补充习题(第二篇分离过程原理)_997603931.doc

第二篇 分离过程原理第 1 页 共 13 页第六章 沉降6.1 已知某颗粒体积为 ，表面积为 6 ，求此颗粒的 和形状系数 31m2eaSeVd、、 6.2 一填充床由直径为 20mm、高为 30mm 的圆柱形颗粒堆成，求颗粒的等体积当量直径，球形度，比表面积及等比表面积当量直径6.3 利用活性污泥法处理废水时需要不断地曝气假设现在有一个球形氧气泡，物性参数为 ℃，污水密度为 ，黏度为200.10325. tmVPaP，， 3/10mkg，求此氧气泡在污水中的运动速度s.16.4 平流式沉砂池中有一无机大颗粒沉降达到匀速运动时雷诺数 ，已知此颗粒密8ReP度为 ，污水密度为 ，黏度为 ，求此颗粒的直径和3/0mkg3/10mkgsa3102.沉降速度6.5 将含有石英微粒的水溶液置于间歇沉降槽中，0.5h 后用吸管在水面下 10cm 处吸取少量试样，求可能存在于试样中的最大微粒直径为多少？已知石英密度为 ，水密3/2650mkg度为 ，黏度为 ，且忽略微粒沉降的加速段3/10mkgsPa3106.6 直径为 50 的球形颗粒，于常温常压下在某种气体中的沉降速度为在水中的沉降速度的 100 倍，又知此颗粒在该气体中的净重（重力减浮力）为水中净重的 2 倍，求此颗粒在该气体中的沉降速度。

已知水 ， ，该气体saW3103/10mkgW3/2.1mkgG6.7 用降尘室净化烟气，烟气流量为 3600m3/h，密度为 1.2kg/m3，黏度为 ，sPa5108.尘粒的密度为 4300 kg/m3，要除去直径 10 以上的尘粒，求所需的沉降面积若沉降室m底面宽 3m，长 5m，需分隔成多少层？ 6.8 用高 ，宽 ，长 的降尘室分离高温含尘气体中的尘粒，所能除去的最小尘粒m25直径为 ，尘粒密度为 ，高温含尘气体的密度为 ，黏度为903/40kg3/6.0mkg求：sPa51.3第二篇 分离过程原理第 2 页 共 13 页（1） 高温含尘气体的处理量（质量流量） ；（2） 若把上述降尘室用隔板等分隔成 10 层且需除去的最小尘粒直径不变，则处理量变成原来的多少倍？（3） 若把上述降尘室用隔板等分隔成 10 层且高温含尘气体的处理量不变，则能除去的最小尘粒直径变成原来的多少倍？6.9 用标准旋风分离器分离气体中的颗粒，已知标准旋风分离器的直径， ，气体密度为 ，黏度为 ，入口2/4/DhBi， 5N3/1.0mkgsPa510.2速度为 ，气体中颗粒的最小直径为 ，密度为 ，求最小的气体处sm103/5kg理量（质量流量， ） 。

kg/6.10 欲分离某气体中的固体颗粒先采用降尘室去除，某颗粒直径为 ，沉降速度m10为 ，气体密度为 ，黏度为 现用某标准旋风分离器去sm/83/6.0mkgsPa510.除，气体进口速度为 ，旋风分离器的平均半径为 ，求此颗粒在旋风分离器s2.中的沉降速度6.11 已知含尘气体中尘粒的密度为 2500kg/m3，气体流量为 1500m3/h，密度为0.674kg/m3，黏度为 ，采用标准型旋风分离器进行除尘，分离器直径为sPa-5106.400mm，求能分离出粉尘的临界直径6.12 测定某一旋风分离器的效率进口气体流量为 5000m3/h，含尘量 ，3/10.5mkg每小时捕集粉尘量 21.5kg，投料粉尘和收集粉尘粒度分布测定结果如下：粒径范围（ ）m0~5 5~10 10~20 20~40 40~60 >60入口粉尘中所占质量分数（%） 10.1 13.5 14.1 15.2 17.0 30.1捕集粉尘中所占质量分数（%） 4.8 12.5 14.0 15.8 18.5 34.4求：（1）总效率；（2）粒级效率并绘出该旋风分离器的粒级效率曲线6.13 已知转鼓式离心机的转筒尺寸为 ，转速为mrrmh1055021，，，处理量为 ，悬浊液密度为 ，黏度为 ，min/10r/103 3/kgsPa3.颗粒密度为 ，求此离心机能去除的最小颗粒直径。

/25kg6.14 用离心沉降机分离废水中的固体颗粒，颗粒密度为 1500kg/m3，废水密度为1000kg/m3，黏度为 ，离心机转速为 1000r/min，处理量 10m3/h，转筒sPa310.第二篇 分离过程原理第 3 页 共 13 页h=400mm，r 1=50mm，r 2=100mm，求去除颗粒的临界直径第二篇 分离过程原理第 4 页 共 13 页第七章 过滤7.1 求证得到单位体积滤液产生的滤饼量 ，其中 、 分别为被过滤悬浮VCxfVCx液及滤饼中固相所占的体积分数7.2 试求以下两种情况下的 f（1）某悬浮液中固体颗粒的质量分数为 ，颗粒密度为 ，形成的滤饼含水1.03/20mkg量为 （质量分数） 20（2）某悬浮液中固体颗粒的体积分数为 ，形成的滤饼空隙率为 5.7.3 用压滤机过滤某悬浮液已知滤饼体积与滤液体积之比为 ，过滤形成的滤饼比阻0为 ，滤液黏度为 ，滤饼压缩指数为 ，且过滤介质阻12130Pamr sPa310力相当于 厚的滤饼阻力在初始压差为 的条件下进行恒速过滤 ，然后k6min5将压差降为当时的一半再继续恒速过滤 ，求单位面积上得到的总滤液量和滤饼厚度。

min57.4 用压滤机过滤某悬浮液已知 ， ，滤液黏度06.f 12105.9Par，滤饼不可压缩忽略过滤介质阻力求：sPa3102.（1）在 的过滤压差下恒压过滤，求过滤 后的过滤速度k5 min1（2）在 的过滤速度下恒速过滤，求过滤 后的过滤压差mu/. i07.5 板框压滤机采用横穿洗涤法时洗涤面积和经过的滤饼厚度都与过滤时不同，已知， ， ，根据 Ruth 过滤方程推导出洗涤速度与过滤终了时的mwLw2Aw1速度的关系如果洗涤压力与过滤终了的操作压力一样，洗涤液与滤液黏度一样，洗涤速度是过滤终了速度的几倍？ 与 又有什么关系？ wdtV终,Ft7.6 设过滤常数为 K，单位过滤介质面积的虚拟滤液量为 ，过滤时间为 ，拆装等辅助eqFt时间为 ，不需洗涤，试推证恒压板框过滤机生产能力 达到最大时的过滤时间 的表Dt V达式，若忽略过滤介质阻力，则结果又如何？ 7.7 用板框过滤机恒压下过滤某悬浮液，一个操作周期得滤液 8m3，其中过滤时间 0.5h，洗涤及拆装等共用 0.7h，设滤饼不可压缩，介质阻力忽略不计求：（1）生产能力；第二篇 分离过程原理第 5 页 共 13 页（2）仅将操作压力加倍，其他条件均不变，生产能力为多少？（3）若改用转筒真空过滤机，该机旋转一周可得 0.05m3 滤液，要维持生产能力同（1）则转速应为多少？ 7.8 一转筒真空过滤机，过滤某悬浮液，操作真空度为 4.9kPa，转速为 1r/min，滤饼厚度为 10mm，现将操作真空度提高到 6.86kPa，且要求生产能力提高一倍，已知滤饼不可压缩，介质阻力可忽略，求：（1）新工况过滤机转速为多少？（2）新工况生长的滤饼厚度为多少？ 7.9 一填充床含有不同大小的颗粒，筛分得到直径 10mm 的颗粒 15g，20mm 的20g，40mm 的 35g，60mm 的 20g，70mm 的 10g，球形度为 0.75，计算平均等比表面积当量直径。

7.10 用慢滤池处理某悬浮液，过滤时形成可压缩的滤饼， ，已知滤饼由3.0s的球形颗粒组成，过滤压差为 时空隙率为 ，求（1）此时滤饼的比md1.0kPa50.阻；（2）单位压差下滤饼的比阻7.11 一固定床反应器直径为 1m，床层高度为 1.5m，填料为直径 4mm 的球形颗粒，密度为 1600kg/m3，床层的表观密度为 1000kg/m3，通过的气体质量流速为 0.58 ，)/(2smkg密度 1.93kg/m3，黏度为 ，求气体通过固定床的压力降为多少？sPa510.7.12 固定床直径 1m，床层厚度 1.5m，由直径 3mm 的球形颗粒填充，空隙率为 0.4，清水通过床层的流量为 20m3/h，已知清水密度为 1000kg/m3，黏度为 ，求清水通sPa310过床层的水头损失7.13 用快滤池处理含悬浮物的废水，废水黏度为 ，快滤池内径为 ，滤s30.1m2层由直径为 的球形砂粒组成，空隙率为 ，高度为 ，要求处理量为 ，m55mh/803求快滤池的水头损失7.14 用固定床反应器处理废气，填料为直径 的球形颗粒，空隙率为 ，废气黏度44.为 ，已知压力降为 ，要求每平方米反应器的处理量为 ，sPa510. Pa10 hm23/15求需要多高的填料层？第二篇 分离过程原理第 6 页 共 13 页第八章 吸收8.1 实验测得在总压为 ，温度为 ℃时， 水中含氨 ，液面上氨的分压kPa3.1020g11为 ，且气液两相处于平衡状态，若此溶液可视为稀溶液，试求此条件下的亨利系数、kPa8.0溶解度系数和相平衡常数。

8.2 用吸收塔吸收某气体已知两相平衡关系为 ，两相的传质系数分别为xy*， ，气相总压为 ，液12210smkolkx 1220smkolky kPa3.10相可认为是稀溶液求 、 、 、 、 、 GLKLxyK8.3 用水吸收气相混合物中的氨，氨的摩尔分数为 0.05，气相总压为 101.3kPa，相平衡关系满足亨利定律，其中 ，气膜传质阻力为总传质阻力的 70%，)/(073.13kPamolH总传质系数 ，求：（1）氨在液相中的浓度为5.226skKG0.07kmol/m3 时的吸收速率；（2）传质分系数 及 GkL8.4 吸收塔内某一横截面处气相组成 ，液相组成 ，操作条件下相05.Ay01.Ax平衡关系为 ，两相传质系数分别为 ，Axy2 )/(1225smkolky ，求该街面上传质总推动力、总阻力、气液相阻力占总阻力)/(105.2smkolkx 百分率、传质速率8.5 已知 ℃时 在水中的亨利系数为 ， 的气相分压为 ，液2SH2 kPa410.89SH2kPa5相摩尔分数为 ，操作条件下气相传质系数为 ，液01. 1. hmolG相传质系数为 。

求：（1）判断传质方向；（2）分析传质阻力hmkL/58.6 用碱液吸收 ，假设发生的是界面反应，已知气相分压为 ，传质速率为2COkPa50，求总传质系数和气相传质系数15107skol8.7 在填料塔中用稀硫酸吸收空气中的氨，总传质单元高度 ，气液流速及其mHOG6.0第二篇 分离过程原理第 7 页 共 13 页他操作条件相同，设液相发生快速不可逆反应，计算下述情况所需的填料层高度及它们之间的比例 （1）混合气含氨 1%，要求吸收率为 90%；（ 2）混合气含氨 1%，要求吸收率为 99%；（3）混合气含氨 10%，要求吸收率为 99%8.8 用填料塔吸收某气态污染物，填料塔高 ，已知 ， ，吸收率为m301.Y2X，相平衡常数 ，吸收因子 ，气相总体积传质系数为%905.1m1S，求单位塔面积的惰性气体流量和吸收剂流量35.skol8.9 某填料塔用清水吸收氨-空气混合气中的氨，已知填料层高度为 ，空气流量为m6.2，入塔气体和出塔气体中氨气摩尔比分别为 和 ，出塔吸收1201.skl 150液中氨气摩尔比为 ，操作条件下相平衡常数 ，求吸收剂摩尔流量和此填料塔的气.01m相总体积传质系数。

8.10 某填料塔用 碱液吸收空气中的 ，已知空气摩尔流量为NaOH2CO，入塔气体中 摩尔分数为 ，出塔气体中 摩尔分数为120.15smkol 2C05. 2，入塔吸收液中 浓度为 ，出塔吸收液中 浓度为. a15.L。