化工原理非均相分离典型习题
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。
化工分离技术-非均相分离-2-获取非均相分离技术知识-大学教育化学类应用化学试卷与试题
化工分离技术-非均相分离-2-获取非均相分离技术知识-大学教育化学类应用化学试卷与试题一、单项选择题1. “在一般过滤操作中，实际上起到主要介质作用的是滤饼层而不是过滤介质本身”，“滤渣就是滤饼”，（）。
0.8A. 这两种说法都对B. 两种说法都不对C. 只有第一种说法正确D. 只有第二种说法正确答案：C2. 过滤操作中滤液流动遇到的阻力是（）。
0.5A. 过滤介质阻力B. 滤饼阻力C. 过滤介质和滤饼阻力之和D. 无法确定答案：C3. 过滤速率与（）成反比。
0.8A. 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答案：B4. 自由沉降的意思是（）。
0.8A. 颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计B. 颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度C. 颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用D. 颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程答案：D5. 颗粒在空气中的自由沉降速度（）颗粒在水中的自由沉降速度。
0.8A. 大于B. 等于C. 小于D. 无法判断答案：A6. 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。
0.5A. 小于B. 等于C. 大于D. 两者无关答案：C7. 球形固体颗粒在重力沉降槽内作自由沉降，当操作处于层流沉降区时，升高悬浮液的温度，粒子的沉降速度将（）。
0.8A. 增大B. 不变C. 减小D. 无法判断答案：A8. 拟采用一个降尘室和一个旋风分离器来除去某含尘气体中的灰尘，则较适合的安排是（）。
0.8A. 降尘室放在旋风分离器之前B. 降尘室放在旋风分离器之后C. 降尘室和旋风分离器并联D. 方案A．B均可答案：A9. 在①旋风分离器、②降尘室、③袋滤器、④静电除尘器等除尘设备中，能除去气体中颗粒的直径符合由大到小的顺序的是（）。
0.8A. ①②③④B. ④③①②C. ②①③④D. ②①④③答案：C10. 下列措施中不一定能有效地提高过滤速率的是（）。
化工原理试题库下册
第3章非均相物系分离一、选择题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%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—1B、1—3—2—2—1C、1—2—2—3—1D、1—3—2—1—2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℃<V20℃D、无法判断有效的过滤操作是（）。
A、刚开始过滤时B、过滤介质上形成滤饼层后C、过滤介质上形成比较厚的滤渣层D、加了助滤剂后当固体粒子沉降时，在层流情况下，Re＝１，其ζ为（）。
A、64/ReB、24/ReC、0.44D、1含尘气体通过降尘室的时间是t，最小固体颗粒的沉降时间是t 0，为使固体颗粒都能沉降下来，必须（）：A、t<t0B、t＝t0C、t>t0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)恒压过滤，单位面积累积滤液量q与时间τ的关系为（）。
旋风分离器的分割粒径d50是（）A、临界粒径dc的2倍B、临界粒径dc的2倍C、粒级效率ηpi=0.5的颗粒直径对不可压缩滤饼，当过滤两侧的压强差增大时，单位厚度床层的流到阻力将（）。
新版化工原理习题答案第三章-非均相混合物分离及固体流态化-题解
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\直径为0.04 mm的球形石英顆粒在20 °C空气中自由沉降，沉降速度是多少？（2）密度为2 650 kg/m;,，球形度 0 = 0.6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\克径为6.35 mm的钢球在密度为1 600 kg/n?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：18“查附录 20 °C 空气 p = 1.2O5kg/m\ //= 1.81 x IO'5Pa • s ,所以，“,=¥的吧:鵲眷吟9%沖276m方核算流型:=1.205X0.1276X004X10-=034<11.81X10'5所以,原假设正确，沉降速度为0. 1276 m/so（2）采用摩擦数群法4xl.81xl0-5 (2650-1.205)x9.81 $3x1.20 宁 xOf依0 = 0.6, ^Re"1 =431.9,查出：Re x =^A = o.3,所以:」O.3xl.81xlO-5in5 *d、= ------------- = 4.506 x 10 m = 45屮nc 1.205x0」(3)假设为滞流沉降，得：1/ = --------⑻，其中u{ = h/0 =0.15/7.32 m/s = 0.02(M9 m/s将已知数据代入上式得：J）.00635'（7900J 600）5lp a s = 6.757Pa.s 18x0.02049核算流型n odu. 0.00635 x 0.02049 x 1600 n AOAO t -Re =匕_- = ----------------------- = 0.03081 < 1// 6.7572.用降尘室除去气体中的固体杂质，降尘室长5 m,宽5 m,高4.2 m,固体杂质为球形颗粒，密度为3000 kg/m\气体的处理量为3000 （标准）m7h o试求理论上能完全除去的最小颗粒直径。
经典化工原理考试题及答案
化工原理考试题及答案第三章非均相分离姓名____________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 15.（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/ Rep7.（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_________________ 。
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 。
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。
化工原理第2章非均相物系分离自测题
西南科技大学2011-2012-2学期一、填空题（每空1分，共30分）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 。
2、若降尘室的高度增加，则沉降时间 ，气流速度 ，生产能力 。
3、 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。
4、 阶段中颗粒相对于流体的运动速度称为沉降速度，由于这个速度是 阶段终了时颗粒相对于流体的速度，故又称为“终端速度”。
5、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。
6、实现过滤操作的外力可以是 、 或 。
7、在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是 而不是 。
8、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12μm ，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 。
9、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 。
10、在恒压操作一个周期中，已知过滤时间为t ，获得的滤液量为V ，现仅将过滤压差增加2倍，则过滤时间变为 (设滤饼不可压缩，且介质阻力不计)。
11、含尘气体在某降尘室停留时间为6s 时，可使直径为80m μ尘粒的70%得以沉降下来。
现将生产能力提高1倍（气速乃在正常操作的允许范围内），则该直径颗粒可分离的百分率为 。
12、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 dt dV )和终了时的过滤速率dtdV 的定量关系为 。
13、在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4m ，切向速度为15m/s 。
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非均相分离
（1）重力沉降
滞流区的沉降公式、降尘室的沉降条件、在降尘室中设置水平隔板（例3－3）、流型校核、降尘室的生产能力
（2）离心沉降
旋风分离器的压强降、旋风分离器的临界粒径、沉降流型校核（离心沉降速度、层流）、多个旋风分离器的并联（例3－5）
旋风分离器的操作原理
三、简答题（10分）
含尘气体通过降尘室后，固体颗粒浓度降低。
若其它条件不变，且颗粒沉降处在层流区，试分析气体的温度升高时出口气体的含尘量如何变化 颗粒在层流区的沉降速度计算式为μ
ρρ18)(2g d u s t -= 而气体的黏度随温度的升高而增大，所以t u 会减小。
（5分）
含尘气体通过沉降室，颗粒得到分离的必需条件为 t
u H u l ≥ 对于临界最小沉降速度，由于气体黏度的增大，最小捕集颗粒直径增大，使得出口气体的含尘量增大（5分）
2． 临界粒径
3、分析颗粒的自由沉降过程
3、（10分）一种测定粘度的仪器由一钢球及玻璃筒组成。
测试时筒内充被测液体，记录钢球下落一定距离的时间，球的直径为6mm ，下落距离为20cm ，测试一种糖浆时记下的时间间隔为秒，此糖浆的密度为1300 kg/m 3，钢球的密度为7900 kg/m 3，求此糖浆的粘度。
七、计算题（10分）拟采用降尘室除去常压炉气中的球形尘粒。
降尘室的宽和长分别为2m 和6m ,气体处理量为1标m 3/s ，炉气温度为427℃，相应的密度ρ=0.5kg/m 3，粘度μ=×，固体密度ρS =400kg/m 3操作条件下，规定气体速度不大于0.5m/s ，试求：
1．降尘室的总高度H ，m ； 2．理论上能完全分离下来的最小颗粒尺寸。
七、（10分） 解：1）降尘室的总高度H
s m t V V S /564.2273
427273127327330=+⨯=+= (1) m 564.25
.02564.2bu V H S -⨯=== (1)
2）理论上能完全出去的最小颗粒尺寸
用试差法由u t 求d min 。
s /m 214.06
2564.2bl V u s t =⨯== （2） ()()m 1078.5807
.95.04000214.0104.318g u 18d 55s t min --⨯=⨯-⨯⨯⨯=ρ-ρμ= （2） 假设沉降在斯托克斯区
()()
()s /m 103.0104.318807.95.04000104018g d u 526s 2t =⨯⨯⨯-⨯=μρ-ρ='-- (1) 1182.010
14.35.0214.01078.5du Re 55t t <=⨯⨯⨯⨯=μρ=-- (2) 核算沉降流型, ∴原假设正确，最小粒径为*10-5m 。
（1）
二、（10分）某厂炉气中含有最小直径为10μm 的尘粒，尘粒的密度为4000kg/m 3，炉气温度为700K 。
在此温度下，气体黏度为×，密度为0.5kg/m 3。
现要求炉气处理量为8000kg/h 。
采用多层降尘室除尘粒，若降尘室中的隔板已选定长度为5m ，宽为3m ，且降尘室总高不超过4.8m 。
试计算降尘室中隔板间的距离。
二、（10分，05考研）一种测定粘度的仪器由一钢球及玻璃筒组成。
测试时筒内充被测液
体，记录钢球下落一定距离的时间，球的直径为6mm ，下落距离为200mm ，测试一种糖浆时记下的时间间隔为秒，此糖浆的密度为1300 kg/m 3，钢球的密度为7900 kg/m 3，求此糖浆的粘度是多少厘泊。