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文档之家› 陈敏恒《化工原理》(第3版)(上册)课后习题-流体通过颗粒层的流动(圣才出品)
陈敏恒《化工原理》(第3版)(上册)课后习题-流体通过颗粒层的流动(圣才出品)
降为多少?
解:已知:圆柱体 dp,h。h=dp=4mm,D=1m,L=1.5m,ε=0.43,T=20℃,P
=101.3kPa 空气,qv=360m3/h,求:
表达式, P
体积相等,
当
查 20℃,101.3kPa 下空气
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用欧根公式
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解:已知:20℃,101.3kPa 空气,u=0.3m/s, P /L=220Pa/m u=0.8m/s, P /L=1270Pa/m
30℃,0.7MPa 甲烷,u=0.4m/s =0.012mpa·S, =4.5kg/m3,求甲烷 P /L
将欧根公式简化:
查 20℃,101.3kPa 空气 将两组数据公式代入上式:
得 A=12193 B=1424 甲烷
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过滤物料衡算 4-3 某板框压滤机共有 20 只滤框,框的尺寸为 0.45m×0.45m×0.025m,用以过滤 某种水悬浮液。每 lm3 悬浮液中带有固体 0.016m3。滤饼中含水的质量分数为 50%。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=l000kg/m3。 解:已知:板框 20 只,尺寸 0.45×0.45×0.025m, =0.016m3 固 l / m3 悬浮液,滤 饼中含水 50%(质量), P =1500kg/m3, =1000kg/m3 ,求:滤饼充满滤框所得滤液 V
解得:
4-8 某压滤机先在恒速下过滤 10min,得滤液 5l。此后即维持此最高压强不变,作恒 压过滤。恒压过滤时间为 60min,又可得滤液多少升?
设过滤介质阻力可略去不计。
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解:已知:恒速过滤阶段τ1=10min,v1=5L,恒速过滤阶段Δτ=60min,qe=0,求 ΔV
4-2 用 20℃、101.3kPa 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 220 Pa/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: =0.012mPa·s; =4.50kg/m3。
恒压过滤
恒压阶段的 K 即是恒速终了时的 K 因为恒压过滤
4-9 有 一 叶 滤 机 , 自 始 至 终 在 恒 压 下 过 滤 某 种 水 悬 浮 液 时 , 得 过 滤 方 程 (q 单位为 L/m2; 单位为 min)。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 lm2 过滤面积可得的滤液量(L);(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?
过滤设计计算
4-4 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
表 4-1 0.1 0.20
0.30
过滤时间/s
38 115
228
过滤面积为 1m2,求过滤常数 K 及 qe。
解:因为恒压
,所以
由已知计算出
0.40 380
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解:已知 V=3800m3/year,工作 5000hr/year,恒压τ+τD=2.5hr,τ=1.5hr, K
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=4×10-6m3/s,qe=2.5×10-2m3/m2,滤饼不洗涤,求(1)A;(2)A 单=8m2 时,需几 台?
表 4-2
由图 4-1 可知:
代入
线性方程
即截距
,斜率
。
解得 K=
图 4-1 ,
4-5 某生产过程每年欲得滤液 3800m3,年工作时间 5000h,采用间歇式过滤机,在 恒压下每一操作周期为 2.5h,其中过滤时间为 l.5h,将悬浮液在同样操作条件下测得过滤 常数 K=4×10-6m2/s;qe=2.5×10-2m3/m2。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?
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第 4 章 流体通过颗粒层的流动
(一)习题
固定床压降
4-1 某种圆柱形颗粒催化剂其有径为 dp,高为 h,试求等体积的当量直径 de 及球形
度 。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℃、l01.3kPa 下使 360m3/h 的空气通过床层。试估算床层压
(1)每一周期滤液量 恒压过程
(2)
N=2 台
4-6 叶滤机在恒定压差下操作,过滤时间为 .卸清等辅助时间 。滤饼不洗涤。试
证:当过滤时间满足
时,叶滤机的生产能力达最大值。
证明:已知:恒压下,过滤时间 t,辅助时间 tD,洗涤时间
求证:
时,生(q)即是最大生产能力。
解:已知:叶滤机,恒压下测得 q2+20q=250τ(q-L/m2;τ-min),实际操作,恒速 过程 t=5min,压强升至实验压,再恒压操作,全部过滤时间 t=20min,求:(1)t =20min,q(2)qπ=q/5,求 t (1)恒压过滤 所以
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得: 所以
过滤操作型计算 4-7 在恒压下对某种悬浮液进行过滤.过滤 10min 得滤液 4l。再过滤 lOmin 又得滤 液 2L。如果继续过滤 lOmin,可再得滤液多少升? 解:已知恒压过程:t=10min 时,V=4t,Δt1=10min,ΔV1=2L,Δt2=10min,求 ΔV2 恒压时 由已知条件 因为