第七章《过滤》答案

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过滤试题及答案初中化学

过滤试题及答案初中化学

过滤试题及答案初中化学一、选择题1. 过滤是除去不溶性杂质的一种方法,下列物质中,不能通过过滤除去的是()A. 泥沙B. 食盐C. 铁锈D. 油滴答案:B2. 在进行过滤操作时,需要注意“一贴、二低、三靠”的原则,其中“二低”指的是()A. 滤纸边缘低于漏斗边缘B. 液面低于滤纸边缘C. 漏斗内液面低于滤纸边缘D. 滤纸边缘低于漏斗边缘且液面低于滤纸边缘答案:D3. 过滤时,如果滤液仍然浑浊,可能的原因是()A. 滤纸破损B. 漏斗不干净C. 液面高于滤纸边缘D. 以上都有可能答案:D二、填空题4. 过滤是一种常用的分离方法,它的原理是利用物质的____和____不同,通过过滤介质将____与____分离。

答案:溶解性、不溶解性、不溶解性物质、溶解性物质5. 在过滤实验中,玻璃棒的作用是____,而漏斗的作用是____。

答案:引流、过滤三、实验题6. 请简述过滤实验的步骤。

答案:首先,将待过滤的液体倒入漏斗中,确保滤纸紧贴漏斗内壁。

接着,用玻璃棒引流,使液体沿着玻璃棒慢慢流入漏斗。

然后,观察滤液是否清澈,如有必要,重复过滤直至滤液清澈。

最后,清洗实验器材。

7. 如果在过滤过程中发现滤纸破损,应如何处理?答案:应立即停止过滤,取出破损的滤纸,更换新的滤纸后重新进行过滤。

四、简答题8. 为什么在过滤时,漏斗内的液面不能高于滤纸边缘?答案:如果漏斗内的液面高于滤纸边缘,液体会从滤纸与漏斗之间的缝隙中流出,导致滤液中混入不溶性杂质,影响过滤效果。

9. 过滤实验中,如何避免滤纸破损?答案:在过滤实验中,应确保滤纸紧贴漏斗内壁,且滤纸边缘低于漏斗边缘。

同时,使用玻璃棒引流时,动作要轻缓,避免戳破滤纸。

2021年高中化学必修二第七章《有机化合物》经典练习卷(答案解析)(3)

2021年高中化学必修二第七章《有机化合物》经典练习卷(答案解析)(3)

一、选择题1.乙烯的结构简式是A.C2H4B.CH2=CH2C.CH2CH2D.2.下列说法正确的是A.向皂化反应结束后的溶液、豆浆中加入热的饱和食盐水,试管底部均有固体析出B.糖类和蛋白质都是天然高分子化合物,均能在人体内发生水解C.向麦芽糖中加入少量稀硫酸,加热一段时间后,加氢氧化钠溶液至碱性,再加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,检验是否有葡萄糖生成D.向溴水中加入适量正已烷,光照下振荡后静置,溶液出现分层,上下两层液体均为无色3.下列各组物质中,括号内为杂质,以下对应操作能达到除杂目的是A.乙醇(水):分液B.乙烷(乙烯):通入酸性KMnO4溶液洗气C.乙烷(乙烯):在一定条件下通氢气D.己烷(溴):加氢氧化钠溶液完全反应后分液4.等物质的量的下列有机物完全燃烧,消耗O2最多的是A.C6H6B.CH3CH2OH C.C2H4D.CH3COOH5.央视纪录片《稻米之路》全面展示了“稻米”这种古老食物所走过的奇妙之旅。

下列有关说法不正确的是A.淀粉属于糖类,但没有甜味B.淀粉是天然高分子化合物C.淀粉在人体内水解最终生成葡萄糖D.大米中所含的主要营养物质是纤维素6.下列关于有机物的说法中错误的是A.正丁烷和异丁烷的熔、沸点不相同B.乙烯、苯、乙酸分子中的所有原子都在同一平面上C.分子式为C4H10的烷烃,其一氯代物有4种D.乙烯和甲烷可用酸性高锰酸钾溶液鉴别7.生活中的一些问题常常涉及到化学知识。

下列叙述中不正确的是A.糯米中的淀粉一经水解,就酿成了酒B.将米饭在嘴里咀嚼有甜味,是因为部分淀粉在唾液酶催化下水解生成麦芽糖C.棉花的主要成分是纤维素D.未成熟的苹果遇碘水会变蓝8.以下6种有机物:①异戊烷②2,2—二甲基丙烷③乙醇④乙酸⑤乙二醇⑥甘油,沸点由高到低的排列顺序是()A.④>⑥>⑤>②>③>①B.⑥>④>⑤>②>③>①C.⑤>⑥>④>③>①>②D.⑥>⑤>④>③>①>②9.75%乙醇消毒液、乙醚(C2H5OC2H5)、84消毒液、过氧乙酸(CH3COOOH)等均可用于被新型冠状病毒污染的环境消毒。

【学生卷】初中数学高中化学必修二第七章《有机化合物》经典习题(培优)(2)

【学生卷】初中数学高中化学必修二第七章《有机化合物》经典习题(培优)(2)

一、选择题1.下列各组物质中,括号内为杂质,以下对应操作能达到除杂目的是A .乙醇(水):分液B .乙烷(乙烯):通入酸性KMnO 4溶液洗气C .乙烷(乙烯):在一定条件下通氢气D .己烷(溴):加氢氧化钠溶液完全反应后分液2.某课外活动小组利用如图所示装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛。

实验时,先加热玻璃管乙中的镀银铜丝,约1分钟后鼓入空气,此时铜丝呈红热状态。

若把酒精灯撤走,控制一定的鼓气速度,铜丝能长时间保持红热直到实验结束。

下列说法错误的是A .乙醇的催化氧化反应是放热反应B .装置甲应置于70~80℃的水浴中,目的是使装置甲中乙醇平稳汽化成乙醇蒸气C .装置丙的作用为收集乙醛D .可通过装置甲中冒气泡的速率控制空气的通入速率3.下列说法正确的是A .氨基酸分子中含有氨基(-NH 2)、羧基(-COOH),所以其既能和酸反应又能和碱反应B .用FeCl 3溶液能区分CH 3COOH 、CH 3CH 2OH 、苯酚三种物质C .诗句“春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干”中的“丝”和“泪”都是高级烃D .在酸性条件下,CH 3CO 18OC 2H 5的水解产物是CH 3CO 18OH 和C 2H 5OH4.下列物质既能使酸性高锰酸钾溶液又能使溴水(发生化学反应)褪色的是A .乙烯B .乙烷C .乙醇D .苯5.利用下列反应不能制得括号中纯净物的是A .等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下反应(氯乙烷)B .乙烯与水加成(乙醇)C .乙烯与氯气加成(1,2-二氯乙烷)D .氯气与苯用氯化铁作催化剂反应(氯苯)6.下列有机物中不属于...烃类物质的是( ) A .乙烷 B .乙烯 C .乙酸 D .苯7.下列关于有机物的说法中,正确的是A .等质量的苯、甲苯、乙烯、甲烷分别在足量氧气中完全燃烧时,消耗氧气物质的量最多的是甲苯B .纤维素−−−→水解葡萄糖→氧化CO 2和H 2O(释放能量维持生命活动) C .光照条件下,控制CH 4和Cl 2的比例为1∶1,能够制得纯净的CH 3Cl 和HClD.石油裂解与裂化的原理相同、目的不同8.截止到2020年5月18日全球新冠肺炎确诊人数超过482万,在阻击新冠肺炎的战役中最大程度的体现了我国的政体优势。

高中化学必修二第七章《有机化合物》测试卷(1)

高中化学必修二第七章《有机化合物》测试卷(1)

一、选择题1.下列说法正确的是A.向皂化反应结束后的溶液、豆浆中加入热的饱和食盐水,试管底部均有固体析出B.糖类和蛋白质都是天然高分子化合物,均能在人体内发生水解C.向麦芽糖中加入少量稀硫酸,加热一段时间后,加氢氧化钠溶液至碱性,再加入新制Cu(OH)2悬浊液,加热,检验是否有葡萄糖生成D.向溴水中加入适量正已烷,光照下振荡后静置,溶液出现分层,上下两层液体均为无色2.下列说法不正确的是A.蛋白质遇到双缩脲试剂会呈现紫玫瑰色B.可通过控制溶液的pH分离氨基酸C.将纤维素溶解在铜氨溶液中,将形成的溶液压入稀硫酸中,取出生成物用水洗涤重新得到蓝色的铜氨纤维D.物证技术中常用茚三酮显现指纹3.下列有关实验说法不正确的是A.在集气瓶中放置一团玻璃棉,将两小块金属钠放在玻璃棉上,立即向集气瓶中通入氯气,最终有白色固体生成B.在萃取操作中往往因为振摇而使得分液漏斗中出现大量气体,可以通过打开上口瓶塞的方式来放气C.使用白色粉笔对红、蓝墨水进行层析分离的实验中,由于红墨水在流动相中溶解能力更大,所以红墨水在流动相中相对分配的更多,最终出现在粉笔的上端D.碘遇淀粉呈蓝色的灵敏度随着温度的升高而迅速下降,当高于50℃时,就不易显色4.分子结构丰富多样。

下列分子呈正四面体结构的是A.乙醇B.乙烯C.甲烷D.乙酸5.下列有关说法错误的是()A.煤焦油是煤的干馏产物之一B.硬化油不易被空气氧化变质,方便储存C.淀粉、纤维素均可在人体内水解生成葡萄糖D.羊毛、蚕丝、牛胰岛素等的主要成分都是蛋白质6.通过测定血液或尿液中某物质的含量可诊断糖尿病患者的病情,该物质为()A.蛋白质B.葡萄糖C.淀粉D.油脂7.利用下列反应不能制得括号中纯净物的是A.等物质的量的氯气与乙烷在光照条件下反应(氯乙烷)B.乙烯与水加成(乙醇)C.乙烯与氯气加成(1,2-二氯乙烷)D.氯气与苯用氯化铁作催化剂反应(氯苯)8.下列说法中,错误的是A.分子式符合C n(H2O)m通式的物质不一定都是糖类B.油脂、淀粉、纤维素都是天然有机高分子化合物C.氨基酸是两性化合物,能与强酸、强碱反应生成盐D.单糖是不能发生水解的最简单的糖类9.下列有关化学用语表示不正确的是A.蔗糖的分子式:C12H22O11B.乙炔的结构式:CH≡CHC.氯化钠的电子式:D.二硫化碳分子的比例模型:10.下列说法正确的是A.CH2=CH2、三种物质中都有碳碳双键,都可发生加成反应B.1 mol 与过量的NaOH溶液加热充分反应,能消耗3mol NaOHC.将溴水加入苯中,溴水的颜色变浅,这是由于发生了取代反应D.用溴水即可鉴别苯酚溶液、2,4一己二烯和甲苯二、填空题11.写出下列有机反应方程式(1)乙炔与氢气用镍作催化剂在加热条件下发生加成反应生成乙烷___________。

人教版初中高中化学必修二第七章《有机化合物》经典复习题(含答案解析)(1)

人教版初中高中化学必修二第七章《有机化合物》经典复习题(含答案解析)(1)

一、选择题1.关于同分异构体和同系物,下列说法中不正确的是A .具有相同分子式,但结构不同的化合物互为同分异构体B .C 6H 5CH 2OH 和C 6H 5OH 在分子组成上相差一个CH 2原子团,故两者互为同系物 C .同分异构体之间的转化属于化学变化D .组成元素的质量分数相同,且相对分子质量也相同的不同化合物,互为同分异构体2.现有乙酸和23CH CHCH =的混合物,若其中氧的质量分数为a ,则碳的质量分数是 A .()1-a 7 B .3a 4 C .()61-a 7 D .()121-a 133.乙醇和乙酸在浓硫酸作用下,通过酯化反应制得乙酸乙酯,反应温度为115~125℃,反应装置如图。

下列对该实验的描述正确的是A .换成用水浴加热实验效果会更好B .a 试管上换成长玻璃导管能提高原料利用率C .实验完毕,可将乙酸乙酯从混合物中萃取出来D .向a 试管中先加乙酸,再加浓硫酸和乙醇4.下列所示的物质间转化在给定条件下均能实现的是( )A .Al 2O 3(s)()NaOH aq →NaAlO 2(aq)()3NaHCO aq −−−−−→Al(OH)3(s) B .NaCl(aq)电解−−−−→NaOH(aq)2Cl −−→漂白粉(s) C .FeS 22O 煅烧−−−−−→SO 32H O −−−→H 2SO 4 D .淀粉−−−−−→淀粉酶葡萄糖酒化酶−−−−−→CH 3COOH5.下列表示正确的是A .羟基的电子式B .二氧化碳的结构式:O-C-OC .H 2O 的球棍模型D .Cl -的结构示意图6.硝苯地平缓释片常用语预防和治疗冠心病、心绞痛,还适用于各种类型的高血压,对顽固性、重度高血压也有较好疗效,其结构简式如下图所示,下列关于硝苯地平的说法中,正确的是( )A.该分子在核磁共振氢谱中有8组吸收峰B.苯环上的氢原子发生氯代时,有2种一氯代物C.1mol该分子最多可以与7molH2发生加成反应D.其酸性水解产物可以发生消去反应7.已知自动脱水−−−−→R—CHO。

2021年高中化学必修二第七章《有机化合物》经典练习(答案解析)(3)

2021年高中化学必修二第七章《有机化合物》经典练习(答案解析)(3)

一、选择题1.下列物质或方法中不可以用来鉴别甲烷和乙烯的是A.溴水B.H2C.酸性KMnO4溶液D.燃烧法答案:B解析:A.甲烷与溴水不能反应,因而不能使溴水褪色;乙烯能够与溴水发生加成反应而使溴水褪色,因此可以使用溴水鉴别甲烷和乙烯,A不符合题意;B.H2与甲烷不能发生反应;乙烯与H2在一定条件下发生反应,但无明显现象,不能鉴别二者,B符合题意;C.甲烷与酸性KMnO4溶液不能反应,因而不能使酸性KMnO4溶液褪色;乙烯能够被酸性KMnO4溶液氧化而使溶液褪色,因此可以使用酸性KMnO4溶液鉴别甲烷和乙烯,C不符合题意;D.甲烷燃烧火焰呈淡蓝色,乙烯燃烧火焰明亮,并伴有黑烟,二者现象不同,可以鉴别,D不符合题意;故合理选项是B。

2.某课外活动小组利用如图所示装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛。

实验时,先加热玻璃管乙中的镀银铜丝,约1分钟后鼓入空气,此时铜丝呈红热状态。

若把酒精灯撤走,控制一定的鼓气速度,铜丝能长时间保持红热直到实验结束。

下列说法错误的是A.乙醇的催化氧化反应是放热反应B.装置甲应置于70~80℃的水浴中,目的是使装置甲中乙醇平稳汽化成乙醇蒸气C.装置丙的作用为收集乙醛D.可通过装置甲中冒气泡的速率控制空气的通入速率答案:C【分析】利用如图所示装置进行乙醇的催化氧化实验并制取乙醛,向甲中通入空气,空气携带乙醇蒸汽一同进入乙装置,在镀银铜丝作催化剂作用下加热,空气中的氧气与乙醇发生氧化还原反应生成乙醛,并用装置丙为安全瓶,丁装置进行尾气处理。

解析:A.乙醇和氧气在乙装置中费用一段时间后,将酒精灯撤走,控制鼓入空气的速度,铜丝仍能长时间保持红热,说明乙醇的催化氧化反应是放热反应,故A正确;B.装置甲的作用是提供反应物乙醇蒸汽,水浴加热温度易控制,更容易获得平稳的气流,故B正确;C .根据分析可知,装置丙的作用为安全瓶,防止倒吸,故C 错误;D .根据题意,实验过程中需要控制一定的鼓气速度,则可根据通过装置甲中冒气泡的速率控制空气的通入速率,故D 正确;答案选C 。

第七章 过滤计算题

第七章 过滤计算题

7.1 用板框压滤机恒压过滤某种悬浮液,过滤方程为t A V V 252106-⨯=+式中:t 的单位为s 。

(1) 如果30min 内获得5m 3滤液,需要面积为0.4m 2的滤框多少个?(2) 过滤常数K 、q e 。

解:已知t = 30min , V = 5m 3(1) 将已知数据代入上述方程,得:603010655252⨯⨯⨯=+-A解得:A = 16.67m 2 框个数:2124.067.16=⨯=n(2) 根据过滤方程:t KA VV V e 222=+两方程对照可知:V e = 0.5m 3,s m K /10625-⨯=8. 板框压滤机有20个板框,框的尺寸为450mm×450mm×20mm ,过滤过程中,滤饼体积与滤液体积之比为0.043m 3/m 3,滤饼不可压缩。

实验测得,在50.5kPa 的恒压下,过滤方程为t q q 521016.504.0-⨯=+(q 和t 的单位分别是m 3/m 2和s)。

求:在50.5kPa 恒压过滤时,框完全充满所需要的时间;解:n = 20,f = 0.043m 3/m 3,Δp = 50.5kPa框全充满时,滤饼总体积:3081.002.045.045.020m V s =⨯⨯⨯= 滤液体积:3884.1043.0081.0m f V V s=== 过滤面积:240.720243.043.0m A =⨯⨯⨯= 由此得:23/255.040.7884.1m m A Vq ===代入过滤方程,得:t 521016.5255.004.0255.0-⨯=⨯+解得:t = 1457.8s ,即需要24.3min课外习题1. 采用过滤面积为0.2m 2的过滤机,对某悬浮液进行过滤常数的测定。

操作压强差为0.15MPa ,温度为20℃,过滤进行到5min 时共得滤液0.034m 3;进行到10min 时,共得滤液0.050m 3。

试估算(1)过滤常数K 和q e ;(2)按这种操作条件,过滤进行到1h 时的滤液总量。

水的净化—过滤教案

水的净化—过滤教案

水的净化—过滤教案一、教学内容本节课选自《初中化学》下册第七章第四节“水的净化—过滤”。

内容包括:过滤的原理、过滤操作的基本步骤、过滤介质的选择以及过滤在生活用水净化中的应用。

二、教学目标1. 让学生了解过滤的原理,掌握过滤操作的基本步骤。

2. 培养学生运用过滤方法进行水净化的实际操作能力。

3. 使学生认识到过滤在生活用水净化中的重要性,增强环保意识。

三、教学难点与重点难点:过滤介质的选择,过滤操作的注意事项。

重点:过滤的原理,过滤操作的基本步骤。

四、教具与学具准备教具:实验过滤装置,演示用过滤纸,烧杯,玻璃棒,铁架台等。

学具:每组一份过滤装置,过滤纸,烧杯,玻璃棒,铁架台等。

五、教学过程1. 实践情景引入(5分钟)通过展示一组污染严重的河流图片,让学生了解水污染现状,提出问题:“如何将受污染的水变为清澈的饮用水?”2. 理论知识讲解(15分钟)(1)讲解过滤的原理:利用过滤介质对水中的悬浮物、沉淀物进行分离。

斗、倒入待过滤水样、收集过滤后的水样。

3. 实际操作演示(15分钟)(1)演示过滤操作,讲解过滤介质的选择和注意事项。

(2)强调过滤操作中的安全事项,如避免烫伤、割伤等。

4. 随堂练习(10分钟)让学生分组进行过滤实验,观察过滤效果,并记录实验现象。

5. 例题讲解(5分钟)讲解一道关于过滤的应用题,让学生巩固所学知识。

六、板书设计1. 水的净化—过滤2. 内容:(1)过滤原理:利用过滤介质对水中的悬浮物、沉淀物进行分离。

(2)过滤操作基本步骤:准备过滤装置、将过滤纸放入漏斗、倒入待过滤水样、收集过滤后的水样。

(3)过滤介质选择:根据水中悬浮物、沉淀物的性质选择合适的过滤介质。

七、作业设计1. 作业题目:(1)简述过滤的原理。

(2)列出过滤操作的基本步骤。

(3)举例说明过滤在生活用水净化中的应用。

2. 答案:(1)过滤原理:利用过滤介质对水中的悬浮物、沉淀物进行分离。

入待过滤水样、收集过滤后的水样。

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7.1 用板框压滤机恒压过滤某种悬浮液,过滤方程为252610V V A t -+=⨯式中:t 的单位为s 。

(1)如果30 min 内获得5 3m 滤液,需要面积为0.4 2m 的滤框多少个?(2)求过滤常数K ,e q ,e t 。

解:(1)板框压滤机总的过滤方程为 252610V V A t -+=⨯在t=30×60s=1800s 内,V=5m 3, 则根据过滤方程有52+5 = 6×10-5A 2×1800求得需要的过滤总面积为A = 16.67 m2所以需要的板块数 n = 16.67 m 2/0.4 m 2= 41.675 ≈42 (2)恒压过滤的基本方程为 222e V VV KA t ==与板框压滤机总的过滤方程比较可得 K= 6×10-5m 2/sVe = 0.5 m 3 , qe = Ve/A =0.5 m 3/16.67 m 2 =0.03 m 3/ m2te = qe 2/K = 0.03 /6×10-5=15 ste 为过滤常数,与qe 相对应,可以称为过滤介质的比当量过滤时间,te = qe 2/K 。

7.2 如例题7.3.3中的悬浮液,颗粒直径为0.1 m m ,颗粒的体积分数为0.1,在9.81×310Pa 的恒定压差下过滤,过滤时形成不可压缩的滤饼,空隙率为0.6,过滤介质的阻力可以忽略,试求:(1)每平方米过滤面积上获得1.5 3m 滤液所需的过滤时间; (2)若将此过滤时间延长一倍,可再得多少滤液?7.3 用过滤机处理某悬浮液,先等速过滤20 min ,得到滤液2 3m ,随即保持当时的压差等压过滤40 min ,则共得到多少滤液(忽略介质阻力)?解:恒速过滤的方程式为 22112KA t V =所以过滤常数为 21212V K A t =此过滤常数为恒速过滤常数,也是恒压过滤开始时的过滤常数,在恒压过滤过程中保持不边,所以恒压过滤方程式为2222222222112112121122V V t V V KA t V V A t V V A t t -=→-=→-=2222261211222(2)2020V t V V m t ⨯=+=⨯40+=总的滤液量为V=4.47m 37.4 有两种悬浮液,过滤形成的滤饼比阻都是13210 6.7510m Pa r --=⨯ ,其中一种滤饼不可压缩,另一种滤饼的压缩系数为0.5。

已知悬浮液固体颗粒的体积分数都是0.0074,滤液的黏度都是l ×101 Pa ·S ,过滤介质的比当量滤液量e q 为0.00532m m /。

如果悬浮液都以l ×410-32m (m s) 的速率等速过滤,求过滤压差随时间的变化规律。

7.5 用压滤机过滤某种悬浮液,以压差I50 kPa 恒压过滤l .6 h 之后得到滤液25 3m 忽略介质压力,则(1)如果过滤压差提高一倍,滤饼压缩系数为0.3,过滤1.6 h 后可以得到多少滤液;(2)如果将操作时间缩短一半,其他条件不变,可以得到多少滤液?解:(1)由恒压过滤方程 122202s p A tV KA t r f-∆==μ当过滤压差提高一倍时,过滤时间不变 1211222sV p V p -⎛⎫∆= ⎪∆⎝⎭所以 12210.32662112251012.5sp V V m m p --⎛⎫∆==⨯= ⎪∆⎝⎭V 2= 31.8m 3(2)当其他条件不变时,过滤常数不变,所以由恒压过滤方程,可以推得2222661122122211,25312.52V t t V V m m V t t ===⨯=所以 V 2= 17.7m 37.6 用过滤机过滤某悬浮液,固体颗粒的体积分数为0.015,液体黏度为1×310- Pa ·s 。

当以98.1 kPa 的压差恒压过滤时,过滤20 min 得到的滤液为0.197 32m m /,继续过滤20 min ,共得到滤液0.28732m m /,过滤压差提高到196.2 kPa 时,过滤20 rain得到滤液0.256 32m m /,试计算e q ,0r ,S 以及两压差下的过滤常数K 。

7.7 恒压操作下过滤实验测得的数据如下,求过滤常数K ,e q 。

解:由以上数据,做t/q – q 直线,如图所示由图可得直线的斜率为1889,截距为193.5。

所以过滤常数K = 1/1889 = 5.29×10-4m 2/s32193.5193.5 5.12/22e K q m m -4-2⨯5.29⨯10===⨯107.8 板框压滤机有20个板框,框的尺寸为450 m m ×450 m m × 20 m m ,过滤过程中, 滤饼体积与滤液体积之比为0。

04333m m /,滤饼不可压缩。

实验测得,在50.5 kPa 的恒压下,过滤方程为250.04 5.1610q q t -+=⨯ (q 和t 的单位分别是32m m /和s)。

求:(1)在50.5 kPa 恒压过滤时,框全充满所需要的时间;(2)初始压差为50.5 kPa 恒速过滤,框全充满的时间和过滤结束时的压差;(3)操作从50.5 kPa 开始,先恒速过滤至压差为l51.5 kPa ,然后恒压操作,框全充满所需要的时间。

7.9 实验室小试中,在100 kPa 的恒压下对某悬浮液进行过滤实验,测得e q 为0.01 32m m /,过滤常数K 为1.936×4210m /s -,悬浮液中固体颗粒密度为20003kg/m ,质量分数为0.07,滤饼不可压缩,含水量为30%(质量)。

如果用一个直径l .5 m 、长l0 m 的转筒真空过滤机处理这种悬浮液,转筒浸没角为120,转速为0.5 r /min ,操作真空度为80 kPa ,其他条件与小试实验相同。

求: (1)过滤机的生产能力; (2)滤饼厚度。

解:(1)在其他条件不变的情况下,K ∝△P所以实际操作中的过滤常数为K 实 = 1.936 ×10-4×80/100m 2/s = 1.549×10-4m 2/sTe = qe 2/K 实 = 0.01/1.549×10-4= 0.65s转筒过滤机任意面积在一个周期中的过滤时间为23F t π=⨯60=40πS 由恒压过滤方程 (q + qe )2 = K(t F + te) 所以320.010.069/e q q m m ===一个周期的滤液量V = qA =q πμDL=0.069×3.14×1.5×10=3.25m3生产力为qv = nV = 0.5×60×3.25 = 0.027 m 3/s = 97.5 m 3/h(2)在1kg 的悬浮液中对水进行无聊衡算 1×(1-0.07)=ρ水×V 滤×m 饼 而0.0006510002000V ⨯30%⨯30%⨯30%⨯30%+=+=ρρ饼饼饼饼饼饼固水m m (1-)m m (1-)=m又 m 饼 +ρ水×V 滤 =1由上述三式得 V 饼/V 滤 =0.07前面求得 q =0.069m 3/m 2,所以每平方米过滤面积上的滤饼体积为0.0048m3,滤饼厚度为0.0048m.7.10 用板框过滤机恒压过滤料液,过滤时间为l 800 s 时,得到的总滤液量为8 3m ,当过滤时间为3 600 s 时,过滤结束,得到的总滤液量为11 3m ,然后用3 3m 的清水进行洗涤,试计算洗涤时间(Yr 质阻力忽略不计)。

7.11 直径为0.1 m m 的球形颗粒悬浮于水中,现采用重力过滤法分离。

已知介质阻力可以忽略,滤饼不可压缩,空隙率为0.6,悬浮液中固相的体积分数为0.1,悬浮液的最初深度为l m 。

(1)如果忽略颗粒的沉降速度,求滤出一半水分所需的时间及当时的滤饼厚度和悬浮液层的厚度;(2)如果颗粒沉降可在瞬间完成,求滤出一半水分所需的时间及当时的滤饼厚度和悬浮液层的厚度。

解:(1)颗粒的比表面积为a = 6×104 m 2/m3滤饼层比阻为 2225(1)5(1) 1.33a r m 4210-33-ε⨯(6⨯10)⨯-0.6===⨯10ε0.6滤饼层厚度和滤液体积的关系为 L=q/3过滤推动力为 △p = (1-q)ρg 所以有(1)34523(1)(1)dp p q g q dt rL rrq qdt dp dpg q q ∆-ρ==μμμ==⨯ρ--当t =0时, q = 0,当滤出一半水分,q = 0.045m 3/m 2时,t = t1,代入上式积分得t1 =67s, 此时滤饼厚度为 L =q/3 = 0.45/3 = 0.15m滤饼上方悬浮液厚度为 (1-q )-L = (1-0.045)-0.15=0.40m(2) 当颗粒瞬时完成沉降时,以1m 2面积计,滤饼的厚度为 L ×1×(1.0.6)= 1×1×0.1 , L =0.25m滤饼层比阻不变,为2225(1)5(1) 1.33a r m 4210-33-ε⨯(6⨯10)⨯-0.6===⨯10ε0.6同样(1)339(1)(1)dp p q gdt rL rLrL q dt dp dpg q q ∆-ρ==μμμ==⨯ρ--同样,当t =0时, q = 0,当滤出一半水分,q = 0.045m 3/m 2时,t = t1,代入上式积分得t1 =203s,滤饼上方悬浮液厚度为 (1-q )-L = (1-0.045)-0.25=0.30m7.12 在直径为l0 m m 的砂滤器中装满150 m m 厚的细沙层,空隙率为0.375,沙层上方的水层高度保持为200 m m ,管底部渗出的清水流量为6 mL /min ,求沙层的比表面积(水温为20℃)。

7.13 温度为38℃的空气流过直径为12.7 m m 的球形颗粒组成的颗粒床,已知床层的空隙率为0.38,床层直径0.61 m ,高2.44 m ,空气进人床层时的绝对压力为111.4 kPa ,质量流量为0.358 kg /s ,求空气通过床层的阻力。

解:颗粒比表面积 23236/ 4.72/12.7a m m m m 2-3==⨯10⨯10查38℃下空气密度为1.135kg/m 3,黏度为1.9×10-5Pa.s空床流速为 20.3581.135 1.08/3.14)u m s ==0.61⨯(2空气通过床层的阻力为22221(1)5(1)(4.72)K a p u L Pa 2-533-ε⨯-0.38⨯10∆=μ=⨯1.08⨯1.9⨯10⨯2.44=390.71ε0.387.14 用生物固定床反应器处理废气,已知反应器的内径为1.8 m ,填料层高3 m ,填料颗粒为高5 m m 、直径为3 m m 的柱体,空隙率为0.38。

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