过滤计算题

03183

一悬浮液，固相含量为０．２ｋｇ固／ｋｇ水，固相密度为３０００ｋｇ／ｍ3 ，采用连续转筒真空过滤机过滤。转筒直径为６００ｍｍ，长６００ｍｍ，每３分钟转一周，转筒在滤浆中浸没部分占２５％，过滤真空度为５００ｍｍＨｇ。滤液排出速率为１２００ｋｇ／ｈ今为提高生产能力，将转速改为每２分钟转一周，问每小时排出滤液多少ｍ3 ？

又若滤饼中固相占５０％（体积），水占３０％，其余为空气。求改变转速前后滤饼厚度各为多少？（计算时，过滤介质阻力可略去不计）

03182

对球形颗粒，当Ｒｅt＝1～500时，颗粒沉降的阻力系数ζ＝18.5/(Re t )0. 6，Ｒｅt ＝ｄp Ｕt ρ／μ（ｄp 为颗粒的直径，ｍ；Ｕt 为沉降速度，ｍ／ｓ）

（１）证明：在Ｒｅt ＝１～５００范围内

Ｕt ＝〔0.07207×ｄp 1. 6 （ρs －ρ）ｇ／μ0. 6 ρ0. 4 〕1 / 1. 4

式中：ρs －－颗粒的密度，ｋｇ／ｍ3 ，ρ－－流体的密度，ｋｇ／ｍ3 ；

μ－－流体的粘度，Ｎ·Ｓ／ｍ2 ；ｇ－－重力加速度，９．８１ｍ／ｓ2 。

（２）当ρs ＝１４００ｋｇ／ｍ3 ，ρ＝０．９７ｋｇ／ｍ3 ，μ＝２．１３×１０- 5 Ｎ·Ｓ／ｍ2 时，ｄp 在怎样的范围内上述Ｕt 的计算式适用。

03181

用一过滤面积为２５m2 的板框压滤机在 1.5kgf/cm2 的表压下，对某悬浮液进行恒压过滤，在该操作条件下的过滤常数Ｋ＝1.5×10- 5 m2 /s，滤饼与滤液体积之比Ｃ＝０．１２m3 /m3 ，装卸时间需３０min，滤饼不可压缩，过滤介质阻力可忽略不计。

（１）求过滤３６min后所得的滤液量；

（２）若用滤液量的１０％（体积百分比）的洗水。在相同压力下对滤饼进行横穿洗涤，洗水粘度近似与滤液粘度相等，求在一个最佳过滤周期中所获得的滤饼体积；

（３）若洗水与滤液量之比不变，将过滤与洗涤压力均降至１kgf/cm2（表），问过滤机的最大生产能力将发生什么变化？求变化的倍率。

03180

有一板框压滤机，过滤某种悬浮液，当滤渣完全充满滤框时得滤液４０m3，过滤时间为１hr，随后用１０％滤液量的清水（物性可视为和滤液相同）洗涤，每次拆装时间为１５分钟。

已知：过滤方程式为Ｖ2 ＋２ＶＶe ＝ＫＡ2θ

（１）在上述操作中Ｖe =3m3 ，试求该机的生产能力，以m3 /h表示之。（滤液）

（２）如果将该机的每一个滤框的厚度减半，长度不变，而框数加倍，仍用同样的滤布, 清水洗涤量也不变，每次拆装时间增到３０min ，试问在同样操作条件下进行上述过滤，生产能力将变为若干m3（滤液）／h？

03179

有一板框过滤机，在一定压力下，过滤某种悬浮液。当滤渣完全充满滤框时的滤液量为10m3 ，过滤时间为１hr。随后在相同压力下，用１０％滤液量的清水（物性可视为和和滤液相同）洗涤，每次拆装需时间８min，且已知在这一操作中V e＝１．５m3 。

（１）求该机的生产能力，以m3（滤液）／h 表示。

（２）如果该机的每一个滤框厚度减半、长宽不变，而框数加倍，仍用同样滤布，洗涤水用量不变，但拆装时间增为１５min 。试问在同样操作条件下进行上述过滤，则其生产能力将变为若干m3（滤液）／h ？

（过滤基本方程式：Ｖ2 ＋２ＶＶe ＝ＫＡ2

03178

一板框式过滤机，过滤面积为2m2，在1.5at（表压）下恒压过滤操作２hr，得滤液３６m3 ，装卸时间为３０min，滤液粘度为２cP，滤饼不可压缩。

试求：（１）此过滤机的最大生产能力是多少？

（２）若过滤２hr后，又以５m3 水洗涤饼，洗涤时间及生产能力又为多少？

（水的粘度为１cP）。

（３）若采用一台过滤面积相同，转数为０．５转／分的回转式真空连续过滤机代替板框过滤机。真空度为６００mmHg，转筒沉浸度为１／３，过滤机的生产能力可提高到多少m3 /hr？

（上述全部计算均忽略介质阻力，大气压为１at）

03177

某悬浮液在一板框式过滤机中进行恒压过滤。过滤面积为4m,操作压差为1.5×105Ｐａ，过滤常数Ｋ＝０．０４ｍ2 ／ｓ，一个操作循环中，辅助时间为１０００ｓ，滤饼勿需洗涤。假设滤饼不可压缩，过滤介质阻力可以忽略不计，试求：

（１）最大生产能力ｍ3 ／ｓ；

（２）有一回转真空过滤机，每回转一周提供的过滤面积为４ｍ2 ，转速为0.003转／秒，沉浸度ψ＝０．３。若要求此回转真空过滤机达到板框过滤机的最大生产能力，回转真空过滤机的真空度为多少？03176

某厂用压滤机过滤某胶粘物料。恒压过滤１６ｍｉｎ后，得滤液２０L，继续过滤到１ｈ后，得滤液４８L，此时滤框已被充满，停止操作，再用１５ｍｉｎ进行洗涤、装卸。若每次过滤前于滤布表面覆盖一层助滤剂（其厚度可忽略不计），则滤布阻力可降至原来阻力的１／４，每次覆盖操作需３ｍｉｎ。试问加助滤剂后过滤机的生产能力可提高百分之几？

03175

拟用一板框过滤机在３ｋｇｆ／ｃｍ2 的压强差下过滤某悬浮液。已知过滤常数Ｋ＝７×１０- 5 ｍ2 ／ｓ，ｑe＝０．０１５ｍ3 ／ｍ2 ，现要求每一操作周期得到１０ｍ3 滤液，过滤时间为０．５ｈ，设滤饼不可压缩，且滤饼与滤液体积比υ＝０．０３ｍ3 ／ｍ3 。

试问：（１）需要多大的过滤面积；

（２）如操作压强差提高至６ｋｇｆ／ｃｍ2 ，现有一台板框过滤机，每一个框的尺寸为６３５×６３５×２５（长×宽×厚，单位为ｍｍ），若要求每个过滤周期得到的滤液量仍为１０ｍ3 ，过滤时间不得超过０．５ｈ，则至少需用多少个框才能满足要求？

03174

某滤浆含固体量为１０％（质），用过滤面积为０．０４ｍ2 的板框压滤机进行恒压过滤，滤饼为不可压缩，其中含水量为２０％（质）。在过滤时间为０，３８．２，１１４．４秒时得到的滤液量分别为０，０．００４，０．００８ｍ3 。今欲在相同条件下，每小时处理滤浆１０吨，过滤面积应有多大？已知滤液密度ρ＝1000kg／ｍ3 。

03173

一直径为30μm 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：μ＝１cP，ρ＝１０００kg/m3 ；

气体的密度为１．２kg/m3 。（有效重量指重力减浮力）

03172

用板框过滤机来过滤某悬浮液。已知过滤面积为10m2 ,操作压力２kgf/cm2 (表压)。过滤１５分钟后，共得滤液２．９１m3（介质阻力不计，滤饼不可压缩）。

试问：（１）若已知该过滤机的生产能力为４．８m3 /h ，计算洗涤、卸料等辅助时间。

（２）若过滤时间与滤液量均不变，而操作压力降至１kgf/cm2（表压），需增加多少过滤面积才能维持生产能力不变？

（３）如改用转筒真空过滤机，若其在一操作周期内共得滤液量为０．２m3 ，该机的转速为多少方能维持生产能力不变？

03171

用板框过滤机加压过滤某悬浮液。一个操作周期内过滤２０分钟后，共得滤液4m3 。(滤饼不可压缩，介质阻力忽略不计）若在一操作周期内共用去辅助时间为30分钟。求：

（１）该机的生产能力；

（２）若操作表压加倍，其他条件不变（物性、过滤面积、过滤与辅助时间不变），该机的生产能力提高了多少？

（３）现改用回转真空过滤机，其转速为１转/min，若生产能力与（１）相同，则其在一操作周期内所得滤液量为多少？

03170

实验室中在与生产条件相同的压差下对某种颗粒在水中的悬浮液进行过滤实验，测得ｑe＝０．０１ｍ3 ／ｍ2 ，Ｋ＝１．５７９×１０- 4 ｍ2 ／ｓ。悬浮液中，固相质量分率为０．０７，固相密度为２０００ｋｇ／ｍ3 ，滤饼不可压缩，其含水量为３０％（质量）。今选用一台直径１．５ｍ，长１０ｍ的转筒真空过滤机处理此种料浆，所用滤布与试验时相同，转筒浸没角为１２０°，转速为０．５转／分，操作真空度为８．０×１０4 Ｐａ，试求：

（１）该过滤机的生产能力（以每小时获滤液体积计）

（２）滤饼厚度

03168

一台BMY10型板框过滤机，过滤面积为１０m2 ，过滤操作压差为２．５at（表压），过滤１５分钟后得滤液量２．５m3（滤饼为不可压缩，介质阻力不计）。

试问：（１）若该机生产能力为４m3 /h，计算洗涤，卸料等辅助时间为若干？

（２）若操作压差改为１．５at（表压），过滤时间和辅助时间仍不变，则生产能力将变为多少？03167

表面光滑的球形颗粒在连续介质中作重力自由沉降。球粒直径为d p ，密度为ρs ，介质密度为ρ，粘度为μ。假定沉降在滞流区（阻力系数ζ＝２４／Re），试推导自由沉降速度表达式（Stokes公式）。并计算该粒子在３０℃与６０℃水中沉降速度之比为多少？（30℃和60℃下水的粘度分别为0.8×10- 3 Pa.S和0.47×10- 4 Pa.S。密度可视为不变。）

03166

在实验室用一过滤面积为０．１m2 的滤叶对含钛白的水悬浮进行试验,过滤压强差为500mmHg。由实验测得Ｋ＝8×10- 7 m2 /s，滤饼压缩性指数Ｓ＝0.3，且知每获得１升滤液使在滤布表面积累２mm厚滤饼。今拟用BMS20/635-25板框压滤机以３atm的恒压差过滤此悬浮液，忽略滤布阻力，求过滤至滤框全部充满滤渣所需时间。（滤框内尺寸为635×635×25mm，总框数为２６）

03165

某板框压滤机的过滤面积为0.4m2 ，在恒压下过滤某悬浮液，4hr后得滤液80m3，过滤介质阻力可略去不计。

试求：①若其它情况不变，但过滤面积加倍，可得多少滤液？

②若其它情况不变，但操作时间缩短为２hr，可得多少滤液？

③若在原表压下过滤４hr后，再用５m3 水洗涤滤饼，需多长洗涤时间？设滤液与水性质相近。03164

一小型板框压滤机有框10块，长宽各为0.2m，在２at（表压）下作恒压过滤共二小时滤框充满共得滤液１６０l，每次洗涤与装卸时间为１hr，若介质阻力可忽略不计，求：

（１）过滤常数Ｋ，洗涤速率[m3 /hr]。

（２）若表压增加一倍，其他条件不变，此时生产能力为若干？[m3 滤液/hr]。

03163

一小型板框过滤机，过滤面积为０．１m2 ，恒压过滤某一种悬浮液。得出下列过滤方程式：（ｑ＋１０）2 ＝２５０（θ＋０．４）

式中ｑ以l/m2

θ以分钟计。

试求:（１）经过249.6分钟获得滤液量为多少l ；

（２）当操作压力加大１倍，设滤饼不可压缩同样用249.6分钟将得到多少滤液量。

03162

拟用一板框过滤机处理某一悬浮液，获每m3 滤液得滤饼量0.04m3 。在1.5atm操作压力下，过滤常数Ｋ＝2.73×10- 5 m2 /s，过滤介质阻力可忽略不计。滤饼为不可压缩。

（１）若要求过滤１ｈ获取０．４１m3 的滤饼，试求所需的过滤面积。

（２）若选用板框长×宽的规格为０．８１×０．８１m2 ，试确定框数及框的厚度。

（３）若滤饼不需洗涤，拆装时间需４５min，试求为使上述板框过滤机生产能力达到最大时，其操作压力应提高至多少？

03161

用板框过滤机恒压差过滤钛白(TiO2)水悬浮液。过滤机的尺寸为：滤框的边长810mm（正方形），每框厚度４２mm，共１０个框。现已测得：过滤１０分钟得滤液1.31m3 ,再过滤１０分钟共得滤液１．９０５m3 。已知滤饼体积和滤液体积之比υ＝０．１，试计算：

（１）将滤框完全充满滤饼所需的过滤时间；

（２）若洗涤时间和辅助时间共４５分钟，求该装置的生产能力（以每小时得到的滤饼体积计）。03160

在一板框过滤机上恒压过滤某种悬浮液。在1atm 表压下20分钟在每１m2过滤面积上得到0.197m3 的滤液，再过滤２０分钟又得滤液０．０９m3 。试求共过滤１小时可得总滤液量为若干m3

03159

某板框压滤机共有10个框，框空长、宽各为５００mm，在一定压力下恒压过滤30 min后，获得滤液５m3 ，假设滤布阻力可以忽略不计。试求：

（１）求过滤常数Ｋ；

（２）如果再过滤30 min，还能获得多少m3 滤液？

03157

有一板框过滤机，总过滤面积为１０m2 ，在１．３大气压（表压）下进行过滤，２h后得滤液量为３０m3，滤布介质阻力略去不计。

１）为了缩短过滤时间，增加板框数目，使总过滤面积增加到15ｍ2 ，滤液量仍为30ｍ3 。问此时过滤时间多少？

２）若把压力加大到２大气压（表压），过滤面积仍为１５ｍ2 ，２小时后得滤液５０ｍ3 ，问此时过滤常数Ｋ为多少？

03156

在20m 高的升气管中，要求粒子停留10秒，粒径10μm ，粒子密度为2500kg/m3 ，气体密度为１．２kg/m3 ，粘度为０．０１８６cP，气体量为１００m3 /h，试求升气管直径。（假设粒子加速段可以忽略不计）

03155

一除尘器高4m，长8m，宽6m，用于除去炉气中的灰尘，尘粒密度为3000kg/m3 ，炉气密度为０．５kg/m3 。粘度为０．０３５CP。若要求完全除去≥１０μm 的尘粒，问每小时可处理多少m3 的炉气。若要求处理量增加１倍，应采用什么措施。

03154

某叶滤机在恒压下过滤某种悬浮液，第一小时得滤液２m3 ，问第二小时可得滤液多少m3 ，如果从第二小时开始，将过滤压强提高到原来的一倍，问第二小时可得滤液多少m3（忽略介质阻力，滤饼为不可压缩）。03153

某板框压缩机，在进行恒压过滤1小时之后，共送出滤液11m3 。停止过滤后用3m3清水（其粘度与滤液相同），在同样压力下对滤饼进行横穿洗。求洗涤时间。（滤布阻力可以忽略）。

03152

已算出直径为40μm的小颗粒在20℃常压空气内的沉降速度为0.08m/s，相同密度的颗粒如果直径减半，

则沉降速度为多大？（20℃空气密度为1.2 kg/m3 ，粘度为1.81×10- 6 Pa.s）。

03151

某板框过滤机在恒压下操作，经1小时过滤，收集到滤液2m3 ，再继续过滤1小时，问还可收集多少滤液？若上述压力下过滤阶段为3小时，现将过滤压强（推动力）提高一倍，过滤阶段所需时间应为多少？（忽略过滤介质的阻力，滤渣不可压缩）。

03150

用一叶滤机恒压过滤某种悬浮液，已知操作条件下过滤常数Ｋ=2.5×10- 3 m2 /s，过滤介质阻力可以忽略，滤饼不可压缩。试求：

（１）若每平方米过滤面积上获得２m3 滤液，计算所需过滤时间；

（２）若将此过滤时间延长一倍，每平方米过滤面积可再得滤液为多少？

（３）若过滤终了时q E ＝２．８５m3 /m2 ，洗涤与过滤终了时的操作条件相同，洗液的粘度与水相近，每平方米洗涤面积上用０．５m3 洗液洗涤，所需的洗涤时间为多少？

03148

在底面积为４０m2 的除尘室内回收含尘气体中的球形固体颗粒。含尘气体的流量为3600m/h（操作条件下体积），气体的密度ρ＝１．０６kg/m3 ，粘度μ＝0.02cP。尘粒的密度ρs＝３０００kg/m3 。试计算理论上能完全除去的最小颗粒直径是多少？

03146

板框过滤机框长，宽，厚分别为250mm，250mm，３０mm，总框数为８，用此板框过滤机恒压过滤某水悬浮液，已知过滤常数Ｋ＝５×１０- 5 m2 /s，V e 与A 的比值q e ＝0.0125m3 /m2，滤饼体积与滤液体积比为υ＝0.075 m3 /m3 。试求过滤至滤框充满滤饼时所需过滤时间。

03145

某悬浮液在一台过滤面积为０．４m2 的板框过滤机中进行恒压过滤，2小时后得滤液３５m3 ，若过滤介质阻力忽略不计，求：

⑴其它情况不变，过滤１．５小时所得的滤液量。

⑵其它情况不变，过滤２小时后用４m3 水对滤饼进行横穿洗涤：洗涤所需时间。

03144