化工原理-第三章-液体的搅拌

化工原理-第三章-液体搅拌

1.简述搅拌釜中加挡板或导流筒的主要作用分别是什么(98) 加挡板：有效地阻止容器内的圆周运动

导流筒：严格地控制流动方向，既消除了短路现象又有助于消除死区；抑制了圆周运动的扩展，对增加湍动程度，提高混合效果也有好处

2.大小不一的搅拌器能否适用同一条功率曲线？为什么？(00)

不能，功率曲线只适合于尺度比例符合规定比例关系的，（几何相似）的搅拌装置，若比例关系不同，即对比变量数值就会不同，其功率曲线以不同。

3.搅拌器的两个功能是什么？改善搅拌效果的工程措施有哪些（提高液流的湍动程度）？(97.99.02.06)

两个功能：（1）产生强大的总体流动（2）产生强烈的湍动或强剪切力场

措施：（1）提高转速（2）阻止液体圆周运动，加挡板，破坏对称性

（3）装导流筒，消除短路，清除死区

4.搅拌器案工作原理可分为哪几类？各类搅拌器的特点是什么？(96.03)

两大类：一类以旋桨式为代表，其工作原理与轴流泵叶轮相同，具有流量大，压头低的特点，液体在搅拌釜内主要作轴向和切向运动；一类以涡轮式为代表，其工作原理与离心泵叶轮相似，液体在搅拌釜内主要作径向和切向运动，与旋桨式相比具有流量较小，压头较高的特点。

5.搅拌器的放大准则(2005.2007) ①保持搅拌雷诺数μρ2

nd 不变，

因物料相同，由此准则可导出小型搅拌器和大型搅拌器之间应满足（下标1，2分别表示小型，大型搅拌器）

n 1d 12=n 2d 22 ②保持单位体积能耗0V P

不变，釜内所装的液体量为V O 系指釜内所装

的液体量为，由此准则可导出充分湍流区小型和大型搅拌器之间应满

足 n 13d 12=n 23d 23

③保持叶片端部切向速度πnd 不变，可导出小型和大型搅拌器之间应满足n 1d 1=n 2d 2 ④保持搅拌器的流量和压头之比值H q v 不变，2211n d n d =

归结成的经验式n 1d 1b =n 2d 2b 式中，b 值在0.67~2之间，由此推至一般，可以从小试与中试的实验数据寻找符合要求的b 值

6.简述搅拌过程中的强化湍流过程的主要措施？(2004)

（1）提高转速，搅拌器可提供较大的压头（2）阻止液体圆周运动，

1.加挡板

2.破坏循环回路对称性（3）装导流筒，消除短路，清除死区

6.搅拌的目的是什么？

混合（匀相），分散（液液，气液，液固），强化传热

7.为什么要提出混合尺度的概念？

因调匀度与取样尺度有关，引入混合尺度反映更全面

8.旋桨式，涡轮式，大叶片低转速搅拌器，各有什么特长和缺陷？ 旋桨式适用于宏观调匀，不适用于固体颗粒悬浮液；涡轮式适用于小尺度均匀，不适用于固体颗粒悬浮液；大叶片低速搅拌器适用于高粘度液体或固体颗粒悬浮液，不适用于低粘度液体混合

9.选择搅拌器放大准则的基本要求是什么？

混合效果与小式相符

10.宏观混合与微观混合

宏观混合是从设备尺度到微团尺度或最小漩涡尺度考察物系的均匀性；微观混合是从分子尺度上考察物系的均匀性

11.常用搅拌器的性能

旋桨式：直径比容器小，转速较高，适用于低粘度液体。主要形成大循环量的总体流动，但湍流程度不高。主要适用于大尺寸的调匀，尤其适用于要求容器上下均匀的场所。

涡轮式：直径为容器直径的0.3~0.5倍，转速较高，适用于低粘度或中等粘度（μ<50Pa 〃s ）的液体。对于要求小尺度均匀的搅拌过程更

为适用，对易于分层的物料（如含有较重固体颗粒的悬浮液）不甚合适.大叶片低转速：桨叶尺寸大，转速低，旋转直径约为0.5~0.8倍的搅拌釜直径，可用于较高粘度液体的搅拌。

12.影响搅拌功率的因素

几何因素：搅拌器的直径 d ；搅拌器叶片数、形状以及叶片长度l 和宽度B ；容器直径D ；容器中所装液体的高度h ；搅拌器距离容器底部的距离h1 ；挡板的数目及宽度b

物理因素：液体的密度ρ、粘度μ、搅拌器转速n

13.搅拌功率的分配

等功率条件下，加大直径降低转速，更多的功率消耗于总体流动，有利于大尺度上的调匀；反之，减小直径提高转速，则更多的功率消耗于湍动，有利于微观混合。

化工原理第三章沉降与过滤课后习题及答案

第三章 沉降与过滤 沉 降 【3-1】 密度为1030kg/m 3 、直径为400m μ的球形颗粒在150℃的热空气中降落，求其沉降速度。 解 150℃时，空气密度./30835kg m ρ=，黏度.524110Pa s μ-=?? 颗粒密度/31030p kg m ρ=，直径4410p d m -=? 假设为过渡区，沉降速度为 ()(.)()./..11 2 2 223 34 5449811030410179225225241100835p t p g u d m s ρρμρ --??-???==??=? ???????????? 验算 .Re ..45 4101790．835 =24824110 p t d u ρμ--???==? 为过渡区 【3-2】密度为2500kg/m 3 的玻璃球在20℃的水中和空气中以相同的速度沉降。试求在这两种介质中沉降的颗粒直径的比值，假设沉降处于斯托克斯定律区。 解 在斯托克斯区，沉降速度计算式为 ()/2 18t p p u d g ρρμ=- 由此式得（下标w 表示水，a 表示空气） ()()22 18= p w pw p a pa t w a d d u g ρρρρμμ--= pw pa d d = 查得20℃时水与空气的密度及黏度分别为 ./,.339982 100410w w kg m Pa s ρμ-==?? ./,.35120518110a a kg m Pa s ρμ-==?? 已知玻璃球的密度为/32500p kg m ρ=，代入上式得 .961pw pa d d = = 【3-3】降尘室的长度为10m ，宽为5m ，其中用隔板分为20层，间距为100mm ，气体中悬浮的最小颗粒直径为10m μ，气体密度为./311kg m ，黏度为.621810Pa s -??，颗

化工原理练习题(过滤)

化工原理练习题（过滤） 一、填空题 1.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 。 2. 转筒真空过滤机，转速为n(r/min)，转鼓表面积为A ，转鼓的沉浸度为,?则过滤周 期为 (min)，在一个过滤周期中过滤时间为 (min)，过滤面积为 。 3.在恒压操作一个周期中，已知过滤时间为θ，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)。 4.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 d dV )θ和终了时的过滤速率E d dV )(θ 的定量关系为 。 5.对叶滤机,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 d dV )θ与过滤终了时的过滤速率（E d dV )θ 的定量关系为_______。 6. 转筒真空过滤机，转速越大，则生产能力就越 ，每转一周所获得的滤液量就 越 ，形成的滤饼厚度越 ，过滤阻力越 。 二、计算题 1.设过滤常数为)/(2h m K ，过滤介质的当量滤液体积为)(3m Ve ,过滤时间为θ，拆装 等辅助时间为D θ，过滤面积为A ，滤饼不需洗涤，试推导恒压板框过滤机生产能力达到最 大时的过滤时间表达式。 2. 某板框过滤机在恒压下操作，过滤阶段的时间为h 2，已知第h 1过滤得3 8m 滤液， 滤饼不可压缩，滤布阻力可忽略，试求： （1）第h 2可得多少过滤液； （2）过滤h 2后用32m 清水（粘度与滤液相近），在同样压力下对滤饼进行横穿洗涤， 求洗涤时间； （3）若滤液量不变，仅将过滤压差提高1倍，问过滤时间为多少？ （4）若过滤时间不变，仅将过滤压强提高1倍，问滤液量为多少？ 3.在)2(7.202atm kPa 操作压力下用板框过滤机处理某物料，操作周期为h 3，其中过滤h 5.1，滤饼不需洗涤。已知每获31m 滤液得滤饼305.0m ,操作条件下过滤常数

化工原理王志魁第五版习题解答：第三章 沉降与过滤

第三章 沉降与过滤 沉 降 【3-1】密度为1030kg/m 3、直径为400m μ的球形颗粒在150℃的热空气中降落，求其沉降速度。 解 150℃时，空气密度./30835kg m ρ=，黏度.524110Pa s μ-=??颗粒密度/31030p kg m ρ=，直径4410p d m -=?假设为过渡区，沉降速度为 ()(.)()./..1 12 2 2 2 3 3 4 5 449811030410179225225241100835p t p g u d m s ρρμρ--??-???==??=????????????? 验算 .Re ..45 4101790．835=248 24110p t d u ρμ--???==?为过渡区 【3-2】密度为2500kg/m 3的玻璃球在20℃的水中和空气中以相同的速度沉降。试求在这两种介质中沉降的颗粒直径的比值，假设沉降处于斯托克斯定律区。 解 在斯托克斯区，沉降速度计算式为 ()/2 18t p p u d g ρρμ =-由此式得（下标w 表示水，a 表示空气） ()()22 18= p w pw p a pa t w a d d u g ρρρρμμ-- =pw pa d d = 查得20℃时水与空气的密度及黏度分别为 ./,.339982 100410w w kg m Pa s ρμ-==??./,.35120518110a a kg m Pa s ρμ-==??已知玻璃球的密度为/32500p kg m ρ= ，代入上式得 .961 pw pa d d = 【3-3】降尘室的长度为10m ，宽为5m ，其中用隔板分为20层，间距为100mm ，气体中悬浮的最小颗粒直径为10m μ，气体密度为./311kg m ，黏度为.621810Pa s -??，颗粒密度为

南工大化工原理第三章 习题解答

第三章习题 1）有两种固体颗粒，一种是边长为a的正立方体，另一种是正圆柱体，其高度 和形状系数的计 为h，圆柱直径为d。试分别写出其等体积当量直径 2）某内径为0.10m的圆筒形容器堆积着某固体颗粒，颗粒是高度h=5mm，直径 d=3mm的正圆柱，床层高度为0.80m，床层空隙率、若以1atm，25℃ 的空气以0.25空速通过床层，试估算气体压降。 [解] 圆柱体： 3）拟用分子筛固体床吸附氯气中微量水份。现以常压下20℃空气测定床层水力特性，得两组数据如下： 空塔气速0.2，床层压降14.28mmH2O

0.693.94mmH2O 试估计25℃、绝对压强1.35atm的氯气以空塔气速0.40通过此床层的压降。 （含微量水份氯气的物性按纯氯气计）氯气， [解]常压下， 欧根公式可化简为 3）令水通过固体颗粒消毒剂固定床进行灭菌消毒。固体颗粒的筛析数据是：0.5～ 0.7mm，12%；0.7～1.0mm，25.0%；1.0～1.3，45%；1.3～1.6mm，10.0%； 1.6～ 2.0mm，8.0%（以上百分数均指质量百分数）。颗粒密度为1875。 固定床高350mm，截面积为314mm2。床层中固体颗粒的总量为92.8g。以 20℃清水以0.040空速通过床层，测得压降为677mmH2O，试估算颗粒的形状系数 值。

4）以单只滤框的板框压滤机对某物料的水悬浮液进行过滤分离，滤框的尺寸为 0.20×0.20×0.025m。已知悬浮液中每m3水带有45㎏固体，固体密度为 1820。当过滤得到20升滤液，测得滤饼总厚度为24.3mm，试估算滤饼的含水率，以质量分率表示。 6）某粘土矿物加水打浆除砂石后，需过滤脱除水份。在具有两只滤框的压滤机中做恒压过滤实验，总过滤面积为0.080m2，压差为3.0atm，测得过滤时间与滤液量数据如下： 过滤时间，分：1.20 2.70 5.23 7.25 10.87 14.88 滤液量，升：0.70 1.38 2.25 2.69 3.64 4.38

化工原理第三章

一、填空题： 1.（2分）悬浮液属液态非均相物系，其中分散相是指______；分散介质是指 __________。 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____________ 。 3.（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。 4.（3分）气体的净制按操作原理可分为________， _______， ______.旋风分离器属 _____________ 。 5.（2分）过滤是一种分离悬浮在____________________的操作。 6.（2分）悬浮液中加入助滤剂进行过滤的目的是__________________ __________________。 7.（2分） 过滤阻力由两方面因素决定：一方面是滤液本身的性质，即其_________；另一方面是滤渣层本身的性质，即_______ 。 8.（3分）某板框压滤机的框的尺寸为：长×宽×厚=810×810×25 mm ，若该机有10块框，其过滤面积约为_______________ m 2。 9.（3分）转鼓真空过滤机，转鼓每旋转一周，过滤面积，的任一部分都顺次经历 ___________________________________等五个阶段。 10.（3分） 离心分离因数是指_________________________________。 为了提高离心机的分离效率，通常使离心机的___________增高，而将它的________减少。 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、在滞流(层流)区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比。 2 3、降尘室的生产能力与降尘室的 和 有关。 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 ??=5m×3m×2m,则其沉降速度为 s m /。 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； 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 。 8、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 。 9、选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据是 ； ； 。 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 = （ ）。 12、实现过滤操作的外力可以是 、 或 。 13、在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是 而不是 。 14、对恒压过滤，当过滤面积增大一倍，如介质阻力可以忽略，获得相同滤液体积时，则过滤速率增大为原来的 倍。 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 。 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 。

化工原理第三章

试题： 球形颗粒在静止流体中作重力沉降，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。 答案与评分标准 加速运动 等速运动 等速运动 （每个空1分，共3分） 试题： 在滞留区，球形颗粒的沉降速度t u 与其直径的______次方成正比；而在湍流区，t u 与其直径的______次方成正比。 答案与评分标准 2 1/2 （每个空1分，共2分） 试题： 降尘室内，颗粒可被分离的必要条件是_____________________________；而气体的流动应控制在__________________流型。 答案与评分标准 气体在室内的停留时间θ应≥颗粒的沉降时间t θ。(2分) 滞流 （1分） （共3分） 试题： 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。 答案与评分标准 降尘室底面积 (2分) 高度 （1分） （共3分） 试题： 过滤常数K 是由__________及___________决定的常数；而介质常数e q 与e θ是反映________________的常数。

物料特性 过滤压强差 过滤介质阻力大小 试题： 过滤操作有________和___________两种典型方式。 答案与评分标准 恒压过滤 恒速过滤 试题： 在重力场中，固体颗粒在静止流体中的沉降速度与下列因素无关的是（ ）。 （A ）颗粒几何形状 （B ）颗粒几何尺寸 （C ）颗粒与流体密度 （D ）流体的流速 答案与评分标准 (D) 试题： 含尘气体通过长4m ，宽3m ，高1m 的降尘室，已知颗粒的沉降速度为0.25m/s ，则降尘室的生产能力为（ ）。 （A ）3m 3/s （B ）1m 3/s （C ）0.75m 3/s （D ）6m 3/s 答案与评分标准 (A) 试题： 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 ）为原来的1/2 （C ）不变 （D ）不确定 答案与评分标准 (C) 试题： 粒径分别为16m μ和8m μ的两种颗粒在同一旋风分离器中沉降，沉降在滞流区，则两种颗粒的离心沉降速度之比为（）。 （A ）2 （B ）4 （C ）1 （D ）1/2

化工原理第三章习题及答案

第三章机械分离 一、名词解释（每题2分） 1. 非均相混合物 物系组成不同，分布不均匀，组分之间有相界面 2. 斯托克斯式 3. 球形度 s 非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值 4. 离心分离因数 离心加速度与重力加速度的比值 5. 临界直径dc 离心分离器分离颗粒最小直径 6．过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率 单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 9. 过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 二、单选择题（每题2分） 1、自由沉降的意思是_______。 Ａ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 D 2、颗粒的沉降速度不是指_______。 Ａ等速运动段的颗粒降落的速度 Ｂ加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 Ｃ加速运动段结束时颗粒的降落速度 Ｄ净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度 B 3、对于恒压过滤_______。 A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的?2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍 D 当介质阻力不计时,滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的4倍 D 4、恒压过滤时，如介质阻力不计，滤饼不可压缩，过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量___ 。 Ａ增大至原来的2倍Ｂ增大至原来的4倍 Ｄ增大至原来的倍

化工原理分章试题与解答 第三章分析

第三章 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 nRT V =，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 t g 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）1 s p -?∝1)/(1τ，可得上述结果。 6．某旋风分离器的分离因数k=100，旋转半径R=0.3m ，则切向速度u t = m/s 。 答：17.1m/s 7．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 d dV )θ和终了时的过滤速率E d dV )( θ的定量关系为 。

化工原理过滤实验

化工实验二 过滤实验 13生物工程2班 陈忠杰 201330550204 指导老师：李璐 一、实验目的 1.了解板框过滤机的构造、流程和操作方法。 2.测定某一压力下过滤方程中的过滤常数K 、e q 、e τ值，增进对过滤理论的理解。 3.测定洗涤速率与最终过滤速率间的关系。 二、基本原理 恒压过滤是在恒定压力下，使悬浮液中的液体通过介质（成为滤液），而固体粒子被介质截留，形成虑饼，从而达到固—液分离目的的操作。过滤速度由过滤介质两侧的压差及过滤阻力决定。因为过滤过程滤渣厚度不断增加，过滤阻力亦不断增大，故恒压过滤速度随过滤时间而降低。当过滤介质及阻力均应计入时，恒压过滤方程如下： )()(22e e KA V V ττ+=+ （5-1） )()(2 e e K q q ττ+=+ （5-2） 将式（5-2）微分，得： e e q K q K dq d Kd dq q q 2 2)(2+= =+τ τ （5-3） 式（5-3）为一条直线，但 dq d τ 难以测得，实际可用q ??/τ代替，即 e q K q K q 2 2+=??τ （5-4） 因此，只需在恒压下进行过滤试验，测取一系列的τ?、q ?，做q ??/τ与q 的关系图，得 一直线，这条直线斜率为K 2，截距为e q K 2 ，进而可算出K 、e q 的值：再以q=0，τ=0带入

式（5-2），即可求得e τ。 2洗涤速率与最终过滤速率的测得： 在一定压力下洗涤速率是恒定不变的。 w d dV )( τ=w w V τ （5-5） 最终过滤速率的确定比较困难，因为它是一个变数，为了测得比较准确，应让过滤操作进行到率框全部被滤渣充满后在停止。根据恒压过滤方程，可得恒压过滤方程的最终过滤速率E d dV )( τ 为： E d dV )(τ=) (2)(22e e q q KA V V KA += + （5-6） 式中：V —整个过滤时间内所得的滤液总量： q —整个过滤时间内通过单位过滤面积所得的滤液总量。 三、实验装置与流程 本实验装置GL200B 由空压机、配料槽、压力料槽、板框过滤机等组成，其流程示意如图5-1. MgCO3 的悬浮液在配料桶内配制一定浓度后，利用压差送入压力槽中，用压缩空气加以搅拌使MgCO3不致沉降，同时利用压缩空气的压力将滤浆送入板框压滤机过滤，滤液流入量筒计量，压缩空气从压力槽上排空管中排出。 板框压滤机的结构尺寸：框厚度20mm ，每个框过滤面积0.0177m3，框数2个。 空气压缩机规格型号：风量0.06m3/min ，最大气压0.8Mpa 。 四、实验步骤 过滤实验 1、 试验准备 （1）配料：在配料罐内配制含MgCO 32%~3%的水悬浮液，MgCO 3事先由天平沉重，水位高度按标尺示意，筒身直径35mm 。配置时，应将配料罐底部阀门关闭。利用波镁计，在其度数2.5-3.0之间，偏小加粉末，偏大加水。

化工原理第三章习题及标准答案

第三章 机械分离 一、名词解释(每题2分) 1. 非均相混合物 物系组成不同,分布不均匀，组分之间有相界面 2. 斯托克斯式 r u d u t s r 2 218)(?-=μρρ 3． 球形度s ? 非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值 4. 离心分离因数 离心加速度与重力加速度的比值 ５. 临界直径dc 离心分离器分离颗粒最小直径 6.过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率 单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 ９. 过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 二、单选择题(每题2分） １、自由沉降的意思是___＿___。 Ａ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 Ｄ ２、颗粒的沉降速度不是指_____＿_。 Ａ等速运动段的颗粒降落的速度 Ｂ加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 Ｃ加速运动段结束时颗粒的降落速度 Ｄ净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度 Ｂ

3、对于恒压过滤__＿___＿。 A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的√2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的４倍 D当介质阻力不计时，滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的４倍Ｄ 4、恒压过滤时,如介质阻力不计,滤饼不可压缩，过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量__＿。 Ａ增大至原来的２倍Ｂ增大至原来的４倍 Ｃ增大至原来的2倍Ｄ增大至原来的１.5倍 Ｃ ５、以下过滤机是连续式过滤机＿_＿__＿＿。 A箱式叶滤机B真空叶滤机 Ｃ回转真空过滤机D板框压滤机 C 6、过滤推动力一般是指___＿＿_。 Ａ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B 7、回转真空过滤机中是以下部件使过滤室在不同部位时,能自动地进行相应的不同操作：_＿____。 A转鼓本身Ｂ随转鼓转动的转动盘 C 与转动盘紧密接触的固定盘D分配头 D ８、非球形颗粒的当量直径的一种是等体积球径,它的表达式为__＿_＿_。 A dｐ=6V／A此处Ｖ为非球形颗粒的体积，Ａ为非球形颗粒的表面积 Ｂd p=(６V/π)1/3 Ｃd p＝(4Ｖ／π)１/2 D d p=(kV／π)1/3(k为系数与非球形颗粒的形状有关) B 9、在讨论旋风分离器分离性能时,分割直径这一术语是指___＿_＿___。 Ａ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５0%分离出来的颗粒的直径 Ｄ能保持滞流流型时的最大颗粒直径 C 10、在离心沉降中球形颗粒的沉降速度__＿__＿____。 Ａ只与d p, ρp，ρ,ｕT,r，μ有关 B 只与ｄp,ρｐ,ｕT，r有关 C 只与dｐ，ρp，ｕT，r，g有关 D 只与d p，ρp,ｕT，r ,k有关 (题中u T气体的圆周速度, r旋转半径，k 分离因数）A 11、降尘室没有以下优点＿＿___＿_____＿__。 A 分离效率高Ｂ阻力小 Ｃ结构简单Ｄ易于操作A 1２、降尘室的生产能力＿_＿____＿＿＿。 Ａ只与沉降面积Ａ和颗粒沉降速度ｕT有关 B 与A , uＴ及降尘室高度H有关 Ｃ只与沉降面积A有关 D 只与uＴ和H有关 A

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第三章 机械分离 一、名词解释（每题2分） 1. 非均相混合物 物系组成不同，分布不均匀，组分之间有相界面 2. 斯托克斯式 r u d u t s r 2 218)(?-=μρρ 3. 球形度s ? 非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值 4. 离心分离因数 离心加速度与重力加速度的比值 5. 临界直径dc 离心分离器分离颗粒最小直径 6．过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率 单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 9. 过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 二、单选择题（每题2分） 1、自由沉降的意思是_______。 Ａ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 D 2、颗粒的沉降速度不是指_______。 Ａ等速运动段的颗粒降落的速度 Ｂ加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 Ｃ加速运动段结束时颗粒的降落速度 Ｄ净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度 B

3、对于恒压过滤_______。 A 滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的√2倍 B 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C 滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍 D 当介质阻力不计时,滤液体积增大一倍,则过滤时间增大至原来的4倍D 4、恒压过滤时，如介质阻力不计，滤饼不可压缩，过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量___ 。 Ａ增大至原来的2倍Ｂ增大至原来的4倍 Ｄ增大至原来的1.5倍 C 5、以下过滤机是连续式过滤机_______。 Ａ箱式叶滤机Ｂ真空叶滤机 Ｃ回转真空过滤机Ｄ板框压滤机 C 6、过滤推动力一般是指______。 Ａ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B 7、回转真空过滤机中是以下部件使过滤室在不同部位时，能自动地进行相应的不同操作：______。 Ａ转鼓本身Ｂ随转鼓转动的转动盘 Ｃ与转动盘紧密接触的固定盘Ｄ分配头 D 8、非球形颗粒的当量直径的一种是等体积球径，它的表达式为______。 A d p＝6V/A此处V为非球形颗粒的体积，A为非球形颗粒的表面积 B d p＝(6V/π)1/3 C d p＝(4V/π)1/2 D d p＝(kV/π)1/3 (k为系数与非球形颗粒的形状有关) B 9、在讨论旋风分离器分离性能时，分割直径这一术语是指_________。 Ａ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50%分离出来的颗粒的直径 Ｄ能保持滞流流型时的最大颗粒直径 C 10、在离心沉降中球形颗粒的沉降速度__________。 Ａ只与d p, ρp, ρ,u T, r, μ有关Ｂ只与d p，ρp，u T，r有关 Ｃ只与d p，ρp，u T，r，g有关Ｄ只与d p，ρp，u T，r，k有关 （题中u T气体的圆周速度，r 旋转半径，k 分离因数）A 11、降尘室没有以下优点______________。 Ａ分离效率高Ｂ阻力小 Ｃ结构简单Ｄ易于操作A 12、降尘室的生产能力__________。 Ａ只与沉降面积A和颗粒沉降速度u T有关 Ｂ与A，u T及降尘室高度H有关 Ｃ只与沉降面积A有关 Ｄ只与u T和H有关 A

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第三章机械分离 、名词解释（每题2分） 1. 非均相混合物 物系组成不同，分布不均匀，组分之间有相界面 2. 斯托克斯式 U r 3?球形度s 非球形粒子体积相同的球形颗粒的面积与球形颗粒总面积的比值4. 离心分离因数 离心加速度与重力加速度的比值 5?临界直径dc 离心分离器分离颗粒最小直径 6. 过滤 利用多孔性介质使悬浮液中液固得到分离的操作 7. 过滤速率 单位时间所产生的滤液量 8. 过滤周期 间歇过滤中过滤、洗涤、拆装、清理完成一次过滤所用时间 9. 过滤机生产能力 过滤机单位时间产生滤液体积 10. 浸没度 转筒过滤机浸没角度与圆周角比值 、单选择题（每题2分） 1、自由沉降的意思是________ 。 A颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计 E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 2、颗粒的沉降速度不是指_______ 。 A等速运动段的颗粒降落的速度 E加速运动段任一时刻颗粒的降落速度 C加速运动段结束时颗粒的降落速度

D净重力（重力减去浮力）与流体阻力平衡时颗粒的降落速度 3、对于恒压过滤 ______ 。 A滤液体积增大一倍则过滤时间增大为原来的2倍 B滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的2倍 C滤液体积增大一倍则过滤时间增大至原来的4倍 D当介质阻力不计时，滤液体积增大一倍，则过滤时间增大至原来的4倍D 4、恒压过滤时，如介质阻力不计，滤饼不可压缩，过滤压差增大一倍时同一过滤时刻所得滤液量___ 。 A增大至原来的2倍E增大至原来的4倍 C增大至原来的、2倍D增大至原来的1.5倍 C 5、以下过滤机是连续式过滤机________ 。 A箱式叶滤机E真空叶滤机 C回转真空过滤机D板框压滤机C 6、过滤推动力一般是指_______ 。 A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B 7、回转真空过滤机中是以下部件使过滤室在不同部位时，能自动地进行相应的不同操作： A转鼓本身B随转鼓转动的转动盘 C与转动盘紧密接触的固定盘D分配头D 8、非球形颗粒的当量直径的一种是等体积球径，它的表达式为_____ 。 A d p= 6V/A 此处V为非球形颗粒的体积，A为非球形颗粒的表面积 B d p= (6V/ )1/3 C d p= (4V/ )1/2 D d p= (kV/ )1/3(k为系数与非球形颗粒的形状有关) B 9、在讨论旋风分离器分离性能时，分割直径这一术语是指_______________ 。 A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50%分离出来的颗粒的直径 D能保持滞流流型时的最大颗粒直径C 10、在离心沉降中球形颗粒的沉降速度 ______________ 。 A 只与d p, p, ,U T, r,卩有关 B 只与d p, P,U T, r 有关 C只与d p, p, U T, r , g有关 D 只与d p, P,U T, r , k有关 (题中U T气体的圆周速度，r旋转半径，k分离因数) A 11、降尘室没有以下优点 _______________ 。 A分离效率高B阻力小 C结构简单D易于操作A 12、降尘室的生产能力 __________ 。 A只与沉降面积A和颗粒沉降速度U T有关B与A , U T及降尘室高度H有关 C只与沉降面积A有关 D只与U T和H有关