化工原理 第二答案

1、第三章 機(jī)械分離和固體流態(tài)化2. 密度為2650 kg/m3的球形石英顆粒在20空氣中自由沉降，計(jì)算服從斯托克斯公式的最大顆粒直徑及服從牛頓公式的最小顆粒直徑。解：時(shí)，對應(yīng)牛頓公式，K的下限為69.1，斯脫克斯區(qū)K的上限為2.62那么，斯托克斯區(qū)：3. 在底面積為40 m2的除塵室內(nèi)回收氣體中的球形固體顆粒。氣體的處理量為3600 m3/h，固體的密度，操作條件下氣體的密度，黏度為2×10-5 Pa·s。試求理論上能完全除去的最小顆粒直徑。解：在降塵室中能被完全分離除去的最小顆粒的沉降速度ut，則 假設(shè)沉降在滯流區(qū)，用斯托克斯公式求算最小顆粒直徑。核算沉降流型：假設(shè)合理。求

2、得的最小粒徑有效。4. 用一多層降塵室除去爐氣中的礦塵。礦塵最小粒徑為8，密度為4000 kg/m3。除塵室長4.1 m、寬1.8 m、高4.2 m，氣體溫度為427，黏度為3.4×10-5 Pa·s，密度為0.5 kg/m3。若每小時(shí)的爐氣量為2160標(biāo)準(zhǔn)m3，試確定降塵室內(nèi)隔板的間距及層數(shù)。解：由氣體的狀態(tài)方程得，則氣體的流量為：假設(shè)沉降發(fā)生在滯流區(qū)，用斯托克斯公式求最小粒徑。核算沉降流型：假設(shè)合理。求得的最小粒徑有效。由以上的計(jì)算可知。粒徑為8的顆粒沉降必定發(fā)生在滯流區(qū)。用斯托克斯公式求沉降速度層數(shù)取為51層。板間距核算氣體在多層降塵室中的流型。當(dāng)量直徑(對降塵室)氣

3、體在降塵室中的流動(dòng)為層流流動(dòng)。設(shè)計(jì)合理。5. 已知含塵氣體中塵粒的密度為2300 kg/m3,氣體流量為1000 m3/h、黏度為3.6×10-5 Pa·s、密度為0.674 kg/m3，采用如圖3-7所示的標(biāo)準(zhǔn)型旋風(fēng)分離器進(jìn)行除塵。若分離器圓筒直徑為0.4 m，試估算其臨界粒徑、分割粒徑及壓強(qiáng)降。解：對標(biāo)準(zhǔn)型旋風(fēng)分離器，已知D=0.4m，B=D/4=0.1m，h=D/2=0.2m。氣體流速為臨界粒徑壓強(qiáng)降所以，臨界粒徑，分割粒徑，壓強(qiáng)降。7. 在實(shí)驗(yàn)室用一片過濾面積為0.1 m2的濾葉對某種顆粒在水中的懸浮液進(jìn)行過濾實(shí)驗(yàn)，濾葉內(nèi)部真空度為500 mmHg。過濾5 min得

4、濾液1 L,又過濾5 min得濾液0.6 L。若再過濾5min,可再得濾液多少?解：由過濾基本方程：，代入數(shù)據(jù)有：解得：當(dāng)時(shí)，解得，8. 以小型板框壓濾機(jī)對碳酸鈣顆粒在水中的懸浮液進(jìn)行過濾實(shí)驗(yàn),測得數(shù)據(jù)列于本題附表中。已知過濾面積為0.093 m2，試求：(1) 過濾壓強(qiáng)差為103.0 kPa時(shí)的過濾常數(shù)K、qe；(2) 濾餅的壓縮性指數(shù)s；(3) 若濾布阻力不變，試寫出此濾漿在過濾壓強(qiáng)差為196.2kPa時(shí)的過濾方程式。習(xí)題8附表過濾壓強(qiáng)差kPa過濾時(shí)間濾液體積Vsm3103.0502.27×lO-36609.1O×10-3343.417.12.27×10-32

5、339.1O×l0-3解：(1) 下，同理可以求出343.4kPa下的過濾常數(shù)(2) 由得(3) 常數(shù)，所以，以103kPa下的數(shù)值為基準(zhǔn)，得到于是得到1962.kPa下的過濾方程式為 x03b02100降塵室的生產(chǎn)能力由_決定。A. 降塵室的高度和長度 B. 降塵室的高度 C. 降塵室的底面積 D. 降塵室的體積 x03a02079板框壓濾機(jī)中，最終的濾液流率是洗滌液流率的 _。（pE=pw，=w）A. 一倍 B. 一半 C. 四倍 D. 四分之一t03a02001一球形石英顆粒，在空氣中按斯托克斯定律沉降，若空氣溫度由20升至50，則其沉降速度將_。x03a02094降塵室的生產(chǎn)能力_。A 只與沉降面積A和顆粒沉降速度uT有關(guān)B 與 A ， uT 及降塵室高度H有關(guān)C 只與沉降面積 A 有關(guān)D 只與 uT 和 H 有關(guān)x03a02072葉濾機(jī)洗滌速率與最終過濾速率的比值為_。A B C D t03a03080已知q為單位過濾面積所得濾液體積V/A