 一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在水中的沉降速度将 ，在空气中的沉降速度将 。

答案：下降，增大分析：由斯托克斯定律 μρρ18)(2gd u s t -=对空气系统，s ρ 》ρ，故 uu u u t t '≈'对水系统，水的密度随温度的变化可忽略，故同样有uu u u t t '≈'可见无论是气体还是液体，温度的改变主要是通过粘度变化来影响沉降速度。

气体粘度随温度升高而增加，故沉降速度下降；液体粘度随温度升高而减小，故沉降速度增大。

但要注意此结论是通过斯托克斯定律得出，其他情况还需要具体分析。

2-2若降尘室的高度增加，则沉降时间 ，气流速度 ，生产能力 。

答案：增加；下降；不变分析：因沉降距离增加，故沉降时间将增加。

降尘室高度的增加使气体在降尘室内的流道截面增大，故气流速度下降。

生产能力的计算公式为： t Au Vs =可见，降尘室的生产能力只决定于沉降面积和沉降速度而与降尘室的高度无关。

2-3 选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据是 ； ； 。

答案：气体处理量，分离效率，允许压降2-4 通常，非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行，悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。

答案：气固；液固2-5 沉降操作是指在某种中利用分散相和连续相之间的差异，使之发生相对运动而实现分离的操作过程。

沉降过程有沉降和沉降两种方式。

答案：力场；密度；重力；离心2-6 阶段中颗粒相对于流体的运动速度称为沉降速度，由于这个速度是阶段终了时颗粒相对于流体的速度，故又称为“终端速度”。

答案：等速；加速2-7影响沉降速度的主要因素有①；②；③；答案：颗粒的体积浓度；器壁效应；颗粒形状2-8 降尘室通常只适合用于分离粒度大于的粗颗粒，一般作为预除尘使用。

答案：50 m2-9 旋风分离器的总效率是指，粒级效率是指。

答案：全部颗粒中被分离下来的质量分率；各种粒度被分离下来的质量分率2-10实现过滤操作的外力可以是、或。

答案：重力；压强差；惯性离心力2-11工业上常用的过滤介质主要有① ，② ，③ 。

答案：织物介质；堆积介质；多孔固体介质2-12 在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是 而不是 。

答案：滤饼层；过滤介质2-13 离心机是利用惯性离心力分离液态非均相混合物的机械。

它与旋液分离器的主要区别在于离心力是由 而产生的。

答案： 设备本身旋转2-14 一降尘室长8m ，宽4m ，高1.5m ，中间装有14块隔板，隔板间距为0.1m 。

现颗粒最小直径为12μm ，其沉降速度为0.02m tu H u L ≥t u H u L ≥6.102.01.08max =⨯==t u H L u Rg u Kc T2=Kc R T u R gR Kc 2ω=Kc R θ222KA VVe V =+D W V T V Q θθθ++==,ϕn 1n ϕV 3θθ222KA VVe V =+s p k K -∆=120=Ve 0=S =∆=θ222pA k V 31''=∆∆=p p θθm μmμ27.0h m /3LH b ⨯⨯23⨯⨯s m /s V T U A s m AVsU t /067.0353600/3600=⨯==W A A w L LW d dV )θE d dV )(θA A w 21=L L w 2=W d dV )θE d dV )(41θrL p A d dV μθ∆=W A A W L L Wd dV)θE d dV )θA A W =L L W =E W d dV d dV )()(θθ=0.4m15m C K 5781.94.01522=⨯===Rg u u u K T t r C BMS 635mm30m 225mm BMS 45mm)(2e q q Kd dq +=θθθS e p k Kqq q -∆==+1220=e q 0=s p k q ∆=θ2p kA V ∆=θ22122V V =122θθ=1212212)(p p V V ∆∆=θθ22412==∆∆p p )(22e V V K A d dV +=θ0=e V 122V V =1122)(2122)(θθd dVV K A d dV =⨯⨯=nK Q ϕ465=ρζρρ3)(4-=s t gd u t u d ζζd ζd t u d 3/m kg C 20⋅A s mPa ⋅⋅B s mPa ⋅⋅C s Pa ⋅⋅8233⋅D smPa ⋅33821184000)10007800(18)12007800(22⨯⨯-='-gd g d μ()s mPa C ⋅︒120:水的粘度为注μ's mPa ⋅3m3m 3m 3m 3m θ222KA VVe V =+,0=Ve θ22KA V =m in 201=θ318m V =20822=KA m in 402=θ32223.1140208m KA V =⨯==θ3123.583.11m V V =-=-V θ()起点02Td w ==+θθθm μ30m μ302⨯m μ32/1⨯m μ30m μ302⨯s V t u t S Au V =μρρ18)(2g d u s t -=ss s V A V g d ∝-=)(18min ρρμθθ2222pA k KA V ∆==p V ∆∝L S H t sm /SS t V LbH u H ≥S t V LbH u H ≤St V HbH u L ≤S t V HbH u L ≥bH V S )/(bH V Lt u H S t V LbH u H ≤22121θK qq q e =+22)(2e q q K d dq +=θ0=e q θθθ12∝=K K d dq 1 倍； B. 2 倍； C.2倍； 2倍 答案：B分析：由过滤基本方程 )0(22==e V VKA d dV θ 及 0,21=∆=-S p k K s , 可得p d dV∆∝θ2-39转筒真空过滤机的洗涤速率与最终过滤速率之比为 。

A ． 1/4； 2; ; 答案：C分析：属置换洗涤法。

2-40降尘室的生产能力取决于 。

A ．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。

答案：B 分析：由t s Au V 可知应选B 。

2-41对滤饼进行洗涤，其目的是：①回收滤饼中的残留滤液；②除去滤饼中的可溶性杂质。

下面哪一个回答是正确的 。

A ．第一种说法对而第二种说法不对；B ．第二种说法对而第一种说法不对；C ．两种说法都对；D ．两种说法都不对 答案：C2-42下面哪一个是转筒真空过滤机的特点 。

A ．面积大，处理量大；B ．面积小，处理量大；C ．压差小，处理量小；D ．压差大，面积小 答案： B2-43与板框压滤机比较，叶滤机的特点是 。

A ．连续操作，机械化程度较高；B ．间歇操作，过滤面积小；C ．推动力大，过滤面积小；D ．既可加压过滤，也可真空过滤 答案：D2-44对标准旋风分离器系列，下述说法哪一个是正确的 。

A ．尺寸大，则处理量大，但压降也大；B ．尺寸大，则分离效率高，且压降小；C．尺寸小，则处理量小，分离效率高； D．尺寸小，则分离效率差，且压降大。

答案：C2-46 下述说法哪一种是错误的。

A降尘室是分离气固混合物的设备； B.叶滤机是分离液固混合物的设备；C.沉降式离心机是分离气固混合物的设备；D.沉降槽是分离液固混合物的设备；答案： C 2-47 旋液分离器是利用离心力分离。

A．气液混合物的设备； B．液固混合物的设备；C. 液液混合物的设备；D.气固混合物的设备；答案：B2-48 下述说法中哪一个是错的。

A.离心机可分离液液混合物；B.离心机可分离液固混合物；C.离心机可分离气固混合物；D.离心机所分离的不均匀混合物中至少有一相是液相答案：C2-49 降尘室的特点是。

A．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，分离效率低答案：D 2-50下述说法中正确的是。

A．离心沉降速度ur 和重力沉降速度ut是恒定的；B．离心沉降速度u r和重力沉降速度u t不是恒定的；C．离心沉降速度u r不是恒定值，而重力沉降速度u t是恒定值；D．离心沉降速度u r是恒定值，而重力沉降速度u t不是恒定值答案：C分析：离心沉降速度ur 随颗粒在离心力场中的位置)(R而变。

而重力沉降速度ut 与位置无关。

因为决定ur的是离心加速度Ru T2，它是一个变量，与位置有关。

而决定ut的是加速度g，它是一常量。

2-51 助滤剂的作用是。

A．降低滤液粘度，减少流动阻力；B．形成疏松饼层，使滤液得以畅流；C．帮助介质拦截固体颗粒；D．使得滤饼密实并具有一定的刚性答案：B2-52 下述各项不属于气体净制设备的是。

A.惯性分离器；B.袋滤器；C.静电除尘器；D.管式高速离心机答案：D1)一球形石英颗粒,在空气中按斯托克斯定律沉降,若空气温度由20℃升至50℃,则其沉降速度将_____2)流化床中,当气流速度______________时,这个气流速度称为带出速度.3)降尘室的生产能力只与降尘室的__________和__________有关,而与_______无关.解：（1）减小理由：μρρ18)(20gd u s -= ，且ρρ>>sμμρ11820∝=∴g d u s当空气t=20℃升至50℃时，μ增大 0u ∴ 减小（2）等于颗粒在静止气体中的沉降速度 （3）底面积 沉降速度 降尘室高度 t03a05002 2-541) 在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,则沉降时间______,气流速度________,生产能力__________.2) 在滞流(层流)区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的_____次方成正比;在湍流区,颗粒的沉降速度与颗粒直径的______次方成正比.解：（1）增大 减小 不变 （2）2211) 降尘室的高度由下式决定_____________,式中符号的意义是____________解：uu L H 0⋅=L ---降尘室长度 0u ---沉降速度 u ---气流速度 t03a05080- 2-561.过滤介质阻力忽略不计,滤饼不可压缩,则恒速过滤过程中滤液体积由V 1增多至V 2=2 V 1时,则操作压差由1P ∆增大至2P ∆=____________2.已知q 为单位过滤面积所得滤液体积V/S,q e 为V e /S,V e 为过滤介质的当量滤液(滤液体积为V e 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力),在恒压过滤时,测得2003740/+=∆∆q q τ 则 过滤常数K=__________ ,e q ___________ 解：（1）14P ∆理由： 恒速过滤方程式K Q A K V ∝=222又P K ∆∝ ∴当122V V =时，4)2(21112==V VK K 即412=∆∆P P （2）234/0535.0/1035.5m m s m -⨯理由：s m k k /1035.5374024-⨯=⇒= 23/0535.037402002002m m q q k e e ==⇒=t03a05081 2-571.回转真空过滤机,回转一周所需时间为T,转鼓的表面积为S,转鼓的沉浸度为ψ,则一个过滤周期中,过滤时间为___________,过滤面积为_____________2.转鼓沉浸度是________与___________的比值3.当介质阻力不计时回转真空过滤机的生产能力与转速的_______次方成正比解：（1） S T ϕ（2）浸入悬浮液的表面 转鼓表面（3）21t03a05082 2-581.间歇过滤机的生产能力可写为∑=τ/V Q ,此处V 为__________∑τ表示一个操作循环所需的_______,∑τ等于一个操作循环中_________________和___________三项之和.2.一个过滤操作周期中,“过滤时间越长,生产能力越大”的看法是_____________,“过滤时间越短,生产能力越大”的看法是_____________.过滤时间有一个_________值,此时过滤机生产能力为____________3.过滤机操作循环中,如辅助时间p τ越长则最宜的过滤时间将_____________4.解：（1）一个周期滤液量 时间 过滤时间 洗涤时间辅助时间（2）错误的 错误的 最佳 最大生产能力（3）越长t03a05083 2-59对不可压缩性滤饼dV/d τ正比于P ∆的________方,对可压缩滤饼dV/d τ正比于P ∆的__________方1.对恒压过滤,介质阻力可以忽略时,过滤量增大一倍,则过滤速率为原来的________2.对恒压过滤,当过滤面积S 增大一倍时,如滤饼不可压缩,则过滤速率增大为原来的____________倍,如滤饼可压缩,过滤速率增大为原来的___________倍解：（1）一次 )1(S -次（2）21 理由：V KA d dV 22=θ，∴V 加倍，θd dV 为原来的21倍（3）2 2 理由：过滤速率)(22e V V KA d dV +=θ，而θA A V V e =+∴A 加倍，θd dV 为原来的2倍，与滤饼是否可压缩无关。