非均相混合物的分离习题

非均相混合物的分离习题

概念部分

1、流体通过固定床，颗粒的平均直径是以为基准的，理由是。若流体一定的流速通过一大小均匀且规则装填的球形颗粒固定床，球形颗粒直径越小，流体通过床层的压降越，原因是。工业上常用方程来测颗粒的比表面积，该方程的表达式为：。

2、叶滤机中如滤饼不可压缩，当过滤压差增加一倍时，过滤速率是原来的

倍。粘度增加一倍时，过滤速率是原来的倍。

3、对真空回转过滤机，转速越大，则每转一周所得的滤液量就越。该滤机的生产能力越。

4、某叶滤机恒压操作，过滤终了时，V=0.5m3，τ=1h,Ve=0，滤液粘度是水的4倍。现在同一压强下再用清水洗涤，Vw=0.1m3，则洗涤时间为。

5、含尘气体通过长为4m，宽3m，高1m的降尘室，已知颗粒的沉降速度为0.03m/s，则该降尘室的生产能力为m3/s

6、重力场中，微小颗粒的沉降速度与下列因素无关：。

（A)颗粒几何形状；（B)流体与颗粒的密度；（C）颗粒几何尺寸；（D)流体的流速

7、推导过滤基本方程式时一个最基本的依据是：。

（A)固体颗粒的沉降速度；（B)流体的层流流动；（C）滤饼的可压缩性；（D)过滤介质的比阻。

8、玻璃管长1米，充满油。从顶端每隔1秒加入1滴水，问：

A、油静止，当加入第21滴水时，第一滴正好到底部，则沉降速度为m/s

B、现油以0.01m/s的速度向上运动，加水速度不变，则管内有水滴。

9、球形度系数φs的物理意义是，其取值范围为，其值越大，颗粒的比表面积越。

10、过滤速率的表达式为，过滤速度的表达式为。

11、过滤基本方程式的表达式为。

12、空床速度是指，滤液的实际流速是指。

13、颗粒床层的自由截面积是指的各向同性床层最重要的特点是。

计算部分

一、拟用板框压滤机恒压过滤含CaCO38%,(质量）的水悬浮液2m3,每m3滤饼中含固体1000kg，CaCO3密度为2800kg/m3，过滤常数K=0.162m2/h, 过滤时间t=30min，试问：

(1) 滤液体积多少m3 ？1.831

(2) 现有560 ×560 ×50mm规格的板框压滤机，问需要多少只滤框？（过滤介质阻力不计）4只

二、某悬浮液用板框过滤机过滤，该板框过滤机有滤框28个，尺寸为635 ×635 ×25mm，操作表压恒定为98.1kPa,该条件下，K=1 ×10-5m2/s，qe=0.02m3/m2。已知滤饼与滤液的体积比为0.075,试求：

（1）滤饼充满滤框需要多少时间？0.96h

（2）若将表压提高一倍，其它条件不变（S=0.5），则充满同样滤框所需时间为多少？0.68h

（3）若将框厚度增加一倍，其它操作条件同（2），则过滤同样时间可获得多少滤液？不变

三、一降尘室每层底面积10 ㎡，内设9层隔板，现用此降尘室净化质量流量为1200kg/h，温度为20 ℃的常压含尘空气，尘粒密度为2500kg/ m3,问Λ1）可100%除去的最小颗粒直径为多少？可50%除去的最小颗粒直径为多少？直径为5μm的尘粒可除去百分率为多少？（设尘粒在空气中均匀分布）6.08，4.29，67.6% （2）如将含尘空气预热至150 ℃，再进入降尘室，则可100%除去的最小颗粒直径为多少？为保证100%除去的最小颗粒直径不变，空气的质量流量为多少？

8.41，628.5kg/h

（3）定性分析降尘室生产能力发生变化的原因？

课后习题：3-7，3-8，3-10，3-11，3-12，3-13

第三章非均相物系的分离练习题

第三章非均相物系的分离 一、填空题 1、旋风分离器是用于混合物分离的典型设备，如奶粉、蛋粉等干制品加工后期的分离，其主要性能参数为、 和。 2、多数沉降过程是在层流区内进行的，根据层流区域内的斯托克斯定律，影响沉降速度的主要因素有、和。 3、过滤操作基本计算的依据主要是过滤基本方程,即。在实际运用时还必须考虑三种情况，即的相对大小, 的相对大小和恒速过滤或恒压过滤。 4、沉降分离方法主要有、和电沉降，非均相混合物在沉降分离设备内能分离出来的条件为。 5、过滤推动力应是由所组成的过滤层两侧的压力差，而过滤阻力相应包括和。 6、某降尘室高4m，宽3m，长5m，用于矿石焙烧炉的炉气除尘。矿尘密度为4300千克每立方米，其形状近于圆球，操作条件下气体流量为1800立方米每小时，气体密度为0.9千克每立方米，粘度为0.03mPa·s。则理论上能除去矿尘颗粒的最小直径为_______μｍ 二、选择题 1、某球形颗粒在粘度为 1.86×10-5Pa.S的大气中自由沉降，已知颗粒直径为40μm，密度为2600Kg/m3，沉降速度为0.12m/s，则该颗粒沉降属（）（设大气密度ρ =1.165Kg/m3） A、层流区 B、过渡流区 C、湍流区 D、无法确定 2、若固体颗粒密度为2600Kg/m3，大气压强为0.1Mpa，温度为300C，（此状况下空气密度ρ=1.165Kg/m3粘度为μ=1.86×10-5Pa.S）,则直径为40μm的球形颗粒在该大气中的自由沉降速度为（） A、0.12m/s B、1.63m/s C、1.24m/s D、2.12m/s 3、过滤过程的计算主要是通过过滤基本方程进行的，方程式中几个表示体系特征的过滤常数则需通过实验首先确定，这几个过滤常数为（） A、K、S、Ve（Vd）、ΔP B、K、S、Ve（Vd）、te（td） C、K、S、Ve（Vd）、r D、K、Ve（Vd）、ΔP、r 4、利用过滤基本方程计算过滤速度必须考虑滤饼的可压缩性，所谓不可压缩滤饼，下列说法错误的是（）。 A、不可压缩滤饼中流动阻力不受两侧压力差的影响。 B、其中的流动阻力受固体颗粒沉积速度的影响。 C、一定体积滤饼内的流动阻力不受压力差和沉积速率的影响。 D、压力差变化时滤饼性质及厚度保持不变。 5、恒压过滤方程式是基于（）推导出来的 A、滤液在介质中呈湍流流动 B、滤液在介质中呈层流流动 C、滤液在滤渣中呈湍流流动 D、滤液在滤渣中呈层流流动 6、降尘室的生产能力是由（）决定的（底面积一定时）。 A、降尘室的高度和长度 B、降尘室的高度 C、降尘室的长度 D、降尘室的底面积 7、已知旋风分离器旋转半径为r m=0.5m，气体切向进口速度为u t=20m/s，那么该分离器的离心沉降速度与重力沉降速度之比为（）

第二章 非均相物系分离习题解答

第二章 非均相物系分离 1、试计算直径为30μm 的球形石英颗粒（其密度为2650kg/ m 3），在20℃水中和20℃常压空气中的自由沉降速度。 解：已知d =30μm 、ρs =2650kg/m 3 （1）20℃水 μ=1.01×10-3Pa·s ρ=998kg/m 3 设沉降在滞流区，根据式（2-15） m/s 1002.810 01.11881.9)9982650()1030(18)(43262---?=???-??=-=μρρg d u s t 校核流型 )2~10(1038.210 01.19981002.8103042346-----∈?=?????==μρ t t du Re 假设成立， u t =8.02×10-4m/s 为所求 （2）20℃常压空气 μ=1.81×10-5Pa·s ρ=1.21kg/m 3设沉降在滞流区m/s 1018.710 81.11881.9)21.12650()1030(18)(25262---?=???-??=-=μρρg d u s t 校核流型： )2~10(144.010 81.121.11018.710304526----∈=?????==μρ t t du Re 假设成立，u t =7.18×10-2m/s 为所求。 2、密度为2150kg/ m 3的烟灰球形颗粒在20℃空气中在层流沉降的最大颗粒直径是多少？ 解：已知ρs =2150kg/m 3 查20℃空气 μ=1.81×10-5Pa.s ρ=1.21kg/m 3当时是颗粒在空气中滞流沉降的最大粒径，根据式（2-15）并整理 2==μρ t t du Re 所以 218)(23==-μρμρρρt s du g d

(03)第三章 非均相混合物分离及固体流态化习题答案

第三章 非均相混合物分离及固体流态化 1．颗粒在流体中做自由沉降，试计算（1）密度为2 650 kg/m 3，直径为0.04 mm 的球形石英颗粒在20 ℃空气中自由沉降，沉降速度是多少？（2）密度为2 650 kg/m 3，球形度6.0=φ的非球形颗粒在20 ℃ 清水中的沉降速度为0.1 m/ s ，颗粒的等体积当量直径是多少？（3）密度为7 900 kg/m 3，直径为6.35 mm 的钢球在密度为1 600 kg/m 3 的液体中沉降150 mm 所需的时间为7.32 s ，液体的黏度是多少？ 解：（1）假设为滞流沉降，则： 2 s t ()18d u ρρμ -= 查附录20 ℃空气31.205kg/m ρ=，s Pa 1081.15??=-μ，所以， ()()()s m 1276.0m 10 81.11881 .9205.12650 1004.0185 2 3 s 2 t =???-??= -= --μ ρρg d u 核算流型： 3 t 5 1.205 0.12760.0410 0.3411.8110 du Re ρμ --???= ==

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非均相物系分离 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u12；若在热空气中的沉降速度为u3，冷空气中为u4，则u34。(＞，＜，＝) dg(ρs-ρ) 18μ2答：ut=，因为水的粘度大于空气的粘度，所以u1

第二章 非均相物系分离习题解答

第二章 非均相物系分离 1、试计算直径为30μm 的球形石英颗粒（其密度为2650kg/ m 3），在20℃水中和20℃常压空气中的自由沉降速度。 解：已知d =30μm 、ρs =2650kg/m 3 （1）20℃水 μ=1.01×10-3Pa·s ρ=998kg/m 3 设沉降在滞流区，根据式（2-15） m/s 1002.810 01.11881.9)9982650()1030(18)(43262---?=???-??=-=μρρg d u s t 校核流型 )2~10(1038.210 01.19981002.8103042346-----∈?=?????==μρ t t du Re 假设成立， u t =8.02×10-4m/s 为所求 （2）20℃常压空气 μ=1.81×10-5Pa·s ρ=1.21kg/m 3 设沉降在滞流区 m/s 1018.710 81.11881.9)21.12650()1030(18)(25262---?=???-??=-=μρρg d u s t 校核流型： )2~10(144.010 81.121.11018.710304526----∈=?????==μρ t t du Re 假设成立，u t =7.18×10-2m/s 为所求。 2、密度为2150kg/ m 3的烟灰球形颗粒在20℃空气中在层流沉降的最大颗粒直径是多少？ 解：已知ρs =2150kg/m 3 查20℃空气 μ=1.81×10-5Pa.s ρ=1.21kg/m 3 当2==μρ t t du Re 时是颗粒在空气中滞流沉降的最大粒径，根据式（2-15）并整理 218)(23==-μρμ ρρρt s du g d 所以

非均相混合物的分离习题

非均相混合物的分离习题 概念部分 1、流体通过固定床，颗粒的平均直径是以为基准的，理由是。若流体一定的流速通过一大小均匀且规则装填的球形颗粒固定床，球形颗粒直径越小，流体通过床层的压降越，原因是。工业上常用方程来测颗粒的比表面积，该方程的表达式为：。 2、叶滤机中如滤饼不可压缩，当过滤压差增加一倍时，过滤速率是原来的 倍。粘度增加一倍时，过滤速率是原来的倍。 3、对真空回转过滤机，转速越大，则每转一周所得的滤液量就越。该滤机的生产能力越。 4、某叶滤机恒压操作，过滤终了时，V=0.5m3，τ=1h,Ve=0，滤液粘度是水的4倍。现在同一压强下再用清水洗涤，Vw=0.1m3，则洗涤时间为。 5、含尘气体通过长为4m，宽3m，高1m的降尘室，已知颗粒的沉降速度为0.03m/s，则该降尘室的生产能力为m3/s 6、重力场中，微小颗粒的沉降速度与下列因素无关：。 （A)颗粒几何形状；（B)流体与颗粒的密度；（C）颗粒几何尺寸；（D)流体的流速 7、推导过滤基本方程式时一个最基本的依据是：。 （A)固体颗粒的沉降速度；（B)流体的层流流动；（C）滤饼的可压缩性；（D)过滤介质的比阻。 8、玻璃管长1米，充满油。从顶端每隔1秒加入1滴水，问： A、油静止，当加入第21滴水时，第一滴正好到底部，则沉降速度为m/s B、现油以0.01m/s的速度向上运动，加水速度不变，则管内有水滴。 9、球形度系数φs的物理意义是，其取值范围为，其值越大，颗粒的比表面积越。 10、过滤速率的表达式为，过滤速度的表达式为。 11、过滤基本方程式的表达式为。

12、空床速度是指，滤液的实际流速是指。 13、颗粒床层的自由截面积是指的各向同性床层最重要的特点是。 计算部分 一、拟用板框压滤机恒压过滤含CaCO38%,(质量）的水悬浮液2m3,每m3滤饼中含固体1000kg，CaCO3密度为2800kg/m3，过滤常数K=0.162m2/h, 过滤时间t=30min，试问： (1) 滤液体积多少m3 ？1.831 (2) 现有560 ×560 ×50mm规格的板框压滤机，问需要多少只滤框？（过滤介质阻力不计）4只 二、某悬浮液用板框过滤机过滤，该板框过滤机有滤框28个，尺寸为635 ×635 ×25mm，操作表压恒定为98.1kPa,该条件下，K=1 ×10-5m2/s，qe=0.02m3/m2。已知滤饼与滤液的体积比为0.075,试求： （1）滤饼充满滤框需要多少时间？0.96h （2）若将表压提高一倍，其它条件不变（S=0.5），则充满同样滤框所需时间为多少？0.68h （3）若将框厚度增加一倍，其它操作条件同（2），则过滤同样时间可获得多少滤液？不变 三、一降尘室每层底面积10 ㎡，内设9层隔板，现用此降尘室净化质量流量为1200kg/h，温度为20 ℃的常压含尘空气，尘粒密度为2500kg/ m3,问Λ1）可100%除去的最小颗粒直径为多少？可50%除去的最小颗粒直径为多少？直径为5μm的尘粒可除去百分率为多少？（设尘粒在空气中均匀分布）6.08，4.29，67.6% （2）如将含尘空气预热至150 ℃，再进入降尘室，则可100%除去的最小颗粒直径为多少？为保证100%除去的最小颗粒直径不变，空气的质量流量为多少？ 8.41，628.5kg/h （3）定性分析降尘室生产能力发生变化的原因？ 课后习题：3-7，3-8，3-10，3-11，3-12，3-13

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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u 1,在空气中为u 2，则u 1 u 2；若在热空气中的沉降速度为u 3，冷空气中为u 4，则u 3 u 4。(＞，＜，＝) 答：μρρ18) (2-= s t g d u ，因为水的粘度大于空气的粘度，所以21u u < 热空气的粘度大于冷空气的粘度，所以43u u < 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） 。 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min d 。（增大、减小、不变） 答：减小、减小、增大，减小。 ρξρρ3)(4-= s t dg u ，压强增加，气体的密度增大，故沉降速度减小， 压强增加， p nRT V = ，所以气体的体积流量减小， 气体的停留时间 A V L u L t s /= = ，气体体积流量减小，故停留时间变大。

最小粒径在斯托克斯区 )(18min ρρμ-= s t g u d ，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P 1，总效率为1η，通过细长型旋风分离器时压降为P 2，总效率为2η，则：P 1 P 2， 1η 2η。 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τ'为原来过滤时间τ的倍数： 1）0=s ，压差提高一倍，其他条件不变，τ'= τ； 2）5.0=s ，压差提高一倍，其他条件不变，τ'= τ； 3）1=s ，压差提高一倍，其他条件不变，τ'= τ； 1）0. 5；2）0.707；3）1 s p -?∝1)/(1τ，可得上述结果。 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u t = m/s 。 答：17.1m/s 7．对板框式过滤机，洗涤面积W A 和过滤面积A 的定量关系为 ，洗水走过的 距离w L 和滤液在过滤终了时走过的距离L 的定量关系为 ，洗涤速率（W d dV )θ和终了时的过滤速率E d dV )( θ的定量关系为 。 答案： A A w 21= ；L L w 2=; (W d dV )θ=E d dV )(41θ 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

非均相物系的分离习题

非均相物系的分离 一、填空题： ⒈ 除去液体中混杂的固体颗粒，在化工生产中可以采用重力沉降、 离心沉降、过滤等方法（列举三种方法）。 ⒉ 粒子沉降过程分 加速阶段和 恒速 阶段。沉降速度是 指加速阶段终了时，粒子相对于流体的速度。 ⒊ 在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，则沉降 时间增大一倍、气流速度减小一倍，生产能力_不变。 ⒋ 含尘气体通过长为4m ，宽为3m ，高为1m 的除尘室，已知颗粒的 沉降速度为0.03m/s ，则该除尘室的最大生产能力为0.36 m 3 /s 。 ⒌ 选择旋风分离器形式及决定其主要尺寸的依据是含尘气体流量、 要求达到的分离效率和允许压降。 ⒍ 评价旋风分离器性能好坏有两个主要指标，一是分离效率， 一是气体经过旋风分离器的压降。 ⒎ 对恒压过滤，当过滤面积A 增大一倍时，如滤饼不可压缩得到 相同滤液量时，则过滤速率)d d (τ V 增大为原来的 四 倍，如滤饼可压缩， 过滤速率)d d (τ V 增大为原来的 四 倍。 t v Au q =u L LBH ＝ ＝v v r q q AH =τt t u H = τs o P r r ?=) (2d d e 2 V V KA V +=τφμ r P K ?=2

⒏ 回转真空过滤机，整个转鼓回转操作时大致可分为过滤区、洗涤脱水区 和_卸渣区三个区域。 9. 回转真空过滤机，回转一周所需时间为T ，转鼓的表面积为A ， 转鼓的沉浸度为φ，则一个过滤周期中，过滤时间为ΨT ，过滤面积为A 。 ⒑ 间歇过滤机的生产能力可写为Ｑ＝Ｖ／∑τ，此处Ｖ为一个操作循环中 得到的滤液体积，∑τ表示一个操作循环所需的总时间，∑τ等于 一个操作循环中过滤时间τ，洗涤时间τW 和辅助时间τ D 三项之和。 ⒒ 临界粒径是指在理论上能被完全分离下来的最小颗粒直径。 二、选择题： ⒈ 密度相同而直径不同的两球形颗粒在水中自由沉降。沉降处于层流区， 大颗粒直径d 1是小颗粒直径d 2的两倍，则沉降速度D 。 A) u t1 = u t2 ； B) u t1 = 2u t2 ； C) u t1 =2u t2 ； D) u t1 = 4u t2 。 ⒉ 降尘室的生产能力A 。 A) 只与沉降面积A 和颗粒沉降速度t u 有关； B)与A ，t u 及降尘室高度H 有关； C) 只与沉降面积A 有关； D) 只与t u 和H 有关。 ()μ ρρ182 -=P P t gd u t v Au q =

第三章非均相物系分离习题..

第三章非均相物系分离习题 习题1： 球形颗粒在静止流体中作重力沉降，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。 答案与评分标准 加速运动等速运动等速运动 （每个空1分，共3分） 习题2： u与其直径的______次方成正比；而在湍流在滞留区，球形颗粒的沉降速度 t u与其直径的______次方成正比。 区， t 答案与评分标准 2 1/2 （每个空1分，共2分） 习题3： 降尘室内，颗粒可被分离的必要条件是_____________________________；而气体的流动应控制在__________________流型。 答案与评分标准 θ。(2分) 气体在室内的停留时间θ应≥颗粒的沉降时间 t 滞流（1分） （共3分） 习题4： u条件下，降尘室的生产能力只取决于_____________而在规定的沉降速度 t 与其__________________无关。

答案与评分标准 降尘室底面积 (2分) 高度 （1分） （共3分） 习题5： 除去气流中尘粒的设备类型有__________、___________、__________等。 答案与评分标准 降尘室 惯性除尘 旋风分离器 （每个空1分，共3分） 习题6： 过滤常数K 是由__________及___________决定的常数；而介质常数e q 与e 是反映________________的常数。 答案与评分标准 物料特定 过滤压强差 过滤介质阻力大小 （每个空1分，共3分） 习题7： 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________________。 答案与评分标准 板框压滤机 加压叶滤机 转筒真空过滤机

非均相物系分离习题及答案

非均相物系分离习题及答案 1、试计算直径为30μm 的球形石英颗粒（其密度为2650kg/ m 3 ），在20℃水中和20℃常压空气中的自由沉降速度。 解：已知d =30μm 、ρs =2650kg/m 3 （1）20℃水 μ=1.01×10-3Pa ·s ρ=998kg/m 3 设沉降在滞流区，根据式（2-15） m/s 1002.810 01.11881.9)9982650()1030(18)(43262---?=???-??=-=μρρg d u s t 校核流型 )2~10(1038.210 01.19981002.8103042346-----∈?=?????==μρ t t du Re 假设成立， u t =8.02×10-4m/s 为所求 （2）20℃常压空气 μ=1.81×10-5Pa ·s ρ=1.21kg/m 3 设沉降在滞流区 m/s 1018.710 81.11881.9)21.12650()1030(18)(25262---?=???-??=-=μρρg d u s t 校核流型： )2~10(144.010 81.121.11018.710304526----∈=?????==μρ t t du Re 假设成立，u t =7.18×10-2m/s 为所求。 2、密度为2150kg/ m 3的烟灰球形颗粒在20℃空气中在滞流沉降的最大颗粒直径是多少？ 解：已知ρs =2150kg/m 3 查20℃空气 μ=1.81×10-5Pa.s ρ=1.21kg/m 3 当2==μρ t t du Re 时是颗粒在空气中滞流沉降的最大粒径，根据式（2-15）并整理 218)(23==-μρμ ρρρt s du g d 所以

非均相物系分离自测题及答案

非均相物系分离一、填空题两个阶段。沉降速度是指和________ 球形颗粒从静止开始降落，经历________1. ________阶段颗粒相对于流体的运动速度。而在牛顿区，________次方成正比；．在斯托克斯沉降区，颗粒的沉降速度与其直径的2 ________次方成正比。与其直径的________。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________流型。5. 降尘室操作时，气体的流动应控制在 u________________在规定的沉降速度而与其条件下，降尘室的生产能力只取决于6. t无关。。________；(3) ________）________；（2）7．选择旋风分离器的主要依据是：（1 等。________，________ 8．除去气流中尘粒的设备类型有________，。________；深床过滤是指________9. 饼层过滤是指洗涤速率与最终过滤在流体粘度与推动力相同条件下，10. 板框压滤机中横穿洗涤法，。________；叶滤机中置换洗涤法，洗涤速率与过滤速率之比为________速率之比为吸滤型连续操作过滤；________与________11. 工业上应用较多的压滤型间歇过滤机有________ 机有三种________、________和12. 根据操作目的（或离心机功能），离心机分为________ 类型。。和________. 根据分离因数大小，离心机分为________、________13二、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（ ．流体的流速DC．粒子与流体密度A．粒子几何形状B. 粒子几何尺寸 ，m/s的降尘室，己知颗粒的沉降速度为0.25 3m、高l m2．含尘气体通过长4m、宽。）则除尘室的生产能力为（ 3333 /s 6 mD. 0.75 m /s . B 1m /s C. A. 3 m /s ．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3 ）。将（不确定 D. C. 不变为原来 B. 1/2 增加一倍 A. 的两种颗粒在同一旋风分离器中沉降，则两种颗粒的离心8μm粒径分别为16μm及4. 。）（沉降在斯托克斯区）沉降速度之比为（ 1/2 ．D 4 B．C．1 2 A ． ）。5．以下表达式中正确的是（ 2 A成正比B. A过滤速率与过滤面积成正比；过滤速率与过滤面积平方 A. 成反比. 过滤速率与虚拟滤液体积VV成正比； D C. 过滤速率与所得滤液体积e其他条件保持不变，提高一倍，将转筒转速n6．在转筒真空过滤机上过滤某种悬浮液，。）则生产能 力将为原来的（ 2倍 C. . 4倍 D. 1/2 B 2. A 倍 三、计算题 3的颗粒分别在20℃的空气和水中作自由沉降，1800kg/m粒径为. 60μm、密度为试计1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）。

第三章 非均相混合物的分离与设备

第三章 非均相混合物的分离与设备 3－1 什么是球形度φS ？什么是沉降速度 u t ？一般情况下如何计算颗粒的沉降速度？ 答： 1.颗粒的球形度是工程上用来描述颗粒物料形状的一种物理量，是指与该颗粒体积相等的球体表面积与颗粒表面积之比。即： φS = S (球)/S p 球体的表面积： S (球) =π?d 2 2.所谓沉降速度是指，颗粒在匀速阶段相对于流体的运动速度 u t （或称自由沉降速度）。 3.刚性小球的沉降速度 u t 可用下述公式计算： u t =[ ]1/2 式中：ρs 为颗粒的密度；ρ为流体的密度；d 为刚性小球的直径；g 为重力加速度；ζ为阻力系数。 一般情况下，可先通过实验作出ζ－R et 关系曲线，并根据曲线确定阻力系数ζ的与 R et 的关系，进而得出颗粒沉降速度的经验式。 3－2 颗粒在重力场中沉降时受到那些力的作用？ 答： 颗粒在重力场中自由沉降时主要受到重力、浮力和阻力的作用。重力与其沉降运动方向一致，浮力和阻力与其沉降运动方向相反。 3－3 在沉降分离操作中，影响颗粒沉降的主要因素有哪些？ 答： 在沉降分离操作中，影响颗粒沉降的因素很多，但影响较大的主要因素有如下几个方面。 ⑴颗粒体积分数的影响 颗粒的体积分数，对其沉降速度有一定的影响。体积分数越大，颗粒间的碰撞几率越大，对颗粒的沉降干扰越大。 —27— 4?d ?g(ρs -ρ) 3ζρ

⑵器壁效应的影响 容器的器壁会对沉降的颗粒产生一定的“拽力”，使颗粒的实际沉降速度低于自由沉降速度。 ⑶颗粒形状的影响 一般情况下，同一种固体物质，球形颗粒比相同体积的非球形颗粒的沉降要快一些。非球形颗粒的形状及其投影面积对沉降速度有影响。 ⑷流体粘度的影响 流体的粘度对颗粒的沉降速度有一定的影响。在湍流区内，流体粘性对沉降速度无明显影响；在过渡区，流体粘性对沉降速度的影响一般可忽略不计；在滞流沉降区，由流体粘性引起的表面摩擦力占主要地位，此时粘度对颗粒的沉降速度有较显著的影响。 ⑸颗粒的最小尺寸 颗粒的尺寸也在一定程度上影响着沉降速度。对于非常细微颗粒（粒度 < 0.5mm ），自由沉降速度公式则不适用。此时，由于流体分子热运动使得颗粒发生布朗运动。 3－4 为什么说降尘室的(理论)生产能力只与其沉降面积(A = b ?l)及颗粒的沉降度(u t )有关，与降尘室的高度无关？ 答： 在重力沉降操作中，若设降尘室的长、宽、高分别为 l 、b 、H ，含尘气体通过降尘室的体积流量（降尘室的生产能力）为V s 。则： 位于降尘室最高点的颗粒降至室底所需的时间为： θt = H/u t 气体通过沉降室所需的时间为： θ= l/u 若要使含尘气体中的颗粒分离出来，则气体在降尘室内的停留时间至少应等于颗粒的沉降时间。即： θ≥θt 或： l/u ≥ H/u t 由于： u = V s /H ?b —28— 沉降室沉降示意图

化工原理非均相分离试题及答案

化工原理考试题及答案 第三章非均相分离 ____________班级____________学号_____________成绩______________ 一、填空题： 1.（2分）悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指_____________；分散外相是指______________________________。 ***答案*** 固体微粒，包围在微粒周围的液体 2.（3分）悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时，微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度，称为____________ 。 ***答案*** 重力、阻力、浮力代数和为零沉降速度 3.（2分）自由沉降是___________________________________ 。 ***答案*** 沉降过程颗粒互不干扰的沉降 4.（2分）当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的微粒，介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 ***答案*** 小 1 5.（2分）沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在_________力或__________力的作用下，沿受力方向发生运动而___________ ，从而与流体分离的过程。 ***答案*** 重离心沉积 6.（3分）球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时，其阻力系数=____________. ***答案*** 粒子所受合力的代数和为零24/ Rep 7.（2分）降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 ***答案*** 增大沉降面积，提高生产能力。 8.（3分）气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 ***答案*** 重力沉降、离心沉降、过滤离心沉降 9.（2分）过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 ***答案*** 液体或气体中固体微粒 10.（2分）过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 ***答案*** 单位时间内通过单位面积的滤液体积变慢 11.（2分）悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是___________________________ ___________________________________________________。 ***答案*** 在滤饼中形成骨架，使滤渣疏松，孔隙率加大，滤液得以畅流 12.（2分）过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其_________；另一方面是滤渣层本身的性质，即_______ 。 ***答案*** μ γL 13.（2分）板框压滤机每个操作循环由______________________________________五个阶段组成。 ***答案*** 装合板框、过滤、洗涤、卸渣、整理 14.（4分）板框压滤机主要由____________________________________________，三种板按________________的顺序排列组成。 ***答案*** 滤板、滤框、主梁（或支架）压紧装置等组成

常见非均相物系的分离(正式版)

文件编号：TP-AR-L8144 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 常见非均相物系的分离 (正式版)

常见非均相物系的分离(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 由于非均相物系中分散相和连续相具有不同的物 理性质，故工业生产中多采用机械方法对两相进行分 离。其方法是设法造成分散相和连续相之间的相对运 动其分离规律遵循流体力学基本规律。常见有如下几 种。 (1)沉降分离沉降分离是利用连续相与分散相 的密度差异，借助某机械力 的作用，使颗粒和流体发生相对运动而得以分 离。根据机械力的不同，可分为重力沉降、离心沉降 和惯性沉降。 (2)过滤分离过滤分离是利用两相对多孔介质

穿透性的差异，在某种推动力的作用下，使非均相物系得以分离。根据推动力的不同，可分为重力过滤、加压(或真空)过滤和离心过滤。 (3)静电分离静电分离是利用两相带电性的差异，借助于电场的作用，使两相得以分离。属于此类的操作有电除尘、电除雾等。 (4)湿洗分离湿洗分离是使气固混合物穿过液体、固体颗粒粘附于液体而被分离出来。工业上常用的此类分离设备有泡沫除尘器、湍球塔、文氏管洗涤器等。 此外，还有音波除尘和热除尘等方法。音波除尘法是利用音波使含尘气流产生振动，细小的颗粒相互碰撞而团聚变大，再由离心分离等方法加以分离。热除尘是使含尘气体处于一个温度场(其中存在温度差)中，颗粒在热致迁移力的作用下从高温处迁移至低温

分离练习题

3沉降过滤 一．单项选择 1.与降尘室的生产能力无关的是（）。 A.降尘室的长 B.降尘室的宽 C.降尘室的高 D.颗粒的沉降速度 2.下列用来分离气－固非均相物系的是（）。 A.板框压滤机 B.转筒真空过滤机 C.袋虑器 D.三足式离心机 3.微粒在降尘室内能除去的条件：停留时间（）它的沉降时间。 A.不等于 B.大于或等于 C.小于 D.大于或小于 4.多层降尘室是根据含尘气体处理量与降尘室的（）原理而设计的。 A.层数无关 B.高度无关 C.直径无关 D.大小无关 5.为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有关足够的机械强度，应采用（）的转鼓。 A. 高转速、大直径； B. 高转速、小直径； C. 低转速、大直径； D. 低转速，小直径； ，现要达到较好的除尘效果，可采用6.有一高温潮湿含尘气流，尘粒的平均直径在2~3m ( )。 A、降尘室 B、旋风分离器 C、湿法除尘 D、袋滤器 7.过滤操作中滤液流动遇到阻力是( )。 A、过滤介质阻力 B、滤饼阻力 C、过滤介质和滤饼阻力之和 D、无法确定 8.旋风分离器主要是利用( )的作用使颗粒沉降而达到分离。 A、重力 B、惯性离心力 C、静电场 D、拉力 9.旋风分离器的进气口宽度B值增大，其临界粒径（）。 A、减小 B、增大 C、不变 D、不能确定 10.过滤速率与（）成反比。 A、操作压差和滤液黏度 B、滤液黏度和滤渣厚度 C、滤渣厚度和颗粒直径 D、颗粒直径和操作压差 11.旋风分离器的临界粒径是指能够完全分离出来的（）粒径。 A. 最小 B. 最大 C. 平均 12.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、及时缷渣 13. 颗粒的重力沉降在层流区域时，尘气的除尘以（）为好。 A. 冷却后进行 B. 加热后进行 C. 不必换热，马上进行分离。 14. 下列用来分离气—固非均相物系的是（）。 A.板框压滤机 B.转筒真空过滤机 C.袋滤器 D.三足式离心机 15. 如果气体处理量较大，可以采取两个以上尺寸较小的旋风分离器（）使用。 A.串联 B.并联 C.先串联后并联 D.先并联后串联 16.下列哪个分离过程不属于非均相物系的分离过程。（）。 A、沉降 B、结晶 C、过滤 D、离心分离 17.在重力场中，颗粒的沉降速度与（）无关。 A. 流体与的粘度 B.颗粒的尺寸大小 C. 流体与的密度 D.流体的速度 18.欲提高降尘室的生产能力，主要的措施是（）。 A.提高降尘室的高度 B.延长沉降时间 C.增大沉降面积 D. 提高气流温度 19.下列物系中，不可以用旋风分离器加以分离的是（）。

非均相物系分离

第三章非均相物系分离 一、选择题 1.恒压过滤且介质阻力忽略不计时，如粘度降低20%，则在同一时刻滤液增加（）。Ａ、11.8%；Ｂ、9.54%; Ｃ、20%; Ｄ、44% 2.板框式压滤机由板与滤框构成，板又分为过滤板和洗涤板，为了便于区别，在板与框的 边上设有小钮标志，过滤板以一钮为记号，洗涤板以三钮为记号，而滤框以二钮为记号，组装板框压滤机时，正确的钮数排列是（）. A)1—2—3—2—1 B）1—3—2—2—1 C）1—2—2—3—1 D）1—3—2—1—2 3.与沉降相比，过滤操作使悬浮液的分离更加（）。 A.迅速、彻底 B.缓慢、彻底 C.迅速、不彻底 D.缓慢、不彻底 4.多层隔板降尘室的生产能力跟下列哪个因素无关（）。 A.高度 B.宽度 C.长度 D.沉降速度 5.降尘室的生产能力（）。 A.与沉降面积A和沉降速度ut有关 B.与沉降面积A、沉降速度ut和沉降室高度H有关 C.只与沉降面积A有关 D.只与沉降速度ut有关 6.现采用一降尘室处理含尘气体，颗粒沉降处于滞流区，当其它条件都相同时，比较降尘 室处理200℃与20℃的含尘气体的生产能力V的大小（）。 A.V200℃>V20℃ B.V200℃＝V20℃ C.V200℃t0 10.颗粒作自由沉降时，Ret在（）区时，颗粒的形状系数对沉降速度的影响最大。 A.斯托科斯定律区 B.艾伦定律区 C.牛顿定律区 D.不确定(天大 99) 11.恒压过滤，单位面积累积滤液量q与时间τ的关系为（）。

化工原理《非均相物系的分离》单元测试题

化工原理《非均相物系的分离》单元测试题 出题人：昌永进 姓名：学号：成绩： 总分：105分考试时间：60分钟 一、填空题：（26*1 =26） 1.悬浮液属液态非均相物系，其中分散内相是指_____________；分散外相是指______________________________。 2.悬浮在静止流体中的固体微粒在重力作用下，沿重力方向作自由沿降时，会受到_____________三个力的作用。当此三个力的______________时，微粒即作匀速沉降运动。此时微粒相对于流体的运动速度，称为____________ 。 3.自由沉降是 ___________________________________ 。 4.当微粒在介质中作自由沉降时，若粒子沉降的Rep相同时，球形度越大的微粒，介质阻力系数越________ 。球形粒子的球形度为_________ 。 5.沉降操作是使悬浮在流体中的固体微粒，在 _________力或__________力的作用下，沿受力方向发生运动而___________ ，从而与流体分离的过程。 6.球形粒子在介质中自由沉降时，匀速沉降的条件是_______________ 。滞流沉降时，其阻力系数=____________. 7.降尘宝做成多层的目的是____________________________________ 。 8.气体的净制按操作原理可分为_____________________________________ ___________________.旋风分离器属_________________ 。 9.过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 10.过滤速率是指___________________________ 。在恒压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐__________ 。 11.悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是___________________________ ___________________________________________________。 12.过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其_________；另一方面是滤渣层本身的性质，即_______ 。 13.板框压滤机每个操作循环由______________________________________五个阶段组成。 14.板框压滤机主要由____________________________________________，三种板按 ________________的顺序排列组成。 二、选择题：（15*3=45）

化工原理(非均相分离)

第3章非均相物系的分离和固体流态化 3．1 概述 本章介绍利用流体力学原理(颗粒与流体之间相对运动)实现非均相物系的分离流态化及固体颗粒的气力输送等工业过程。 1．混合物的分类 自然界的大多数物质是混合物。若物系内部各处组成均匀且不存在相界面，则称为均相混合物或均相物系，溶液及混合气体都是均相混合物。由具有不同物理性质(如密度差别)的分散物质和连续介质所组成的物系称为非均相混合物或非均相物系。在非均相物系中，处于分散状态的物质，如分散于流体中的固体颗粒、液滴或气泡，称为分散物质或分散相；包围分散物质且处于连续状态的物质称为分散介质或连续相。根据连续相的状态，非均相物系分为两种类型： ①气态非均相物系，如含尘气体、含雾气体等； ②液态非均相物系，如悬浮液、乳浊液及泡沫液等。 2．非均相混合物的分离方法 由于非均相物系中分散相和连续相具有不同的物理性质，故工业上一般都采用机械方法将两相进行分离。要实现这种分离，必须使分散相与连续相之间发生相对运动。根据两相运动方式的不同，机械分离可按下面两种操作方式进行。 ①颗粒相对于流体(静止或运动)运动而实现悬浮物系分离的过程称为沉降分离。实现沉降操作的作用力可以是重力，也可以是惯性离心力，因此，沉降过程有重力沉降与离心沉降之分。 ②流体相对于固体颗粒床层运动而实现固液分离的过程称为过滤。实现过滤操作的外力可以是重力、压强差或惯性离心力。因此，过滤操作又可分为重力过滤、加压过滤、真空过滤和离心过滤。 气态非均相混合物的分离，工业上主要采用重力沉降和离心沉降方法。在某些场合，根据颗粒的粒径和分离程度要求，也可采用惯性分离器、袋滤器、静电除尘器或湿法除尘设备 等，如表3—1所示。 ┘ 此外，还可采用其他措施．预先增大微细粒子的有效尺寸而后加以机械分离。例如，使含尘或含雾气体与过饱和蒸汽接触，发生以粒子为核心的冷凝；又如，将气体引入超声场内，使细粒碰撞并凝聚。这样，可使微细颗粒附聚成较大颗粒，然后在旋风分离器中除去。 对于液态非均相物系，根据工艺过程要求可采用不同的分离操作。若要求悬浮液在一定程度上增浓，可采用重力增稠器或离心沉降设备；若要求固液较彻底地分离，则要通过过滤操作达到目的；乳浊液的分离可在离心分离机中进行。 3．非均相混合物分离的目的 (1)收集分散物质例如收取从气流干燥器或喷雾干燥器出来的气体以及从结晶器出来的晶浆中带有的固体颗粒，这些悬浮的颗粒作为产品必须回收；又如回收从催化反应器出来的气体中夹带的催化剂颗粒以循环使用。 (2)净化分散介质某些催化反应，原料气中夹带有杂质会影响触媒的效能，必须在气体进反应器之前清除催化反应原料气中的杂质，以保证触媒的活性。