化工原理题库.pdf
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1、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) 。D A 4000 mPas; B 40 mPas; C 33.82 Pa s; D 3382 mPas 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30m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。D A m302 ; B。 m32/1 ;C。 m30 ; D。 m302 3、降尘室的生产能力取决于。 B A沉降面积和降尘室高度;B沉降面积和
2、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。D 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 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。C A.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
3、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。D A. 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。C 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。 9、恒压过滤时,如滤饼不可压缩,介质阻力可忽略,当操作压差增加1 倍,则过滤
4、速率为 原来的。 B A. 1 倍; B. 2 倍; C. 2倍; D.1/2 倍 10、助滤剂应具有以下性质。B A. 颗粒均匀、柔软、可压缩; B. 颗粒均匀、坚硬、不可压缩; C. 粒度分布广、坚硬、不 可压缩 ; D. 颗粒均匀、可压缩、易变形 11、助滤剂的作用是。B 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 12、下面哪一个是转筒真空过滤机的特点。B 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 13、以下说法是正确的。 B A. 过滤速率与A( 过滤面积
5、) 成正比 ; B. 过滤速率与A 2 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反比 14、恒压过滤,如介质阻力不计,过滤压差增大一倍时,同一过滤时刻所得滤液量。C A.增大至原来的2 倍; B. 增大至原来的4 倍 ; C. 增大至原来的倍; D. 增大至原 来的 1.5 倍 15、过滤推动力一般是指。 B 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 16、恒压板框过滤机,当操作压差增大1 倍时,则在同样的时间里所得滤液量将(忽 略介质阻力)。 A A增大至原来的 2倍; B增
6、大至原来的 2 倍 ; 增大至原来的 4 倍; D不变 二、填空题 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。下降,增大 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。 2 3、降尘室的生产能力与降尘室的和( ) 有关。长度宽度 4、已知某沉降室在操作条件下的气体流率为3600m 3/h ,沉降室长、宽、高尺寸为 L Hb=523, 则其沉降速度为sm/。0.067 5、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,气流速度。减少一倍 6、若降尘室的高度增加,则沉降时间,气流速度,生产能力。增加
7、;下降;不变 7、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 12m ,其沉降速度为0.02 m/s ,欲将最小直径的颗粒全部沉降下来,则含尘气体的 最大流速不能超过 m/s 。1.6 8、在旋风分离器中,某球形颗粒的旋转半径为0.4 m, 切向速度为15 m/s 。当颗粒与流体 的相对运动属层流时,其分离因数 C K 为 。57 9、选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据是; ; 。气体处理量,分离效率,允许 压降 10、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。气固;液固
8、11、已知 q 为单位过滤面积所得滤液体积V/A,qe为 Ve/A,Ve为过滤介质的当量滤液体积( 滤 液体积为Ve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 / q=3740q+200 则过滤常数K = ( ) 。 0.000535 12、实现过滤操作的外力可以是、 或 。重力;压强差;惯性离心力 13、在饼层过滤中,真正发挥拦截颗粒作用的主要是而不是。滤饼层;过滤介质 14、对恒压过滤,当过滤面积增大一倍时,如滤饼可压缩,则过滤速率增大为原来的 倍。四 15、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。增加; 不变 16、对恒压过滤,介质阻力
9、可以忽略时,过滤量增大一倍,则过滤速率为原来的。 二分之一 三、计算题 1、某一锅炉房的烟气沉降室,长、宽、高分别为1164 m,沿沉降室高度的中间加一层 隔板,故尘粒在沉降室内的降落高度为2m。烟气温度为150,沉降室烟气流量12500m3 标准) / h,试核算沿降室能否沉降35m 以上的尘粒。 已知 尘粒 = 1600 kg/m 3, 烟气 = 1.29 kg/m ,烟气= 0.0225cp 解: 设沉降在滞流状态下进行,Re 1,且因尘粒烟气,故斯托克斯公式可简化为: u0 = d 尘粒 2 尘粒g/18烟气 = (3510 -6)2 16009.81/ (182.2510-5) =
10、0.0474 m/s 检验: Re = d尘粒u0烟气/烟气 = 35 10 -60.04741.29/(2.25 10-5) = 0.0951 故采用计算式正确,则35mm 以上粒子的沉降时间为: 沉降= 2/0.0474 = 42.2s 又,烟气流速u = (12500/(4 63600)(273+150)/273 = 0.224 m/s 烟气在沉降室内停留时间:停留= 11/0.224 = 49.1s 即停留沉降 35mm 以上尘粒可在该室沉降 2、相对密度7.9,直径 2.5 mm 的钢球,在某粘稠油品(相对密度0.9)中以 5mm/s 的速度 匀速沉降。试求该油品的粘度。 解: 设沉
11、降以滞流状态进行,则: 油品= d 钢球 2 (钢球-油品)g/(18 u 钢球) = (0.0025) 2(7900-900)9.81/(180.005) = 4.77Pa?s 验算: Re = d钢球u钢球油品/油品 = 0.00250.005 900/4.77 = 2.3610 -3 1 假设正确 3、直径为30 m的球形颗粒 , 于大气压及 20下在某气体中的沉降速度为在水中沉降速度 的 88 倍, 又知此颗粒在此气体中的有效重量为水中有效重量的1.6 倍。试求此颗粒在此气 体中的沉降速度. 20的水 : CP1 , 3 /1000mkg 气体的密度为1.2kg/m 3 ( 有效重量指
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