化学习题3【荐】.docVIP

第三章 沉降及过滤 3-1 尘粒的直径为10μm、密度为。求该尘粒在20℃空气中的沉降速度。 解：20℃空气物性， 假设沉降在斯托克斯区： 校验 在斯托克斯区假设成立，即颗粒的沉降速度为 3-2 求直径为1mm、密度为的玻璃球在20℃水中的沉降速度。 解：20℃水的物性， 假设沉降在斯托克斯区： 校验 假设不成立，再假设在阿仑区： 校验 在阿仑区假设成立，即颗粒的沉降速度为 或使用课本提供的公式 即 则 校验 在阿仑区假设成立，即颗粒的沉降速度为 3-3 用落球法测定液体的粘度。今将直径为6.25mm、密度为的钢球置于密度为的油内，并测得该钢球在6.35s的时间内下降25cm的距离。试计算此油的粘度。 解： 假设沉降在斯托克斯区： 则 校验 假设成立，即该液体的粘度为3.796Pa·S。 3-4 密度为的球形石英颗粒在20℃空气中自由沉降，试计算服从斯托克斯公式的最大颗粒直径及服从牛顿公式的最小颗粒直径。 解：20℃空气物性， 斯托克斯公式适用范围为，即最大颗粒直径： 牛顿公式适用范围为，即最小颗粒直径时 3-5 用高2m、宽2.5m、长5m的重力降尘室分离空气中的粉尘。在操作条件下空气的密度为，粘度为，流量为。粉尘的密度为。试求粉尘的临界直径。 解：对于降尘室： 则 假设沉降在斯托克斯区，则 校验 假设不成立，再假设在阿仑区： 校验 在阿仑区假设成立，即颗粒的临界直径为。 或使用课本提供的公式 即 则 校验 在阿仑区假设成立，即颗粒的临界直径为。 3-6 今拟采用如图3-5所示的多层降尘室除去某气体中的密度为、直径以上的球形微粒。气体在标准状态[0℃，1atm()]下的体积流量为，气体的平均温度为427℃，压力为1atm()，操作条件下气体的密度及粘度分别为及0.034cP。除尘室的长度为5m，宽度为1.8m，总高度为2.8m。试计算水平隔板间的距离h和层数n。 解：假设沉降在斯托克斯区： 假设成立 方法一：由得： 层数 间距 方法二：由得间距 层数 3-7 今拟用宽4.5m、深0.8m的矩形槽从炼油厂废水中回收直径以上的油滴。在槽的出口端，除油后的水可不断从下部排出，而汇聚成层的油则从槽的顶部移去。油的密度为，水温为20℃。若废水的处理量为,求所需槽的长度L。 解：20℃水的物性， 假设沉降在斯托克斯区： 假设成立 由得： 3-8 用如图3-10所示的旋风分离器从200℃、压力为的含尘空气中除尘。尘粒的密度为，旋风分离器的直径为0.65m,进口气速为。试求⑴气体处理量，(标准状态); ⑵气体通过旋风分离器的压力降； ⑶尘粒的分割直径。 解：⑴对于如图3-10所示的直径为0.65的标准旋风分离器其他相应的尺寸为 ， 换算成标准状况 ⑵对于如图3-10所示的标准旋风分离器其 则压力降 ⑶标准旋风分离器的分割直径： 3-9 用板框压滤机对某种悬浮液在压力差为400mmHg(53320Pa)的条件下进行过滤实验，过滤面积为，所得实验数据如下： 过滤时间，S 8.4 38 84 145 滤液量，ml 100 300 500 700 滤饼与滤液的体积比为，滤饼不可压缩。在过滤条件下滤液的粘度为3.4cP。试求过滤常数K与及滤饼的比阻γ。 解：根据处理实验数据（结果如下表）： 过滤时间，S 8.4 38 84 145 滤液量，ml 100 300 500 700 q 0.01 0.03 0.05 0.07 840 1267 1680 2071 将与q值描绘在直角坐标图上可得一条直线，可求得直线的斜率和截距 解得：, 由得 3-10 对上题中的悬浮液用滤框边长为800mm的板框压滤机在相同的压力差下进行过滤，过滤1小时获得滤液。试求滤框的数目及其厚度。 解：由上题已知：, 根据过滤基本方程： 代入数据： 整理方程： 解方程得： 滤框数目： 滤框厚度= 3-11 某厂用板框压滤机在恒压条件下过滤一种胶质物料，滤框的空间尺寸为，有20个滤框。经过2小时过滤，滤框完全充满滤饼，并每平方米过滤面积得到滤