最新非均相物系分离自测题及答案
非均相物系分离题库
答案：临界直径 分离效率 压力损失
06、文丘里除尘器其主体由
、
、
，后引入
。
答案：收缩管 喉管 扩散管 旋风分离器
07、泡沫除尘器适用于净制含有
或
气体的设备。
答案：灰尘 雾沫气体
三、判断题 ( )1、沉降分离的原理是依据分散物质与分散介质之间的粘度差来分离的。
答案：× ( )2、沉降分离要满足的基本条件是，停留时间不小于沉降时间，且停留时间越大越好。
A、粒子的几何形状
B、粒子的尺寸大小
C、流体与粒子的密度
D、流体的速度
答案：A
4、微粒在降尘室内能除去的条件为：停留时间( )它的尘降时间。
A、不等于
B、大于或等于 C、小于
D、大于或小于
答案： B
5、降尘室的生产能力( )。
A、只与沉降面积 和颗粒沉降速度 有关
B、与 ， 及降尘室高度 有关
C、只与沉降面积 有关
学习情境二 非均相物系的分离与操作题库
一、选择题
1、 在外力作用下，使密度不同的两相发生相对运动而实现分离的操作是( )。
A、蒸馏
B、沉降
C、萃取
D、过滤
答案： B
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、袋滤器
D、三足式离心机
答案： C
3、在重力场中，微小颗粒的沉降速度与( )无关。
B、延长沉降时间 C、增大沉降面积
答案： C
11、离心分离的基本原理是固体颗粒产生的离心力( )液体产生的离心力 。
A、小于
B、等于
C、大于
D、两者无关
1
答案：C
化工原理非均相物系分离习题库
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 nRTV =，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 tg 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）1s p -∆∝1)/(1τ，可得上述结果。
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 /s6 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 ）。
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 1002.81001.11881.9)9982650()1030(18)(43262---⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯=-=μρρg d u s t 校核流型)2~10(1038.21001.19981002.8103042346-----∈⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==μρt 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 1018.71081.11881.9)21.12650()1030(18)(25262---⨯=⨯⨯⨯-⨯⨯=-=μρρg d u s t 校核流型：)2~10(144.01081.121.11018.710304526----∈=⨯⨯⨯⨯⨯==μρt 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==μρt 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==-μρμρρρt s du g d 所以μm 3.77m 1073.721.181.9)21.12150()1081.1(36)(36532532=⨯=⨯⨯-⨯⨯=-=--ρρρμg d s 3、直径为10μm 的石英颗粒随20℃的水作旋转运动，在旋转半径R ＝0.05m 处的切向速度为12m/s ，，求该处的离心沉降速度和离心分离因数。
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 (τV 增大为原来的 四 倍，如滤饼可压缩，过滤速率)d d (τV增大为原来的 四 倍。
tv Au q =uLLBH ＝＝v v r q q AH =τt t u H =τso Pr r ∆=)(2d d e 2V V KA V +=τφμr P K ∆=2⒏ 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τD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 。
非均相分离计算题答案
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： V 2+V=5×10-5A 2θ试求：⑴欲在30min 内获得5m 3滤液，需要边框尺寸为635mm ×635mm ×25mm 的滤框若干个；⑵过滤常数K 、q e 、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2525226.18603010555105m V V A =⨯⨯⨯+=⨯+=--θ 又n A 2635.02⨯=64.22635.02/26.18635.02/22=⨯=⨯=A n实取23个框，则实际过滤面积为：2255.1823635.02m A =⨯⨯=2、过滤常数K 、qe 及θe根据恒压过滤方程式确定过滤常数K 、Ve ，恒压过滤方程式θ222KA VV V e =+与题给恒压过滤方程相比可得，s m K /10525-⨯=12=e V ，35.0m V e =23/027.055.18/5.0/m m A V q e e ===s K q e e 6.14105/027.0/522=⨯==-θ2．实验室用一片过滤面积为0.1m 2的滤叶对某种悬浮液进行实验，滤叶内部真空度为8×104Pa ，测出q e 为0.01m 3/m 2，θe 为20s ，且知每获1升滤液，便在滤叶表面积累1mm 厚的滤渣，今选用板框过滤机在3.2×105Pa 的表压下过滤该悬浮液，所用过滤介质与实验相同，该压滤机滤框为正方形，其边长为810mm ，框厚为42mm ，共20个框，滤饼不可压缩。
试求：⑴ 滤框完全充满滤饼所需的过滤时间；⑵ 若滤饼洗涤与装卸时间为0.5h ，求以滤液体积计的生产能力。
解：1）滤框完全充满滤饼所需的过滤时间θ过滤面积：22224.262081.022m n l A =⨯⨯==滤饼体积：222551.020042.081.0m bn l V c =⨯⨯==滤液滤饼33/1.0001.0001.01.0m m =⨯=ν 滤液体积 351.51.0551.0m V V c ===ν 23/21.024.2651.5m m A V q === 真空度为Pa 4108⨯，即Pa p 4108⨯=∆s m m q e e 20/01.023==θ，s m q K e e /105.02001.02522-⨯===θ pp K K ∆'∆=' s m p p K K /102)108.0102.3(105.0)(25555--⨯=⨯⨯⨯=∆'∆=' s K q e e 510201.0522=⨯=''='-θ 过滤时间：h s K q q e e 67.021455102)01.021.0()(522==-⨯+='-''+=-θθ 2）过滤机的生产能力h m VQ D W /71.45.067.051.53=+=++=θθθ3．某板框压滤机的过滤面积为0.6m 2，在恒压下过滤某悬浮液，3小时后得滤液60m 3，若滤饼不可压缩，且过滤介质可忽略不计，试求：⑴ 若其他条件不变，过滤面积加倍，可得多少滤液？⑵ 若其他条件不变，过滤时间缩短1.5h ，可得多少滤液？⑶ 若其他条件不变，过滤的压差加倍，可得多少滤液？⑷ 若在原表压下过滤3h ，用4m 3的水洗涤滤饼需多长时间？设滤液与水的性质相近。
化工原理：(含答案)第三章 非均相物系的分离
第三章 非均相物系的分离一、填空题：1．⑴一球形石英颗粒，在空气中按斯托克斯定律沉降，若空气温度由20°C 升至50°C ，则其沉降速度将 。
⑵降尘室的生产能力只与降尘室的 和 有关，而与 无关。
解⑴下降 ⑵长度 宽度 高度2．①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 ，气流速度 ，生产能力 。
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；在湍流区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比。
解①增加一倍 ， 减少一倍 ， 不变 ②2 ， 1/2沉降操作是指在某种 中利用分散相和连续相之间的 差异，使之发生相对运动而实现分离的操作过程。
沉降过程有 沉降和 沉降两种方式。
答案：力场；密度；重力；离心3．已知q 为单位过滤面积所得滤液体积V/S ，e e e S V q V /，为为过滤介质的当量滤液体积（滤液体积为e V 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力），在恒定过滤时，测得2003740/+=∆∆q q τ，过滤常数K ＝ ，e q = 。
解0.000535 ， 0.05354．⑴间歇过滤机的生产能力可写为Q ＝V/∑τ，此外V 为 ，∑τ表示一个操作循环所需的 ，∑τ等于一个操作循环中 ， 和 三项之和。
一个操作循环中得到的滤液体积 ，总时间 ，过滤时间τ ，洗涤时间τw ， 辅助时间τD⑵．一个过滤操作周期中，“过滤时间越长，生产能力越大”的看法是 ，“过滤时间越短，生产能力越大”的看法是 。
过滤时间有一个 值，此时过滤机生产能力为 。
不正确的 ，不正确的 ， 最适宜 ， 最大⑶．过滤机操作循环中，如辅助时间τ越长则最宜的过滤时间将 。
⑶ 越长(4). 实现过滤操作的外力可以是 、 或 。
答案：重力；压强差；惯性离心力5．⑴在过滤的大部分时间中， 起到了主要过滤介质的作用。
⑵最常见的间歇式过滤机有 和 连续式过滤机有 。
⑶在一套板框过滤机中，板有 种构造，框有 种构造。
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/sB、1.63m/sC、1.24m/sD、2.12m/s3、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）、ΔPB、K、S、Ve（Vd）、te（td）C、K、S、Ve（Vd）、rD、K、Ve（Vd）、ΔP、r4、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（）。
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非均相物系分离
一、填空题
1.球形颗粒从静止开始降落，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。
2．在斯托克斯沉降区，颗粒的沉降速度与其直径的________次方成正比；而在牛顿区，与其直径的________次方成正比。
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________。
5. 降尘室操作时，气体的流动应控制在________流型。
6. 在规定的沉降速度t u条件下，降尘室的生产能力只取决于________而与其________无关。
7．选择旋风分离器的主要依据是：（1）________；（2）________；(3) ________。
8．除去气流中尘粒的设备类型有________，________，________等。
9. 饼层过滤是指________；深床过滤是指________。
10. 板框压滤机中横穿洗涤法，在流体粘度与推动力相同条件下，洗涤速率与最终过滤速率之比为________；叶滤机中置换洗涤法，洗涤速率与过滤速率之比为________。
11. 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________
12. 根据操作目的（或离心机功能），离心机分为________、________和________三种类型。
13. 根据分离因数大小，离心机分为________、________和________。
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（）。
A．粒子几何形状B. 粒子几何尺寸C．粒子与流体密度D．流体的流速2．含尘气体通过长4m、宽3m、高l m的降尘室，己知颗粒的沉降速度为0.25 m/s，则除尘室的生产能力为（）。
A. 3 m3 /s
B. 1m3/s
C. 0.75 m3 /s
D. 6 m3 /s
3．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将（）。
A. 增加一倍
B. 为原来1/2
C. 不变
D. 不确定
4. 粒径分别为16μm及8μm的两种颗粒在同一旋风分离器中沉降，则两种颗粒的离心沉降速度之比为（）（沉降在斯托克斯区）。
A ．2 B．4 C．1 D．1/2
5．以下表达式中正确的是（）。
A. 过滤速率与过滤面积平方A2成正比；
B. 过滤速率与过滤面积A成正比
C. 过滤速率与所得滤液体积V成正比；
D. 过滤速率与虚拟滤液体积V e成反比
6．在转筒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（）。
A. 2倍
B. 2倍
C. 4倍
D. 1/2
三、计算题
1. 粒径为60μm、密度为1800kg/m3的颗粒分别在20℃的空气和水中作自由沉降，试计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）。
2．粒径为58 μm,密度为1800 kg/m3、温度为20℃、压强为101.3 kPa的含尘气体，在进人反应器之前需除去尘粒并升温至400℃。
降尘室的底面积为60m2。
试计算先除尘后升温和先升温后除尘两种方案的气体最大处理量，m2/s。
20℃时气体粘度为1.81×10-5Pa ·s；400℃时粘度为3.31×10-5Pa·s（沉降在斯托克斯区）。
3. 某旋风分离器（四台并联）组出口气体含尘量为0.7 10-3kg/标准m3，气体流量为5000标准m3/h，每小时捕集下来的灰尘量为21.5kg。
试求：
(1）总的除尘效率η；
(2) 理论上能完全除去的最小颗粒直径。
操作条件下，气体粘度为2.0×10-5Pa·s。
旋风分离器的圆筒直径为0.4 m，按标准旋风分离器性能估算。
尘粒密度为2300 kg/rn3。
*4. 某板框压滤机的滤框为内边长500mm的正方形，10个滤框。
恒压下过滤30 min 获得滤液5m3，滤饼不可压缩，过滤介质阻力可忽略。
试求：
（1）过滤常数K，m2/s；
(2)再过滤30 min，还可获得多少m3滤液？
*5．在过滤面积为8.06m2的板框压滤机上进行恒压过滤操作，测得过滤方程为q2+0.062q=5×10-5θ（θ单位为s）
试求：(1)过滤常数K, q e、V e及θe；
(2)过滤30 min可得多少时滤液？
*6. 在过滤面积为0.4m2的板框机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。
7．用转筒真空过滤机在60 kPa真空度下过滤某种悬浮液。
操作条件下的过滤常数K 为5.2×10-5 m2/s,过滤介质阻力忽略不计，已知转速为0.5 r/min，转筒浸没度为1/3，过滤面积为5.06m2，每获得1m3滤液可获得滤饼0.183m3，试计算：
（1）过滤机的生产能力；
(2）转筒表面滤饼厚度。
‘
参考答案
一、填空题
1.加速运动 恒速运动 恒速运动
2. 2 1/2
3. 越小
4.气体的停留时间θ≥沉降时间t θ
5. 滞流
6.降尘室底面积 高度
7. 生产能力 除尘效率 允许压降 8. 降尘室 惯性除尘 旋风分离器
9. 固体颗粒沉积于过滤介质表面而形成滤饼层的操作 固体颗粒沉积于较厚的过滤介质床层内部的操作 10. 1/4 1 11. 板框过滤机 叶滤机 转筒真空过滤机
12. 沉降式 分离式 过滤式 13.常速离心机 高速离心机 超高速离心机
二、选择题
1.D
2.A
3.C
4.B
5.A
6.B
三、计算题
1. 约123.9倍
2. 先除尘=s V 10.93s m /3 先升温=s V 5.982s m /3 折算到20℃时=s V 2.604s m /3
3.（1）%860=η （2）
m d e 61036.5-⨯=
4.（1）
5.556s m /1024-⨯ （2）3071.2m V =∆
5.（1）s m K /10525-⨯= 23/031.0m m q e = s e 2.19=θ
s m V e /604.23=
6．（1）3.0313
m （2）1.829h
7. (1)6.927h m /3 (2)8.35mm。