沉降与过滤一章习题及答案一、选择题3 的小钢球在相对密度为1、一密度为 7800 kg/m 1.2 的某液体中的自由沉降速度为在20℃水中沉降速度的 1/4000 ，则此溶液的粘度为（设沉降区为层流 20℃水密度 998.2kg/m3粘度为 100.5 × 10-5 Pa ·s）。

A A4000 mPa ·s； B 40 mPa ·s；C33.82 Pa · s；D3382 mPa · s2、含尘气体在降尘室内按斯托克斯定律进行沉降。

理论上能完全除去30μ m的粒子，现气体处理量增大 1 倍，则该降尘室理论上能完全除去的最小粒径为。

D A． 2 30 m ；B。

1/ 2 3 m ；C。

30 m ；D。

2 30 m3、降尘室的生产能力取决于。

BA．沉降面积和降尘室高度； B．沉降面积和能 100%除去的最小颗粒的沉降速度；C．降尘室长度和能 100%除去的最小颗粒的沉降速度； D．降尘室的宽度和高度。

4、降尘室的特点是。

DA．结构简单，流体阻力小，分离效率高，但体积庞大；B．结构简单，分离效率高，但流体阻力大，体积庞大；C．结构简单，分离效率高，体积小，但流体阻力大；D．结构简单，流体阻力小，但体积庞大，分离效率低5、在降尘室中，尘粒的沉降速度与下列因素无关。

CA．颗粒的几何尺寸 B ．颗粒与流体的密度C．流体的水平流速； D ．颗粒的形状6、在讨论旋风分离器分离性能时，临界粒径这一术语是指。

CA．旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径; B. 旋风分离器允许的最小直径; C. 旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径; D.能保持滞流流型时的最大颗粒直径7、旋风分离器的总的分离效率是指。

DA.颗粒群中具有平均直径的粒子的分离效率;B.颗粒群中最小粒子的分离效率;C. 不同粒级 ( 直径范围 ) 粒子分离效率之和 ;D. 全部颗粒中被分离下来的部分所占的质量分率8、对标准旋风分离器系列，下述说法哪一个是正确的。

CA．尺寸大，则处理量大，但压降也大； B ．尺寸大，则分离效率高，且压降小；C．尺寸小，则处理量小，分离效率高；D．尺寸小，则分离效率差，且压降大。

9、恒压过滤时，如滤饼不可压缩，介质阻力可忽略，当操作压差增加 1 倍，则过滤速率为原来的。

BA. 1倍；B. 2倍；C.2倍； D.1/2倍10、助滤剂应具有以下性质。

BA. 颗粒均匀、柔软、可压缩 ;B. 颗粒均匀、坚硬、不可压缩 ;C. 粒度分布广、坚硬、不可压缩 ;D. 颗粒均匀、可压缩、易变形11、助滤剂的作用是。

BA．降低滤液粘度，减少流动阻力；B．形成疏松饼层，使滤液得以畅流；C．帮助介质拦截固体颗粒；D．使得滤饼密实并具有一定的刚性12、下面哪一个是转筒真空过滤机的特点。

BA．面积大，处理量大； B．面积小，处理量大； C．压差小，处理量小； D．压差大，面积小13、以下说法是正确的。

BA.过滤速率与 A( 过滤面积 ) 成正比 ;B. 过滤速率与 A2成正比 ;C. 过滤速率与滤液体积成正比 ;D. 过滤速率与滤布阻力成反比CA. 增大至原来的 2 倍 ;B.增大至原来的 4 倍 ; C. 增大至原来的 倍 ; D. 增大至原来的 1.5 倍15、过滤推动力一般是指 。

BA ．过滤介质两边的压差； B. 过滤介质与滤饼构成的过滤层两边的压差 ; C. 滤饼两面的压差 ; D. 液体进出过滤机的压差 16、恒压板框过滤机，当操作压差增大 1 倍时，则在同样的时间里所得滤液量将（忽略介质阻力）。

AA ．增大至原来的 2倍； B ．增大至原来的 2 倍 ； Ｃ．增大至原来的4 倍；D ．不变17、若沉降室高度降低，则沉降时间 ；生产能力 。

A. 不变；B. 增加；C. 下降；D. 不确定。

C ； A 18、颗粒在静止的流体中沉降时，在相同的 Re 下，颗粒的球形度越小，阻力系数。

AA. 越大；B. 越小；C. 不变；D. 不确定二、填空题1、一球形石英颗粒，分别在空气和水中按斯托克斯定律沉降，若系统温度升高，则其在空气中的沉降速度将 ，在水中的沉降速度将 。

下降，增大 2、在滞流 ( 层流 ) 区，颗粒的沉降速度与颗粒直径的 次方成正比。

23、降尘室的生产能力与降尘室的和（ ）有关。

长度宽度4、已知某沉降室在操作条件下的气体流率为33600m/h ，沉降室长、宽、高尺寸为L b H =5 3 2 , 则其沉降速度为m/ s 。

0.0675、在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，气流速度。

减少一倍6、若降尘室的高度增加， 则沉降时间 ，气流速度 ，生产能力 。

增加；下降；不变7、一降尘室长 8m ，宽 4m ，高 1.5m ，中间装有 14 块隔板，隔板间距为 0.1m 。

现颗粒最小直径为 12m ，其沉降速度为 0.02 m/s ，欲将最小直径的颗粒全部沉降下来，则含尘气体的最大流速不能超过 m/s 。

1.68、在旋风分离器中，某球形颗粒的旋转半径为0.4 m, 切向速度为 15 m/s 。

当颗粒与流 体的相对运动属层流时，其分离因数KC 为 。

579、选择旋风分离器型式及决定其主要尺寸的根据是 ；；。

气体处理量，分离效率，允许压降10、通常， 非均相物系的离心沉降是在旋风分离器中进行， 悬浮物系一般可在旋液分离器或沉降离心机中进行。

气固；液固11、已知 q 为单位过滤面积所得滤液体积V/A ，q e 为 V e /A ，V e 为过滤介质的当量滤液体积e) ，在恒压过滤时，测得( 滤液体积为 V 时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力/ q=3740q+200 则过滤常数 K = （）。

0.00053512、实现过滤操作的外力可 以是 、 或。

重力；压强差；惯性离心力13、在饼层过滤中，真正发挥拦截颗粒作用的主要是而不是。

滤饼层；过滤介质14、对恒压过滤，当过滤面积增大一倍时，如滤饼可压缩，则过滤速率增大为原来的倍。

四 15、用板框式过滤机进行恒压过滤操作，随着过滤时间的增加，滤液量 ，生产能力 。

增加；不变 16、对恒压过滤， 介质阻力可以忽略时， 过滤量增大一倍， 则过滤速率为原来的 。

二分之一17、沉降操作是指在外力场作用 下，利用分散相和连续相之间的密度差异，使之发生相18、用板框过滤机过滤某种悬浮液。

测得恒压过滤方程为q 2 0.02q 4 10 5 （θ 的单位为 s），则 K 为m2/s，q e为m3/ m 2，e为s。

4 10 5，0.01，2.519、在重力沉降操作中，影响沉降速度的因素主要有、和。

颗粒体积分数、器壁效应和颗粒形状20、球形颗粒在 20oC 空气中沉降，当空气温度上升时，沉降速度将下降（设沉降过程符合 stocks 定律） ; 若该颗粒在 20oC 水中沉降，沉降速度将下降，当水温上升时，沉降速度将上升。

21、在除去某粒径的颗粒时，若降尘室的高度增加一倍，则沉降时间（增加一倍），气流速度（减少一倍），生产能力（不变）。

三、问答题1．何谓自由沉降速度？试推导其计算式。

2．写出计算自由沉降速度的斯托克斯公式，说明此公式的应用条件，简述计算沉降速度要用试差法的理由。

3．层流区内，温度升高时，同一固体颗粒在液体或气体中的沉降速度增大还是减小？试说明理由。

4．降尘室的生产能力与哪些因素有关？为什么降尘室通常制成扁平形或多层？降尘室适用于分离直径为多大的颗粒？降尘室的高度如何确定？5．何谓离心分离因数？何谓离心沉降速度？它与重力沉降速度相比有什么不同？离心沉降速度有哪几种主要类型？6．旋风分离器的生产能力及效率受哪些因素的影响？何谓临界粒径d c?旋风分离器性能主要用什么来衡量？它一般适用于分离直径多少的颗粒？两台尺寸相同的旋风分离器串联可否提高除尘效率？选用旋风分离器的依据是什么？7．何谓滤浆、滤饼、滤液、过滤介质和助滤剂？8．写出不可压缩滤饼的过滤基本方程式。

推导恒压过滤方程式。

简述过滤常数K 和 qe 的实验测定方法。

9．简述影响过滤机生产能力的主要因素及提高之途径（以板框过滤机、不可压缩性滤饼为例）。

简述板框过滤机的结构、操作和洗涤过程，并分析其特点。

10．简述叶滤机和转筒真空过滤机的结构、操作和洗涤过程，并分析其特点。

11．离心沉降和离心过滤（以离心过滤机为例）在原理和结构上是否相同？为什么？离心分离因数的大小说明什么？12．简述惯性分离器、袋滤器和静电除尘器的简单结构、工作原理、操作特点和应用范围。

13．流体通过颗粒床层时可能出现几种情况？何谓散式流态化和聚式流态化？聚式流态化会出现什么不正常现象？流化床正常操作速度的范围如何确定？14．何谓临界流化速度（即起始流化速度）和带出速度？何谓流化数？15．流化床压降由何而定？是否随床层空塔速度而改变？四、计算题1、某一锅炉房的烟气沉降室，长、宽、高分别为11× 6× 4 m，沿沉降室高度的中间加一层隔板，故尘粒在沉降室内的降落高度为2m 。

烟气温度为150℃，沉降室烟气流量12500m 3标准） / h，试核算沿降室能否沉降35μ m 以上的尘粒。

已知ρ尘粒 = 1600 kg/m 3，ρ烟气 = 1.29 kg/m ，μ烟气 = 0.0225cp解：设沉降在滞流状态下进行，Re ＜ 1，且因ρ尘粒 >>ρ烟气，故斯托克斯公式可简化为：2= (35 × 10-6)2 ×1600× 9.81/ (18 × 2.25× 10-5)= 0.0474 m/s检验： Re = d 尘粒 u 0ρ烟气 /μ 烟气= 35× 10-6× 0.0474× 1.29/(2.25 × 10-5) = 0.095 ＜1故采用计算式正确，则 35mm 以上粒子的沉降时间为：θ沉降 = 2/0.0474 = 42.2s又，烟气流速 u = [(12500/(4 × 6× 3600)) × [（ 273+150 ）/273]= 0.224 m/s烟气在沉降室内停留时间：θ 停留 = 11/0.224 = 49.1s 即θ 停留 ＞θ 沉降 ∴ 35mm 以上尘粒可在该室沉降2、相对密度 7.9，直径 2.5 mm 的钢球，在某粘稠油品（相对密度 0.9）中以 5mm/s 的速度匀速沉降。

试求该油品的粘度。

解：设沉降以滞流状态进行，则：μ 油品 = d 钢球 2 (ρ 钢球 -ρ 油品 )g/(18 u 钢球 )= (0.0025) 2× (7900-900) × 9.81/(18× 0.005) = 4.77Pa?s验算： Re = d 钢球 u 钢球 ρ 油品 /μ油品= 0.0025 0×.005 ×900/4.77= 2.36× 10-3 ＜ 1假设正确3、直径为 30m的球形颗粒 , 于大气压及 20℃下在某气体中的沉降速度为在水中沉降速 度的 88 倍 , 又知此颗粒在此气体中的有效重量为水中有效重量的 1.6 倍。