中国矿业大学(北京)化工原理题
矿大北京化工原理3-04

未及器壁。
50
d50 dC
di
9
lgp
对于标准的旋风分离器, 100
不论尺寸大小都可以用同一条
p~ d/d50曲线,且d50估算式:
lg(d/d50) lg10
D d50 0.27 ui (s )
(3-29)
n
0
xi pi
(3-30)
i 1
i 粒级所占质量%
10
(三)压强降
总效率0 粒级效率pi
临界粒径dc 分割粒径d50
(一)临界粒径dc 由简化条件推导计算式: ⑴进入旋风分离器的气流严格按螺旋形路线作等
速运动,其切向速度uT =进口速度ui=Vs/Bh 。 ⑵颗粒都要穿过厚度B的气流层沉降到器壁。
⑶颗粒在滞流情况下作自由沉降,其径向沉降速
度可用(3-24)计算。简化成 :
∵同样作为连续相的l>>g,颗粒 在其间的沉降更困难,∴旋液分离器的 圆筒直径要小些,锥筒部分更长些。操 作时,在内旋流的中心有一个负压流柱 (排渣时,底部排渣口通常是敞开的)。
本设备可以用于悬浮液的增浓、分级(除砂); 用于气-液物系的分离、不互溶的液-液物系的分离 以及用于传热、传质和雾化等操作。
17
电沉降——静电除尘器
能有效地捕集0.1m甚至更小的尘粒或雾
滴。 达99.99%以上。
-
+-
+
~ 10,000~30,000V
~
直流电压
放电极产生电晕放 电,气体电离成大量自由 电子和正离子
18
-
+-
+
~ 尘粒荷电
~
尘粒在集尘极 放电并下落
19
矿大题库题目化工原理计算题

水平串联的两直管1、2,管径d=d/2,管道1长为100m,已知流体在管道1中的雷诺数(Re)=1800,今测得某流体流经管道1的压强降为0.64(m液柱),流经管道2的压强降为64(m液柱),试计算管道2的长度(设局部阻力可略去)。
(各5分)如图,离心泵将敞口槽中的碱液打入吸收塔,泵吸入管路为φ108×4mm,长2m的钢管。
泵压出管路为φ76×3mm,长30m的钢管, 压出管路上装有标准阀一只,闸阀一只,90℃弯头4 只。
在压出管路上还装有孔板流量计,孔板孔径为40mm,孔流系数C=0.62,水银差压计读数R=456mm。
吸收塔喷咀处压力为0.5kgf/cm(表压),碱液密度ρ=1100kg/m泵的效率η=0.6,直管阻力系数λ=0.02(吸入、压出管道取近似相同值),ξ弯头=0.75,ξ标准阀=6,ξ闸阀=0.17,ξ孔板=8,试求泵所需功率。
以复式水银压差计测量某密闭容器内的压力P 1 =2.6m,△2=0.3m,△3=1.5m,△4=0.5米,△5=3.0米。
求此密闭容器水面上方的压强p(kN/m) (表压)水在管内流动,截面1处管内径为0.2m,流速为0.5m/s,由于水的压强产生水柱高1m; 截面2处管内径为0.1m 。
若忽略水由1至2处的阻力损失,试计算截面1、2处产生的水柱高度差h为多少m?水塔供水系统,管路总长Lm(包括局部阻力在内当量长度),1-1'到2-2'的高度Hm,规定供水量Vm/h。
当忽略局部阻力和动压头损失时,试导出管道最小直径dmin的计算式。
若L=150m,H=10m,V=10m/h,λ=0.023,求d一输油管,原输送ρ=900kg/mμ=1.35P的油品,现改输送ρ=880kg/mμ=1.25P的另一油品。
若两种油品在管内均为层流流动,且维持输油管两端由流动阻力所引起的压强降-△pf 不变,则输送的油量(质量流量m)有何变化?(用百分数表示)密度为1000kg/m1cP的水,以10m/h的流量在φ51×3mm 的水平管道内流过, 在管路上某处流体静压强为1.5kgf/cm(表压),若管路的局部阻力可略去不计,问距该处100m下游处流体静压强为多少Pa?(Re=3×10-1×10,λ=0.3164/Re) 某流体在管内作层流流动,若体积流量不变,而输送管路的管径增加一倍,求因摩擦损失而引起的压力降有何变化?用泵自贮油池向高位槽输送矿物油,流量为38.4T/h, 高位槽中液面比油池中液面高20m,管路总长(包括阀门及管件的当量长度)430m,进出口阻力不计。
中国矿业大学化工原理吸收习题课

中 国 矿 业 大 学 化 工 学 院 化 工 系
3、在填料层高为8m的填料塔中,用纯溶剂逆 流吸收空气—H2S混合气中的H2S以净化空 气。已知入塔气中含H2S 2.8% (体积%), 要求回收率为95%,塔在1atm、15℃下操 作,此时平衡关系为y=2x,出塔溶液中含 H2S为0.0126(摩尔分率),混合气体通过 塔截面的摩尔流率为100kmol/(m2· h)。试求: ①单位塔截面上吸收剂用量和出塔溶液的饱 和度; ②气相总传质单元数; ③气相体积总传质系数。 注:计算中可用摩尔分率代替摩尔比。
中 国 矿 业 大 学 化 工 学 院 化 工 系
11、 在吸收塔某处,气相主体浓度y=0.025,液相主 体 浓 度 x=0.01 , 气 相 传 质 分 系 数 ky=2kmol/(m2h ) 气 相 总 传 质 系 数 Ky=1.5kmol/(m2h ),则该处气液界面上气相浓 度y1应为( ),平衡关系y=0.5x。 A:0.02, B:0.01, C:0.015,D:0.005
中 国 矿 业 大 学 化 工 学 院 化 工 系
计算题: 1、在常压填料吸收塔中,用清水吸收废气中的氨 气。废气流量为2500m3/h(标准 状态),废气中氨 的浓度为15g/m3,要求回收率不低于98%。若吸收 剂用量为3.6m3/h,操作条件下的平衡关系为Y=1.2X, 气相总传质单元高度为0.7m。试求: A:塔底、塔顶及全塔的吸收推动力(气相); B:气相总传质单元数; C:总填料层高。
中 国 矿 业 大 学 化 工 学 院 化 工 系
3、A、总传质系数与分传质系数之间的关系可以表示为 1/KL=1/kL+H/kG其中1/kL表示 ,当 项可忽略 时,表示该吸收过程为液膜控制。 B、是非题 亨利定律的表达式之一为p=Ex,若某气体在水中的亨利 系数E值很大,说明该气体为易溶气体。 C 、 低 浓 气 体 吸 收 中 , 已 知 平 衡 关 系 y=2x , kxa=0.2kmol/(m3s),kya=210-4 kmol/(m3s),则此体 系属 (A气膜;B液膜;C气、液双膜)控制总传质系 数近似为Kya= kmol/(m3s)。 A: 2 B 0.1 C: 0.2 D: 210-4 D、通常所讨论的吸收操作中,当吸收剂用量趋于最小用 量时, 。 A:回收率趋向最高 B:吸收推动力趋向最大 C:操作最为经济 D:填料层高度趋向无穷大。
中国矿业大学化工原理习题—萃取

一、单选题1.进行萃取操作时应使:() CA 分配系数大于1B 分配系数小于1C 选择性系数大于1D 选择性系数小于12.一般情况下,稀释剂B组分的分配系数k B值:() BA 大于1B 小于1C 等于1D 难以判断,都有可能3.用纯溶剂S对A、B混合液进行单级(理论)萃取,当萃取剂用量增加时(进料量和组成均保持不变)所获得的萃取液组成变化是()。
DA 增加B 减少C不变D变化趋势不确定4.单级(理论)萃取中,在维持进料组成和萃取相浓度不变的条件下,若用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂所得萃余相浓度将()。
CA 增加B 减少C不变D不一定5.单级(理论级)萃取操作中,在维持相同萃余相浓度下,用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂,则萃取相量与萃余相量之比将()。
AA 增加B 不变C 降低D不定6.单级(理论级)萃取操作中,在维持相同萃余相浓度下,用含有少量溶质的萃取剂代替纯溶剂,萃取液的浓度(指溶质)将()。
BA 增加B 不变C降低D不定7.萃取剂加入量应使原料和萃取剂的和点M位于()。
CA 溶解度曲线之上方区B 溶解度曲线上C 溶解度曲线之下方区D 座标线上8.萃取是利用各组分间的()差异来分离液体混合物的。
CA 挥发度B 离散度C 溶解度D 密度9.采用多级逆流萃取与单级萃取相比较,如果溶剂比、萃取相浓度一样,则多级逆流萃取可使萃余相分率()。
BA 增大B 减少C 基本不变D 增大、减少都有可能10.在B-S部分互溶萃取过程中,若加入的纯溶剂量增加而其它操作条件不变,则萃取液浓度Ay'()。
DA 增大B 下降C 不变D 变化趋势不确定二、填空题1.萃取过程是()。
于混合液中加入溶剂使溶质由原溶液转移到溶剂中的过程2.某液体组成为x A=0.6、x B=0.4,试在三角相图中表示出该点的座标位置。
AB F∙A B3.某液体组成为x A =0.6、x B =0.4,若在其中加入与原料液等量的萃取剂S ,此时座标点位置在何处(在座标图中标明)。
中国矿业大学(北京)化工原理

中国矿业大学(北京)化工原理试题库试题一一:填充题(20分)1、牛顿粘性定律_____________,粘度在SI 制中的单位是___________。
2、常用测定流量的流___________._____________._________________。
3、在流动糸统中,若截面上流体的流速、压强、密度等仅随__________而变,不随__________而变,称为稳定流动。
若以上各量既随__________而变,又随__________而变,称为不稳定流动。
4、 等边三角形的边长为a ,其当量直径为____________________。
5、 流体在圆形直管内滞流流动时,其速度分布是_____________ 型曲线,其管中心的最大流速为平均流速的___________ ,縻擦糸数λ与e R 的关系为______________。
6、 泵是指_______________________________,按其工作原理来分可分为__________._____________._____________.__________________。
7、 气体按压缩比来分,可分为________._______._________._________。
8、 降沉室内颗粒得以沉降的条件________________________________。
9、 过滤操作实际上是滤液通过_________和__________ 的流动过程,过滤速率是指___________________________________________。
10、传热一般采用逆流操作,但为__________________.________________时采用并流操作。
11、用二种厚度相同的材料保温时,往往把__________ 的材料包在内 层,以达到好的保温效果。
12、蒸发是利用溶液中溶质的________,用加热的方法使部分溶剂汽化并除去 ___________溶液的浓度或析出溶质。
化工原理1_中国矿业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

化工原理1_中国矿业大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.离心泵开泵之前要先灌液,日的是防止气蚀现象发生参考答案:错误2.为了减少室外设备的热损失,保温层外所包的一层金属皮应该是()参考答案:表面光滑,颜色较浅3.床层孔隙率ε愈小及颗粒比表面积a越大,则床层愈致密,对流体流动的阻滞作用也愈大。
参考答案:正确4.在旋风分离器中,内、外旋流气体的旋转方向不同。
参考答案:正确5.离心沉降速度ur不是颗粒运动的绝对速度,而是绝对速度在径向上的分量,且方向不是向下而是沿半径向外。
参考答案:正确6.在过滤中,起主要过滤作用的是过滤介质。
参考答案:正确7.若被输送的流体黏度增高,则离心泵的压头减小,流量减小,效率下降轴功率增大。
参考答案:正确8.在斯托克斯区,颗粒的沉降速度与其直径的1/2次方成正比。
参考答案:错误9.有两台同样的管壳式换热器,拟作气体冷却器用,在气、液流量及进口温度一定时,为使气体温度降到最低采取流程()参考答案:气体走管外,气体串联逆流操作。
10.水银、水、软木得导热系数分别为λ1、λ2、λ3其大小顺序为()参考答案:λ1>λ2>λ311.圆形直管内,Vs一定,设计时若将d增加一倍,则层流时hf是原值的1/8倍(忽略管壁相对粗糙度的影响)参考答案:错误12.流体在直管内流动造成的阻力损失的根本原因是流体具有黏性。
参考答案:正确13.为减少吸入管路的阻力损失,一般应使吸入管径小于排出管径。
参考答案:错误14.当流体的温度升高时,流体的雷诺数一定增大。
参考答案:错误15.关于传热系数K下述说法中错误的是()参考答案:总传热系数K可用来表示传热过程的强弱,与冷热流体的物性无关;16.对同一种流体,强制对流时的对流传热系数α大于自然对流的α,有相变时的α小于无相变时的α。
参考答案:错误17.在热传导的稳态传热中,通过各层的导热速率相等。
参考答案:正确18.沉降雷诺数Ret越大,流体粘性对沉降速度的影响越小。
矿大题库答案化工原理计算题

d=d/2 u=4u Re/Re=d uρ/μ·μ/d uρ=1/2 ∴Re=900 λ=64/Re=0.0356 ∴λ2 =0.071 △p/△p=λ2 (l/d)(u/2)ρ/[λ1(l/d)(u/2)ρ]=2(l/2d)(u/4)/(100/d)u=l/(16×100)∴l=16×100×0.064/0.64=160mV=(π/4)×0.040.62[2g×0.456×(13600-1100)/1100]=0.00785m/su=0.00785/[(π/4)×0.1]=1m/s u=1×(0.1/0.07)=2.04m/sΣhf =(0.02×2/0.1+0.5)×1/2g+(0.02×30/0.07+4×0.75+6+0.17+8)×2.04/2g=5.51m He=5.51+(20-1.5)+0.5×10/1100+2.04/2g=28.77mN=28.77×0.00785×1100/(102×0.6)=4.084kw解:按表压计算,Pa=0 P=ρg(△1 -△2 ), P=P P=P+ρg(△3 -△4)= ρg(△1 -△2 +△3 -△4 ) P=P-ρg(△5 -△4 )=13.6×9.81(2.6-0.3+1.5-0.5)-1×9.81(3-0.5)=415.7kN/m1-1′、2-2′间列柏努利方程式:Z u/2g+p/ρg =Z u/2g+p/ρg+hf ①p-p=ρg(u/2g-u/2g)=ρ(u/2-u/2) u/u=d/du=0.5×(0.2/0.1)=2m/s u p-p=ρ(22 -0.5/2)=1876N/m∵p-p=ρgh h=(p-p)/ρg =1875/(1000×9.81)=0.191m在1-1′与2-2′间列柏努利方程,以通过水平管的中心线为水平基准面(Z-Z)+(p-p)/ρg=hf =λ(L/d)u/2g 由p-p=0 Z-Z=H∴H=λ(L/d)u/2g 而u=Vh /[3600(πd/4)]代入上式H=λ(8Vh L/3600πgd) => d=λ(8LVh /3600πgH) ∴d=[λ(8LVh /3600πgH)]代入数据:d=[0.023×(8×150×10/3600π9.81×10)]=0.0466m=46.6mm-△pf=-△pf而-△pf =32μlu/d∴32μl u/d=32μl u/d即μ/u=μ/u∴ms /ms =uρ/uρ=μρ/μρ=1.35×880/1.25×900=1.056 输油量比原来增加5.6%u=V/(πd/4)=10/(3600×π×0.045/4)=1.75m/s Re=duρ/μ=0.045×1.75×1000/(1×10)=78750 λ=0.3164/Re=0.3164/78750=0.0189 由柏式:Z=Z u=u∴p/ρ=p/ρ+ λ(l/d)(u/2) p=p-λ(l/d)(ρu/2)=1.5×9.81×10-0.0189×(100/0.045)×(1.75/2)×1000=8.3×10N/m(表压)根据泊氏方程:-△p=32uμl/d以及:(π/4)d u=(π/4)d u=Vs已知:d=2d则:u/u=d/d l=(2d)/d=4 即:u=u/4原工况:-△p=32uμl/d现工况:-△p=32uμl/d∵μ=μl=l u=u/4 d=2d将上述各项代入并比较:现/原:△p/△p=[32×(1/4)uμl/(2d)2 ]/[32×uμl/d]=1/16 答:因摩擦而引起的压降只有原来的1/16对贮油池液面至高位槽液面列柏努利方程:He=△Z+λ[(l+Σle )/d](u/2g)△Z=20m l+Σle =430m d=108-2×4=100mm=0.1m u=Vs/0.785d=38400/ 3600×0.785×0.1960=1.415m/s Re=duρ/μ=0.1×1.415×960/3430×10= 39.6<2000 λ=64/Re=64/39.6=1.616 He=20+1.616×(430/0.1)×(1.415/2×9.81)=729.13m N=Q·He·ρg/η=38400×729.13×9.81/(3600×0.5×1000)=152.6kw⑴水流量为0.002m3 /s 在φ1″管u=0.002/[(π/4)×0.027]=3.493m/sRe=3.493×0.027×1000/1094300 △p=(13.6-1.0)×400×9.8≈49430△p=λ(l/d)(u/2)ρ∴λ=49430×0.027×2/(5.29×3.491000)=0.0414⑵在φ(1/2)″管中d=16.25mm, u=5.8m/s Re=0.01625×5.8×1000/ 1094250≈Re1 在湍流区:λ~(Re,ε/d), 若两管绝对粗糙度接近,则ε/d<ε/d故λ>λ∵u0≈u p=p于是gZ=gZΣhf g(Z-Z)=Σhf =20.6u/2u=[2g(Z-Z)/20.6]=(2×9.81×6/20.6)=2.39m/sZ=Z+20.6u′/2g=5+20.6(1.3×2.39)/(2×9.81)=15.136m增高为:Z-Z=15.136-11=4.136m⑴uo =Co[2gR(ρ′-ρ)/ρ]=0.62[2×9.81×0.5×(1000-850)/850]=0.816m/s Vh =0.816×0.785×(0.08)3600=14.76m3 /h⑵u=0.815×(10/100)=0.522m/s Re=0.1×0.522×850/(190×10)=234<2300λ=64/Re=64/234=0.274 Σhf =0.274×(1000/0.1)×(0.522/2)=373.3J/kgWe=20×9.81+373.3=569.5J/kg Ne=We·w/η=569.5×(14.76×850/3600)/(1000×0.55)=3.61kwZ g+(p/ρ)+(u/2)+W=Z g+(p/ρ)+(u/2)+Σhf已知数据:Z=0;P(表)=0;u0;W=317.7[J/kg];Z=20[m];p=9.807×10[N/m](表);ρ=1000[kg/m]简化上式:W=Z g+(p/ρ)+(u/2)+Σhf又Σhf=λlu/2d=9.9u∴317.7=9.81×20+9.807×10/1000+u/2+9.9u 10.4u=23.43∴u=1.5[m/s] V=(π/4)D u×3600=0.785×0.12 ×1.5×3600=42.41[m/h]由静力学方程式:H′ρ=Rρ+hρ(a) 当罐内液面下降H时,B侧下降h,A侧上升h ∴R′=R-2h (H′-H-h)ρ=(R-2h)ρ+hρ(b)将式(a)代入式(b)并整理可得:H=h[(2ρ/ρ)-1]或h=Hρ/(2ρ-ρ选1-1、2-2截面与基准面0-0,如图所示。
矿大北京化工原理3-03

浅槽(高度2.5~4m)。
澄清区 增浓区
12
料浆从中央进料口送入液面下0.3~1.0m处, 以最小的扰动迅速分散到整个横截面上,颗粒下沉, 从等浓区进入变浓区最后进入沉聚区; 在槽底被徐 徐转动(小槽1r/min;大槽0.1r/min)的耙把浓浆中的液 体挤出去,并把沉渣聚拢到锥底的中央排渣口,以
当连续操作稳定后,沿槽高度颗粒浓度分布 不随时间变化。计算横截面面积:依进料和底流 间整个范围内的若干浓度分别计算对应的面积, 取其中面积最大者安全系数=结果。
14
连续操作时,槽中的颗粒既按u0沉降又随 底流总体下行速度uu (<ut )运动,∴颗粒运动 速度:u0 +uu。 设进料的体积流量为 Q , m3/s ,其中固相 体积分率为ef;底流中固相体积分率为ec 底流中固相体积流量=Q ef; 底流的体积流量=Q ef / ec
二、重力沉降设备
(一)降尘室
含尘气 Vs,m3/h
ut
u H L
净 气
含尘气体在管道中流动时, 因气速较大,尘粒来不及沉降;
宽为b
进入突然扩大的流道——降尘室,气速u显著减小。 那些在流体离开降尘室之前落到室底的颗粒便与 流体分离了。 位于室内最高点的颗粒降至室底需用时间:
t H / ut
1
⑵当粒级分布很宽 对d大而言,细小颗粒与液体混
成了 、 的流体,致使 ut 。而 d小 却被 d大 向下
拖曳使 ut ;絮凝现象使颗粒的有效尺寸增大 ut 。
9
☆对于均匀球形颗粒的悬浮液
Maude 与Whitmore提出估算式:
uts ut (1 C )n
颗粒体积分率
Ret 0.1 1 10 102 103 n 4.6 4.3 3.7 3.0 2.5
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北京矿大 沉降与过滤测试一、选择题1、 一密度为7800 kg/m 3的小钢球在相对密度为1.2的某液体中的自由沉降速度为在20℃水中沉降速度的1/4000,则此溶液的粘度为 (设沉降区为层流)。
D ⋅A 4000 mPa ·s ; ⋅B 40 mPa ·s ; ⋅C 33.82 Pa ·s ; ⋅D 3382 mPa ·s2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。
理论上能完全除去30μm 的粒子,现气体处理量增大1倍,则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为 。
DA .m μ302⨯;B 。
m μ32/1⨯;C 。
m μ30;D 。
m μ302⨯ 3、降尘室的生产能力取决于 。
BA .沉降面积和降尘室高度;B .沉降面积和能100%除去的最小颗粒的沉降速度;C .降尘室长度和能100%除去的最小颗粒的沉降速度;D .降尘室的宽度和高度。
4、降尘室的特点是 。
DA . 结构简单,流体阻力小,分离效率高,但体积庞大;B . 结构简单,分离效率高,但流体阻力大,体积庞大;C . 结构简单,分离效率高,体积小,但流体阻力大;D . 结构简单,流体阻力小,但体积庞大,分离效率低5、在降尘室中,尘粒的沉降速度与下列因素 无关。
C A .颗粒的几何尺寸 B .颗粒与流体的密度 C .流体的水平流速; D .颗粒的形状6、在讨论旋风分离器分离性能时,临界粒径这一术语是指 。
CA. 旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径;B. 旋风分离器允许的最小直径;C. 旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径; D. 能保持滞流流型时的最大颗粒直径 7、旋风分离器的总的分离效率是指 。
DA. 颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率;B. 颗粒群中最小粒子的分离效率;C. 不同粒级(直径范围)粒子分离效率之和;D. 全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率 8、对标准旋风分离器系列,下述说法哪一个是正确的 。
CA .尺寸大,则处理量大,但压降也大;B .尺寸大,则分离效率高,且压降小;C .尺寸小,则处理量小,分离效率高;D .尺寸小,则分离效率差,且压降大。
9、恒压过滤时, 如滤饼不可压缩,介质阻力可忽略,当操作压差增加1倍,则过滤速率为原来的 。
BA. 1 倍;B. 2 倍;C.2倍;D.1/2倍 10、助滤剂应具有以下性质 。
BA. 颗粒均匀、柔软、可压缩;B. 颗粒均匀、坚硬、不可压缩;C. 粒度分布广、坚硬、不可压缩;D. 颗粒均匀、可压缩、易变形11、助滤剂的作用是 。
BA . 降低滤液粘度,减少流动阻力;B . 形成疏松饼层,使滤液得以畅流;C . 帮助介质拦截固体颗粒;D . 使得滤饼密实并具有一定的刚性12、下面哪一个是转筒真空过滤机的特点 。
BA .面积大,处理量大;B .面积小,处理量大;C .压差小,处理量小;D .压差大,面积小13、以下说法是正确的 。
BA. 过滤速率与A(过滤面积)成正比;B. 过滤速率与A 2成正比; C. 过滤速率与滤液体积成正比; D. 过滤速率与滤布阻力成反比14、恒压过滤,如介质阻力不计,过滤压差增大一倍时,同一过滤时刻所得滤液量 。
CA. 增大至原来的2倍;B. 增大至原来的4倍;C. 增大至原来的倍; D. 增大至原来的1.5倍 15、过滤推动力一般是指 。
BA .过滤介质两边的压差;B. 过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差; C. 滤饼两面的压差; D. 液体进出过滤机的压差16、恒压板框过滤机,当操作压差增大1倍时,则在同样的时间里所得滤液量将 (忽略介质阻力) 。
AA .增大至原来的2倍;B .增大至原来的 2倍 ; C.增大至原来的 4 倍; D .不变 二、填空题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 。
下降,增大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。
23、降尘室的生产能力与降尘室的 和( ) 有关。
长度 宽度4、已知某沉降室在操作条件下的气体流率为3600m 3/h ,沉降室长、宽、高尺寸为L H b ⨯⨯=523⨯⨯,则其沉降速度为 s m /。
0.0675、在除去某粒径的颗粒时,若降尘室的高度增加一倍,气流速度 。
减少一倍6、若降尘室的高度增加,则沉降时间 ,气流速度 ,生产能力 。
增加;下降;不变7、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 。
1.68、在旋风分离器中,某球形颗粒的旋转半径为0.4 m, 切向速度为15 m/s 。
当颗粒与流体的相对运动属层流时,其分离因数C K为 。
579、选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据是 ; ; 。
气体处理量,分离效率,允许压降10、通常, 非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行, 悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。
气固;液固11、已知q 为单位过滤面积所得滤液体积V/A ,q e 为V e /A ,V e 为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为V e 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力),在恒压过滤时,测得 Δτ/Δq=3740q+200 则过滤常数K = ( )。
0.00053512、实现过滤操作的外力可以是 、 或 。
重力;压强差;惯性离心力13、在饼层过滤中,真正发挥拦截颗粒作用的主要是 而不是 。
滤饼层;过滤介质14、对恒压过滤,当过滤面积增大一倍时,如滤饼可压缩,则过滤速率增大为原来的 倍。
四15、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 。
增加;不变16、对恒压过滤,介质阻力可以忽略时,过滤量增大一倍,则过滤速率为原来的 。
二分之一 三、计算题1、某一锅炉房的烟气沉降室,长、宽、高分别为11×6×4 m ,沿沉降室高度的中间加一层隔板,故尘粒在沉降室内的降落高度为2m 。
烟气温度为150℃,沉降室烟气流量12500m 3标准)/ h ,试核算沿降室能否沉降35μm 以上的尘粒。
已知ρ尘粒 = 1600 kg/m 3,ρ烟气 = 1.29 kg/m ,μ烟气 = 0.0225cp 解:设沉降在滞流状态下进行,Re <1,且因 ρ尘粒>>ρ烟气,故斯托克斯公式可简化为: u 0 = d 尘粒2ρ尘粒g/18μ烟气= (35×10-6)2×1600×9.81/ (18×2.25×10-5) = 0.0474 m/s检验:Re = d 尘粒u 0ρ烟气/μ烟气= 35×10-6×0.0474×1.29/(2.25×10-5) = 0.095<1故采用计算式正确,则35mm 以上粒子的沉降时间为: θ沉降 = 2/0.0474 = 42.2s又,烟气流速u = [(12500/(4×6×3600))×[(273+150)/273] = 0.224 m/s烟气在沉降室内停留时间:θ停留 = 11/0.224 = 49.1s 即θ停留>θ沉降∴35mm 以上尘粒可在该室沉降2、相对密度7.9,直径2.5 mm 的钢球,在某粘稠油品(相对密度0.9)中以5mm/s 的速度匀速沉降。
试求该油品的粘度。
解:设沉降以滞流状态进行,则: μ油品 = d 钢球2 (ρ钢球-ρ油品)g/(18 u 钢球)= (0.0025)2×(7900-900)×9.81/(18×0.005) = 4.77Pa·s验算:Re = d 钢球u 钢球ρ油品/μ油品 = 0.0025×0.005×900/4.77= 2.36×10-3<1 假设正确3、直径为30m μ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:CP 1=μ,3/1000m kg =ρ气体的密度为1.2kg/m 3(有效重量指重力减浮力)解: ∵ 1.6)g()(气水ρρρρ-=-g∴1.61.2)g(1000)(-=-g ρρ解得:3/2665m kg s =ρ设球形颗粒在水中的沉降为层流, 则在水中沉降速度:s m g d u s /1017.8101881.9)10002665()1030(18)(432611201---⨯=⨯⨯-⨯=-=μρρ校核:0245.010********.81030346011=⨯⨯⨯⨯==---μρdu R e <1假设正确.则此颗粒在气体中的沉降速度为s m u u /16.20245.088880102=⨯==4、有一降尘室,长6m ,宽3m ,共20层,每层100mm ,用以除去炉气中的矿尘,矿尘密度3/3000m kg s =ρ,炉气密度3/5.0m kg ,粘度0.035m s Pa ⋅,现要除去炉气中10m μ以上的颗粒,试求:(1)为完成上述任务,可允许的最大气流速度为多少? (2)每小时最多可送入炉气若干?(3)若取消隔板,为完成任务该降尘室的最大处理量为多少?解:(1)设沉降区为滞流,则 μρρ18)(2g d u -=因为ρρ>>s 则smm u /4.67100.035189.813000)10(103260=⨯⨯⨯⨯⨯=--1106.67100.0350.5104.671010433600<⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==----μρdu Re 假设正确由降尘室的分离条件,有sm H L u u /0.280.16104.630=⨯⨯==-(2)3600104.673620203⨯⨯⨯⨯⨯==-Au V =6052.3h m /3 (3) h m Au V /302.63600104.6736330=⨯⨯⨯⨯==-可见加隔板可提高生产能力,但隔板间距不能过小,过小会影响出灰和干扰沉降。
5、一降尘室,长5m ,宽3m ,高4m ,内部用隔板分成20层,用来除去烟气中m μ75以上的颗粒。
已知烟气密度为0.63/m kg ,粘度为0.03s mPa ⋅,尘粒密度为43003/m kg ,试求可处理的烟气量。
解: m d 61075-⨯= 3/4300m kg s =ρ3/6.0m kg =ρs Pa ⋅⨯=-31003.0μ 设沉降区为层流,则 sm gd u /0.44100.03189.810.6)(4300)10(7518)(3262=⨯⨯⨯-⨯=-=--μρρ验算10.66100.030.60.44107536<=⨯⨯⨯⨯==--μρRe du 故假设正确总处理量为s m A nu q /132350.44203=⨯⨯⨯==6、一降尘室长5m ,宽3m ,高4m ,内部用隔板分成20层,用来回收含尘气体中的球形固体颗粒,操作条件下含尘气体的流量为36000h m /3,气体密度3/9.0m kg =ρ,粘度s mPa ⋅=03.0μ。