化工原理分章试题与解答 第三章教学文稿
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
试求：
⑴欲在30min内获得5m3滤液，需要边框尺寸为635mm×635mm×25mm的滤框若干个；
⑵过滤常数K、qe、θe。
解：1、所需滤框数
由已知的过滤时间和相应的滤液体积，利用恒压过滤方程求过滤面积。再由滤框尺寸确定所需的滤框数
将有关数据代入恒压过滤方程式并整理得到
由
故
４．下面哪个是过滤的推动力。
Ａ 液体经过过滤机的压强降； Ｂ 滤饼两侧的压差；
Ｃ 介质两侧的压差； Ｄ 介质两侧的压差加上滤饼两侧的压差
答：D
５．恒压过滤时，当过滤时间增加１倍则过滤速率为原来的。（介质阻力可忽略，滤饼不可压缩）
A 21/2倍B 2-1/2倍C 2倍D 1/2倍
答案：B
分析：恒压过滤方程为： （a）
最大流速
或：
10．恒压过滤时，过滤面积不变，当滤液粘度增加时，在相同过滤时间内，过滤常数Ｋ将变，滤液体积将变。
答：小，小
，粘度增加，故K变小；
，滤液体积减小。
二、选择题
１．以下说法正确的是。
Ａ 过滤速率与过滤面积成正比 Ｂ 过滤速率与过滤面积的平方成正比
Ｃ 过滤速率与滤液体积成正比 Ｄ 过滤速率与滤布阻力成正比
压强增加， ，所以气体的体积流量减小，
气体的停留时间 ，气体体积流量减小，故停留时间Baidu Nhomakorabea大。
最小粒径在斯托克斯区 ，沉降速度下降，故最小粒径减小。
4．一般而言，同一含尘气以同样气速进入短粗型旋风分离器时压降为P1，总效率为 ，通过细长型旋风分离器时压降为P2，总效率为 ，则：P1P2，
。
答：小于，小于
5．某板框过滤机恒压操作过滤某悬浮液，滤框充满滤饼所需过滤时间为τ，试推算下列情况下的过滤时间 为原来过滤时间τ的倍数：
1） ，压差提高一倍，其他条件不变， =τ；
2） ，压差提高一倍，其他条件不变， =τ；
3） ，压差提高一倍，其他条件不变， =τ；
1）0.5；2）0.707；3）1
，可得上述结果。
答：上升，
原因：粘度上升，尘降速度下降；
体积流量上升，停留时间减少。
3．含尘气体在降尘室中除尘，当气体压强增加，而气体温度、质量流量均不变时，颗粒的沉降速度，气体的体积流量，气体停留时间，可100%除去的最小粒径 。（增大、减小、不变）
答：减小、减小、增大，减小。
，压强增加，气体的密度增大，故沉降速度减小，
答案：B
分析：可由过滤基本方程直接求得
２．用板框过滤机进行恒压过滤，若介质阻力可忽略不计，过滤20min可得滤液8m3，若再过滤20min可再得滤液。
Ａ8m3Ｂ4m3Ｃ3.3m3Ｄ11.3m3
答案:C
分析:由恒压过滤方程
由题知 则有
将 代入,得
则 时
则
应注意恒压过滤方程中 、 是指从初始 态计得的累积量。
过滤基本方程为 (b)
将 代入两式，然后再将(a)代入(b)有
6．降尘室的生产能力取决于。
Ａ 降尘面积和降尘室高度
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 降尘室的宽度和长度
答：B
7．对标准旋风分离器系列，下列说法哪一个是正确的。
A尺寸大，则处理量大，但压降大；
10．欲对含尘气体进行气固分离，若气体的处理量较大时。应，可获得较好的分离效果。
A采用一个尺寸较大的旋风分离器
B采用多个尺寸较小的旋风分离器串联
C采用多个尺寸较小的旋风分离器并联
D不用旋风分离器，该用其它分离设备
答：C
三、计算题
1．用板框压滤机在恒压强差下过滤某种悬浮液，测得过滤方程式为：
V2+V=5×10-5A2θ
３．含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降，理论上完全除去的粒子最小粒径为30μm，现气体的额处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为。
A 2×30μm B 1/2×30μm C 30μm D 21/2×30μm
答案：D
分析：降尘室最大处理量 与能被完全除去最小颗粒的沉降速度 有以下关系
CL/ut≤LbH/Vs；
DL/ut≥LbH/Vs
答：B
9．下列说法中正确的是。
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ur和重力沉降速度ut不是恒定的；
C离心沉降速度ur不是恒定值，而重力沉降速度ut是恒定值；
D离心沉降速度ur是恒定值，而重力沉降速度ut不是恒定值
答案：C
分析：离心沉降速度u 随颗粒在离心力场中的位置 而变。而重力沉降速度u 与位置无关。因为决定u 的是离心加速度 ，它是一个变量，与位置有关。而决定u 的是加速度g，它是一常量。
B尺寸大，则分离效率高，但压降小；
C尺寸小，则处理量小，但分离效率高；
D尺寸小，则分离效率差，但压降大
答：C
8．设降尘室的长、宽、高分别为L、S、H（单位均为m），颗粒的沉降速度为ut（m/s），气体的体积流量为Vs，则颗粒能在降尘室分离的条件是。
AH/ut≥LbH/Vs；
BH/ut≤LbH/Vs；
化工原理分章试题与解答 第三章
第三章
一、填空题
1．某颗粒的重力沉降服从斯托克斯定律，若在水中的沉降速度为u1,在空气中为u2，则u1u2；若在热空气中的沉降速度为u3，冷空气中为u4，则u3u4。(＞，＜，＝)
答： ，因为水的粘度大于空气的粘度，所以
热空气的粘度大于冷空气的粘度，所以
2．用降尘室除去烟气中的尘粒，因某种原因使进入降尘室的烟气温度上升，若气体质量流量不变，含尘情况不变，降尘室出口气体含尘量将（上升、下降、不变），导致此变化的原因是1）；2）。
6．某旋风分离器的分离因数k=100，旋转半径R=0.3m，则切向速度ut=m/s。
答：17.1m/s
7．对板框式过滤机，洗涤面积 和过滤面积 的定量关系为，洗水走过的距离 和滤液在过滤终了时走过的距离 的定量关系为，洗涤速率（ 和终了时的过滤速率 的定量关系为。
答案： ； ; ( =
8．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。
答案：大；少；薄；小
分析：由转筒真空过滤机的生产能力
(忽略介质阻力)
9．一降尘室长5M,宽2.5M,高1.1M,中间装有10块隔板,隔板间距为0.1M,现颗粒最小直径10 ,其沉降速度为0.01m/s,欲将最小直径的颗粒全部沉降下来,含尘气体的最大流速不能超过____________m/s。
理由：1)最大生产能力
⑴欲在30min内获得5m3滤液，需要边框尺寸为635mm×635mm×25mm的滤框若干个；
⑵过滤常数K、qe、θe。
解：1、所需滤框数
由已知的过滤时间和相应的滤液体积，利用恒压过滤方程求过滤面积。再由滤框尺寸确定所需的滤框数
将有关数据代入恒压过滤方程式并整理得到
由
故
４．下面哪个是过滤的推动力。
Ａ 液体经过过滤机的压强降； Ｂ 滤饼两侧的压差；
Ｃ 介质两侧的压差； Ｄ 介质两侧的压差加上滤饼两侧的压差
答：D
５．恒压过滤时，当过滤时间增加１倍则过滤速率为原来的。（介质阻力可忽略，滤饼不可压缩）
A 21/2倍B 2-1/2倍C 2倍D 1/2倍
答案：B
分析：恒压过滤方程为： （a）
最大流速
或：
10．恒压过滤时，过滤面积不变，当滤液粘度增加时，在相同过滤时间内，过滤常数Ｋ将变，滤液体积将变。
答：小，小
，粘度增加，故K变小；
，滤液体积减小。
二、选择题
１．以下说法正确的是。
Ａ 过滤速率与过滤面积成正比 Ｂ 过滤速率与过滤面积的平方成正比
Ｃ 过滤速率与滤液体积成正比 Ｄ 过滤速率与滤布阻力成正比
压强增加， ，所以气体的体积流量减小，
气体的停留时间 ，气体体积流量减小，故停留时间Baidu Nhomakorabea大。
最小粒径在斯托克斯区 ，沉降速度下降，故最小粒径减小。
4．一般而言，同一含尘气以同样气速进入短粗型旋风分离器时压降为P1，总效率为 ，通过细长型旋风分离器时压降为P2，总效率为 ，则：P1P2，
。
答：小于，小于
5．某板框过滤机恒压操作过滤某悬浮液，滤框充满滤饼所需过滤时间为τ，试推算下列情况下的过滤时间 为原来过滤时间τ的倍数：
1） ，压差提高一倍，其他条件不变， =τ；
2） ，压差提高一倍，其他条件不变， =τ；
3） ，压差提高一倍，其他条件不变， =τ；
1）0.5；2）0.707；3）1
，可得上述结果。
答：上升，
原因：粘度上升，尘降速度下降；
体积流量上升，停留时间减少。
3．含尘气体在降尘室中除尘，当气体压强增加，而气体温度、质量流量均不变时，颗粒的沉降速度，气体的体积流量，气体停留时间，可100%除去的最小粒径 。（增大、减小、不变）
答：减小、减小、增大，减小。
，压强增加，气体的密度增大，故沉降速度减小，
答案：B
分析：可由过滤基本方程直接求得
２．用板框过滤机进行恒压过滤，若介质阻力可忽略不计，过滤20min可得滤液8m3，若再过滤20min可再得滤液。
Ａ8m3Ｂ4m3Ｃ3.3m3Ｄ11.3m3
答案:C
分析:由恒压过滤方程
由题知 则有
将 代入,得
则 时
则
应注意恒压过滤方程中 、 是指从初始 态计得的累积量。
过滤基本方程为 (b)
将 代入两式，然后再将(a)代入(b)有
6．降尘室的生产能力取决于。
Ａ 降尘面积和降尘室高度
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 降尘室的宽度和长度
答：B
7．对标准旋风分离器系列，下列说法哪一个是正确的。
A尺寸大，则处理量大，但压降大；
10．欲对含尘气体进行气固分离，若气体的处理量较大时。应，可获得较好的分离效果。
A采用一个尺寸较大的旋风分离器
B采用多个尺寸较小的旋风分离器串联
C采用多个尺寸较小的旋风分离器并联
D不用旋风分离器，该用其它分离设备
答：C
三、计算题
1．用板框压滤机在恒压强差下过滤某种悬浮液，测得过滤方程式为：
V2+V=5×10-5A2θ
３．含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降，理论上完全除去的粒子最小粒径为30μm，现气体的额处理量增大1倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为。
A 2×30μm B 1/2×30μm C 30μm D 21/2×30μm
答案：D
分析：降尘室最大处理量 与能被完全除去最小颗粒的沉降速度 有以下关系
CL/ut≤LbH/Vs；
DL/ut≥LbH/Vs
答：B
9．下列说法中正确的是。
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ur和重力沉降速度ut不是恒定的；
C离心沉降速度ur不是恒定值，而重力沉降速度ut是恒定值；
D离心沉降速度ur是恒定值，而重力沉降速度ut不是恒定值
答案：C
分析：离心沉降速度u 随颗粒在离心力场中的位置 而变。而重力沉降速度u 与位置无关。因为决定u 的是离心加速度 ，它是一个变量，与位置有关。而决定u 的是加速度g，它是一常量。
B尺寸大，则分离效率高，但压降小；
C尺寸小，则处理量小，但分离效率高；
D尺寸小，则分离效率差，但压降大
答：C
8．设降尘室的长、宽、高分别为L、S、H（单位均为m），颗粒的沉降速度为ut（m/s），气体的体积流量为Vs，则颗粒能在降尘室分离的条件是。
AH/ut≥LbH/Vs；
BH/ut≤LbH/Vs；
化工原理分章试题与解答 第三章
第三章
一、填空题
1．某颗粒的重力沉降服从斯托克斯定律，若在水中的沉降速度为u1,在空气中为u2，则u1u2；若在热空气中的沉降速度为u3，冷空气中为u4，则u3u4。(＞，＜，＝)
答： ，因为水的粘度大于空气的粘度，所以
热空气的粘度大于冷空气的粘度，所以
2．用降尘室除去烟气中的尘粒，因某种原因使进入降尘室的烟气温度上升，若气体质量流量不变，含尘情况不变，降尘室出口气体含尘量将（上升、下降、不变），导致此变化的原因是1）；2）。
6．某旋风分离器的分离因数k=100，旋转半径R=0.3m，则切向速度ut=m/s。
答：17.1m/s
7．对板框式过滤机，洗涤面积 和过滤面积 的定量关系为，洗水走过的距离 和滤液在过滤终了时走过的距离 的定量关系为，洗涤速率（ 和终了时的过滤速率 的定量关系为。
答案： ； ; ( =
8．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。
答案：大；少；薄；小
分析：由转筒真空过滤机的生产能力
(忽略介质阻力)
9．一降尘室长5M,宽2.5M,高1.1M,中间装有10块隔板,隔板间距为0.1M,现颗粒最小直径10 ,其沉降速度为0.01m/s,欲将最小直径的颗粒全部沉降下来,含尘气体的最大流速不能超过____________m/s。
理由：1)最大生产能力