现有h=dp=4mm的颗粒,填充在内径为lm的圆筒形容器内,填充高度为1.5m,床层空隙率为 0.43。若在20℃、1am下使360m3/h的空气通过床层,试估算床层压降为多少? *2.用20℃、latm空气通过某固定床脱硫器,测得如下数据 空塔气速0.3m/s,单位床层高度的压降220Pa/m 08m/s 1270Pa/m。 试利用欧根公式估计甲烷在30℃、0.7MPa下以空塔气速0.4m/s通过床层时,单位床层高度的 压降为多少?已知在操作条件下甲烷物性:p=0.012mPa·s:p=4.50kg/m3。 过滤物料衡算 3.某板框压滤机共有20只滤框,框的尺寸为0.45×0.45×0.025m,用以过滤某种水悬浮液。每 m3悬浮液中带有固体0.016m3,滤饼中含水50%(质量)。试求滤框被滤饼完全充满时,过滤 所得的滤液量(m3)。 已知固体颗粒的密度p=1500ym3,p水=1000kgm3。 过滤设计计算 4.在恒压下对某种滤浆进行过滤实验,测得如下数据: 滤液量(m3)0.10.200.300.40 过滤时间(s)38115228380 过滤面积为1m2,求过滤常数K及qe 5.某生产过程每年欲得滤液3800m3,年工作时间500or,采用间歇式过滤机,在恒压下每一 操作周期为2.5hr,其中过滤时间为1.5hr,将悬浮液在同样操作条件下测得过滤常数为 K=4×106m2/s:q=2.5×102m。 滤饼不洗涤,试求: (1)所需过滤面积,m2 (2)今有过滤面积为8m2的过滤机,需要几台? 6.叶滤杋在恒定压差下操作,过滤时间为τ,卸渣等辅助时间τD。滤饼不洗涤。试证当过 滤时间τ满足下式时,叶滤机的生产能力达最大值。 +2q 过滤操作型计算 7.在恒压下对某种悬浮液进行过滤,过滤10分钟得滤液4升。再过滤10分钟又得滤液2升。如果 继续过滤10分钟,可再得滤液多少升? 8.某压滤机先在恒速下过滤10分钟,得滤液5升。此后即维持此最高压强不变,作恒压过滤。 恒压过滤时间为60分钟,又可得滤液多少升? 设过滤介质阻力可略去不计。 9.有一叶滤机,自始至终在恒压下过滤某种水悬浮液时,得如下的过滤方程: 式中qm2
现有h= dP=4mm的颗粒，填充在内径为1m的圆筒形容器内，填充高度为1.5m，床层空隙率为 0.43。若在20℃、1atm下使360m3 /h的空气通过床层，试估算床层压降为多少？ *2．用20℃、1atm空气通过某固定床脱硫器，测得如下数据： 空塔气速0.3m/s，单位床层高度的压降220Pa/m； 0.8m/s 1270Pa/m。 试利用欧根公式估计甲烷在30℃、0.7MPa下以空塔气速0.4m/s通过床层时，单位床层高度的 压降为多少？已知在操作条件下甲烷物性：μ=0.012mPa·s；ρ=4.50kg/m3。 过滤物料衡算 3．某板框压滤机共有20只滤框，框的尺寸为0.45×0.45×0.025m，用以过滤某种水悬浮液。每 m3悬浮液中带有固体0.016m3，滤饼中含水50%（质量）。试求滤框被滤饼完全充满时，过滤 所得的滤液量（m3）。 已知固体颗粒的密度ρp=1500kg/ m3，ρ水=1000kg/ m3。 过滤设计计算 4．在恒压下对某种滤浆进行过滤实验，测得如下数据： 滤液量（m3） 0.1 0.20 0.30 0.40 过滤时间（s） 38 115 228 380 过滤面积为1 m2，求过滤常数K及qe。 5．某生产过程每年欲得滤液3800 m3，年工作时间5000hr，采用间歇式过滤机，在恒压下每一 操作周期为2.5hr，其中过滤时间为1.5hr, 将悬浮液在同样操作条件下测得过滤常数为 K=4×10-6 m2 /s； qe=2.5×10-2m。 滤饼不洗涤，试求： (1) 所需过滤面积，m2 ； (2) 今有过滤面积为8 m2的过滤机，需要几台？ *6．叶滤机在恒定压差下操作，过滤时间为τ，卸渣等辅助时间τD。滤饼不洗涤。试证当过 滤时间τ满足下式时，叶滤机的生产能力达最大值。 过滤操作型计算 7．在恒压下对某种悬浮液进行过滤，过滤10分钟得滤液4升。再过滤10分钟又得滤液2升。如果 继续过滤10分钟，可再得滤液多少升？ 8．某压滤机先在恒速下过滤10分钟，得滤液5升。此后即维持此最高压强不变，作恒压过滤。 恒压过滤时间为60分钟，又可得滤液多少升？ 设过滤介质阻力可略去不计。 9．有一叶滤机，自始至终在恒压下过滤某种水悬浮液时，得如下的过滤方程： q 2+20q=250τ 式中q—l/ m2 ； τ in
在实际操作中,先在5min时间内作恒速过滤,此时过滤压强自零升至上述试验压强,此后即 维持此压强不变作恒压过滤,全部过滤时间为20min。 试求 (1)每一循环中每m2过滤面积可得的滤液量 (2)过滤后再用相当于滤液总量的1/5水以洗涤滤饼,洗涤时间为多少? *10.某板框压滤机有10个滤框,框的尺寸为635×635×25mm。料浆为139%(质量)的CaCO3 悬浮液,滤饼含水50% (质量),纯CaCO3固体的密度为2710kgm3操作在20℃、恒压条件下进行,此时过滤常数 K=1.57×105m2s,qe=0.038m3m2。试求 (1)该板框压滤机每次过滤(滤饼充满滤框)所需的时间 (2)在同样操作条件下用清水洗涤滤饼,洗涤水用量为滤液量的1/10求洗涤时间。 11.过滤面积16m2的叶滤机在操作时测得如下数据 V(m 0.04 0.12 0.16 164 750 1029 在过滤初期50s内,压差逐步升高到1×105Pa,以后在此恒压下操作。试求: (1)压差1×105Pa下的过滤常数K、qe (2)过滤自始至终在压差1.5×105Pa下操作,75s后得滤液量多少?设滤饼不可压缩。 回转真空过滤 12.有一回转真空过滤机每分钟转转,每小时可得滤液4m3。若过滤介质的阻力可忽略不计, 问每小时欲获得6m3滤液转鼓每分钟应转几周?此时转鼓表面滤饼的厚度为原来的多少倍?操 作中所用的真空度维持不变。 第四章思考题 1.颗粒群的平均直径以何为基准?为什么? 2.数学模型法的主要步骤有哪些? 3.过滤速率与哪些因素有关? 4.过滤常数有哪两个?各与哪些因素有关?什么条件下才为常数? 5.opt对什么而言? 6.回转真空过滤机的生产能力计算时,过滤面积为什么用A而不用Aφ?该机的滤饼厚度是否与 生产能力成正比? 7.强化过滤速率的措施有哪些? ▲返回 第五章习题 沉降 1.试求直径30m的球形石英粒子在20℃水中与20℃空气中的沉降速度各为多少?石英的密度为 2600kgm3 2密度为2000gm3的球形颗粒,在60℃空气中沉降,求服从斯托克斯定律的最大直径为多少? 3.直径为012mm,密度为2300kg/m3的球形颗粒在20℃水中自由沉降,试计算颗粒由静止状态 开始至速度达到99%沉降速度所需的时间和沉降的距离
在实际操作中，先在5min时间内作恒速过滤，此时过滤压强自零升至上述试验压强，此后即 维持此压强不变作恒压过滤，全部过滤时间为20min。 试求： (1) 每一循环中每m2过滤面积可得的滤液量； (2) 过滤后再用相当于滤液总量的1/5水以洗涤滤饼，洗涤时间为多少？ *10．某板框压滤机有10个滤框，框的尺寸为635×635×25mm。料浆为13.9%（质量）的CaCO3 悬浮液，滤饼含水50% （质量），纯CaCO3固体的密度为2710kg/ m3。操作在20℃、恒压条件下进行，此时过滤常数 K=1.57×10-5 m2 /s，qe=0.00378m3 /m2。试求： (1) 该板框压滤机每次过滤（滤饼充满滤框）所需的时间； (2) 在同样操作条件下用清水洗涤滤饼，洗涤水用量为滤液量的1/10求洗涤时间。 *11．过滤面积1.6 m2的叶滤机在操作时测得如下数据： V (m3 ) 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 τ(s) 50 164 317 512 750 1029 在过滤初期50s内，压差逐步升高到1×105 Pa，以后在此恒压下操作。试求： (1) 压差1×105Pa下的过滤常数K、qe； (2) 过滤自始至终在压差1.5×105Pa下操作，750s后得滤液量多少？设滤饼不可压缩。 回转真空过滤 12．有一回转真空过滤机每分钟转2转，每小时可得滤液4m3。若过滤介质的阻力可忽略不计， 问每小时欲获得6m3滤液转鼓每分钟应转几周？此时转鼓表面滤饼的厚度为原来的多少倍？操 作中所用的真空度维持不变。 第四章 思考题 1. 颗粒群的平均直径以何为基准？为什么？ 2. 数学模型法的主要步骤有哪些？ 3. 过滤速率与哪些因素有关？ 4. 过滤常数有哪两个？各与哪些因素有关？什么条件下才为常数？ 5. τopt 对什么而言？ 6. 回转真空过滤机的生产能力计算时，过滤面积为什么用A而不用Aφ？该机的滤饼厚度是否与 生产能力成正比？ 7．强化过滤速率的措施有哪些？ ▲ 返 回 第五章 习题 沉降 1. 试求直径30μm的球形石英粒子在20℃水中与20℃空气中的沉降速度各为多少?石英的密度为 2600kg/m3。 2. 密度为2000kg/m3的球形颗粒，在60℃空气中沉降，求服从斯托克斯定律的最大直径为多少？ 3. 直径为0.12mm，密度为2300kg/m3的球形颗粒在20℃水中自由沉降，试计算颗粒由静止状态 开始至速度达到99%沉降速度所需的时间和沉降的距离
4.将含有球形染料微粒的水溶液(20℃)置于量筒中静置1小时,然后用吸液管于液面下5cm处吸 取少量试样。试问可能存在于试样中的最大微粒直径是多少μm?已知染料的密度是 3000kg/ 5某降尘室长2m、宽1.5m,在常压、100℃下处理2700mh的含尘气。设尘粒为球形,p=2400 kg/m3,气体的物性与空气相同。求: (1)可被100%除下的最小颗粒直径 (2)直径005mm的颗粒有百分之几能被除去? 6.悬浮液中含有A、B两种颗粒,其密度与粒径分布为: pA=1900kg/m3,dA=0.1~0.3mm; pB=1350kg/m3,dB=0.-0.15mm。 若用p=1000kg/m3的液体在垂直管中将上述悬浮液分级,问是否可将A、B两种颗粒完全分 开?设颗粒沉降均在斯托克斯定律区。 7试证R2为与沉降速度无关的无因次数据,且当Rp2小于何值时则沉降是在斯托克斯定律 区的范围以内? 8.下表为某种催化剂粒度分布及使用某种旋风分离器时每一粒度范围的分离效率。 粒径μm 5~10 10~20 20~40 40~100 质量分率 0.20 0.30 0.30 粒级效率n 08009095 100 试计算该旋风分离器的总效率及未分离下而被气体带出的颗粒的粒度分布 若进旋风分离器的催化剂尘粒的量为18g/m3气,含尘气的流量为1850m3/h,试计算每日损 失的催化剂量为多少kg 流态化 9.在内径为1.2m的丙烯腈硫化床反应器中,堆放了3.62吨磷钼酸铋催化剂,其颗粒密度为 110kgm3,堆积高度为5m,流化后床层高度为10m。试求 (1)固定床空隙率 (2)流化床空隙率; (3)流化床的压降 10.试用动量守恒定律证明流体通过流化床的压降 m(pn-p)g Ap 式中m为颗粒质量,pp和p分别为颗粒与流体的密度。 11.某圆筒形流化床上部设一扩大段,为保证气体夹带出反应器之催化剂尘粒不大于55m,则 流化床扩大段的直径为多少? 已知:催化剂密度1300kg/m3,气体密度54kg/m3,粘度0.0137mPa·s,流化床床层直径为 2m,操作气速为0.3m/s 12.试用欧根方程 =150 1-E)2 +1.75 (yd)
4. 将含有球形染料微粒的水溶液(20℃)置于量筒中静置1小时，然后用吸液管于液面下5cm处吸 取 少 量 试 样 。 试 问 可 能 存 在 于 试 样 中 的 最 大 微 粒 直 径 是 多 少 μm？ 已 知 染 料 的 密 度 是 3000kg/m3。 5. 某降尘室长2m、宽1.5m，在常压、100℃下处理2700m3 /h的含尘气。设尘粒为球形，ρp =2400 kg/m3，气体的物性与空气相同。求： (1) 可被100%除下的最小颗粒直径； (2) 直径0.05mm的颗粒有百分之几能被除去？ 6. 悬浮液中含有A、B两种颗粒，其密度与粒径分布为： ρA = 1900 kg/m3， dA=0.1～0.3mm； ρB = 1350 kg/m3， dB=0.1～0.15mm。 若用ρ= 1000 kg/m3的液体在垂直管中将上述悬浮液分级，问是否可将A、B两种颗粒完全分 开？设颗粒沉降均在斯托克斯定律区。 7. 试证ζ Rep 2 为与沉降速度无关的无因次数据，且当ζ Rep 2小于何值时则沉降是在斯托克斯定律 区的范围以内？ *8. 下表为某种催化剂粒度分布及使用某种旋风分离器时每一粒度范围的分离效率。 粒径 μm 5～10 10～20 20～40 40～100 质量分率 0.20 0.20 0.30 0.30 粒级效率ηi 0.80 0.90 0.95 1.00 试计算该旋风分离器的总效率及未分离下而被气体带出的颗粒的粒度分布。 若进旋风分离器的催化剂尘粒的量为18g/m3气，含尘气的流量为1850 m3 /h， 试计算每日损 失的催化剂量为多少kg？ 流态化 9. 在内径为1.2m的丙烯腈硫化床反应器中，堆放了3.62吨磷钼酸铋催化剂，其颗粒密度为 1100kg/ m3，堆积高度为5m，流化后床层高度为10m。试求： (1) 固定床空隙率； (2) 流化床空隙率； (3) 流化床的压降。 10. 试用动量守恒定律证明流体通过流化床的压降 式中 m为颗粒质量，ρp和ρ分别为颗粒与流体的密度。 11. 某圆筒形流化床上部设一扩大段，为保证气体夹带出反应器之催化剂尘粒不大于55μm，则 流化床扩大段的直径为多少？ 已知：催化剂密度1300 kg/m3，气体密度1.54 kg/ m3，粘度0.0137mPa·s，流化床床层直径为 2m，操作气速为0.3m/s。 *12. 试用欧根方程