化工原理考研复习流体通过颗粒层的流动习(答案)题

化工原理考研复习《流体通过颗粒层的流动》练习题

一、填空题

1.悬浮液是指由__________和_________组成的混合物。（填液相、气相或固相）

2.过滤方式有______________、______________和_______________等。

3.常用的过滤介质有_____________、______________和_________________三

种。

4.过滤阻力包括______________和______________两部分。

5.转筒真空过滤机每旋转一周完成的工作过程有__________、_____________、

___________、___________和____________。

二、选择题

1．描述颗粒特性的参数不包括（）

A形状 B大小 C密度 D表面积

2．以下表达式中正确的是（）

A 过滤速度与过滤面积平方A2成正比

B 过滤速度与过滤面积A 成正比

C 过滤速度与所得滤液体积V成正比

成反比

D 过滤速度与虚拟滤液体积V

e

3．在回转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（）

A2倍 B 2倍 C 4倍 D 1/2

4．下列为间歇式操作设备的是（）

A回转真空过滤机 B三足式离心机

C刮刀卸料离心机 D活塞往复式卸料离心机

5．下列为连续式操作设备的是（）

A板框压滤机 B回转真空过滤机

C叶滤机 D三足式离心机

6．过滤常数K与下列哪项无关（）

A滤液的黏度 B过滤面积

C滤浆的浓度 D滤饼的压缩性

7．下列措施中不一定能有效地提高过滤速率的是（）

A加热滤浆 B在过滤介质上游加压

C在过滤介质下游抽真空 D及时卸渣

8．下列说法错误的是（）

A增大压力和升高温度都能有效地提高过滤速率

B在滤饼过滤中，滤饼本身起到了主要过滤介质的作用

C 过滤操作既可用来分离液体非均相物系，也可用来分离气体非均相物系 D使用助滤剂的目的是防止介质孔道堵塞

9．在一个过滤周期中，为了达到最大生产能力（）

A过滤时间应大于辅助时间 B过滤时间应小于辅助时间C过滤时间应等于辅助时间 D过滤加洗涤所需时间等于1/2周期

三、判断题

1．过滤操作适用于分离含固体物质的非均相物系。（）

2．过滤推动力是指悬浮液的压力大小。（）

3．过滤阻力主要是过滤介质的阻力。（）

4．滤饼是主要的过滤阻力。（）

5．对于间歇生产的过滤机，当过滤时间与其它辅助时间相等时，其生产能力最大。（）6．转筒真空过滤机是连续生产的过滤机。（）7．离心机是分离液-固相混合物的设备。（）

四、计算题

1.用压滤机在1.5atm(表压)下恒压过滤某种悬浮液，1.6h后得滤液25m3，介质阻力可忽略不计。

(1)如果压力提高一倍(指表压的数值)，滤饼的压缩系数s为0.3，则过滤1.6h

后可得多少滤液? ’

(2)设其他情况不变，将操作时间缩短一半，所得滤液为多少?

2．在过滤面积为0.4m2的板框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。

3.在一定真空度下用转筒真空过滤机过滤某种悬浮液，转筒真空过滤机的转简直径1 m，长2.5 m，转筒转速1 rad/min，转筒的浸没度0.35。现已测得操作条件下的过滤常数为K=8×10-4m2/s，q

=0.01m3/m2。每得lm3滤液可得滤饼0.04 m3，

e

试求(1)此过滤机的生产能力及滤饼的厚度；(2)若需要保证过滤表面上滤饼厚度不低于7 mm，应如何调节转筒转速?

练习题练习答案

一、填空题

1、液体，固体

2、滤饼过滤，深层过滤，膜过滤

3、织物介质，多孔性固体介质，堆积介质

4、介质阻力，滤饼阻力

5、过滤，脱水，洗涤，卸渣，再生。

二、选择题

1．C 2、B 3、B 4、B 5、B 6．A 7、B 8．D 9．D

三、判断题

1．√ 2．× 3．× 4．√ 5．× 6．√ 7．√

四、计算题

1. 解：(1)φ

μ∆=-012r p K s 6245.12)(3..011/

/==∆∆=--s p p K K θ2

2KA V = 6245.1))(()(/

/2/=ττ=K K V V 2

/86.31252746.16245.1m V V =⨯== (2) 5.0))(()(/

/2/=τ

τ=K K V V 2/68.1725707.05.0m V V =⨯==

2．解：（1）根据过滤基本方程式：τ22KA V =（忽略介质阻力）得： 1

2222122ττKA KA V V = 所以：3121203.32

5.15.3m V V =⨯==ττ

（2）对式τ22KA V =进行微分并整理得最终过滤速率：

h m V V V KA d dV /875.0225.32232

2=⨯===⎪⎭⎫ ⎝⎛ττ终

据经验洗涤速率等于最终过滤速率的1/4，所以得： h U V 83.14

875.04.0===

洗洗洗τ

3.

解：(1)生产能力及滤饼厚度

以转筒转一周为基准,

=/n=(60×0.35/1)=21 s

q 2+0.O2q=K

=8×10-4×21=0.0168 解得 q=0.120 m 3/m 2

过滤面积 A=DL 转筒=1×2.5=7.85 m 2

所得滤液 V=qA=0.120×7.85=0.942 m 3

所以转筒真空过滤机的生产能力为 Q=60nV=60×1×0.942 m 3/h=56.52 m 3/h 转筒转一周所得滤饼体积V c =V=0.04×0.942=0.03768 m 3

滤饼厚度 L=V/A=0.03768/7.85=0.0048 m=4.8 mm

(2)转速调节

仍然以转筒转一周为基准

V c =LA=0.007×7.85=0.05495 m 3

q=V/A=（V c /

）/A=（LA/c ）/A =L/c=0.007/0.04=0.175 m 3/m 2 q 2+0.O2q=K

0.1752+0.02×0.175=8×10-4

=42.66 s

=φ/n=(60×0.35/n)=42.66 s

n=0.4923 rad/min