沉降与过滤一章习题及答案一、选择题 1、 一密度为7800 kg/m 3 的小钢球在相对密度为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）。

D ⋅A 4000 mPa·s ； ⋅B 40 mPa·s ； ⋅C Pa·s ； ⋅D 3382 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30μm 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 ．m μ302⨯； B 。

m μ32/1⨯；C 。

m μ30； D 。

m μ302⨯3、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。

C A ．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； 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A 2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14、恒压过滤，如介质阻力不计，过滤压差增大一倍时，同一过滤时刻所得滤液量 。

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） 。

A A ．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 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，则其在水中的沉降速度将 ，在空气中的沉降速度将 。

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3600m 3/h ，沉降室长、宽、高尺寸为L H b ⨯⨯=523⨯⨯,则其沉降速度为 s m /。

5、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，中间装有14块隔板，隔板间距为。

现颗粒最小直径为12μm ，其沉降速度为m CK s m Aqu/6.0106===203.11036.06.01057.8Re<=⨯⨯⨯⨯==--μρdu101m μ20℃的水:CP 1=μ,3/1000m kg =ρ气体的密度为m 3 (有效重量指重力减浮力)解: ∵ 1.6)g()(气水ρρρρ-=-g∴ 1.61.2)g(1000)(-=-g ρρ解得：3/2665m kg s =ρ设球形颗粒在水中的沉降为层流, 则在水中沉降速度:s m g d u s /1017.8101881.9)10002665()1030(18)(432611201---⨯=⨯⨯-⨯=-=μρρ 校核：0245.01010001017.81030346011=⨯⨯⨯⨯==---μρdu R e 假设正确.则此颗粒在气体中的沉降速度为 sm u u /16.20245.088880102=⨯==4、有一降尘室，长6m ，宽3m ，共20层，每层100mm ，用以除去炉气中的矿尘，矿尘密度3/3000m kg s =ρ，炉气密度3/5.0m kg ，粘度s Pa ⋅，现要除去炉气中10m μ以上的颗粒，试求：（1） 为完成上述任务，可允许的最大气流速度为多少 （2） 每小时最多可送入炉气若干（3） 若取消隔板，为完成任务该降尘室的最大处理量为多少D d u u 104.2100+='008.010201016.033=⨯⨯=--D d []33001073.1008.0104.211070.1104.21--⨯=⨯+⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛+'=D d u u ()()()s P u g d a s ⋅=⨯⨯⨯-⨯⨯=-=--0567.01073.11881.998080101016.01832302ρρμ11078.40567.09801070.11016.03330<⨯=⨯⨯⨯⨯='=---μρdu R et A g q d )(18ρρμ-=m d μ85.7108.57100.6)(45009.8161031855=⨯=⨯-⨯⨯⨯⨯=--Ag q d )(18ρρμ-=''解：（1）设沉降区为滞流，则μρρ18)(2gdu-=因为 ρρ>>s 则s m m u /4.67100.035189.813000)10(103260=⨯⨯⨯⨯⨯=--1106.67100.0350.5104.671010433600<⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==----μρdu Re 假设正确由降尘室的分离条件，有 s m HL u u /0.280.16104.630=⨯⨯==-（2）3600104.673620203⨯⨯⨯⨯⨯==-A u V =h m /3（3） h m A u V /302.63600104.6736330=⨯⨯⨯⨯==-可见加隔板可提高生产能力，但隔板间距不能过小，过小会影响出灰和干扰沉降。

5、一降尘室，长5m ，宽3m ，高4m ，内部用隔板分成20层，用来除去烟气中m μ75以上的颗粒。

已知烟气密度为3/m kg ，粘度为s mPa ⋅，尘粒密度为43003/m kg ，试求可处理的烟气量。

解： m d 61075-⨯= 3/4300m kg s =ρ3/6.0m kg =ρ s Pa ⋅⨯=-31003.0μ设沉降区为层流，则sm gdu/0.44100.03189.810.6)(4300)10(7518)(3262=⨯⨯⨯-⨯=-=--μρρ验算10.66100.030.60.44107536<=⨯⨯⨯⨯==--μρRedu故假设正确总处理量为 s m Anuq /132350.44203=⨯⨯⨯==6、一降尘室长5m ，宽3m ，高4m ，内部用隔板分成20层，用来回收含尘气体中的球形固体颗粒，操作条件下含尘气体的流量为36000h m /3，气体密度3/9.0m kg =ρ，粘度s mPa ⋅=03.0μ。

尘粒密度3/4300m kg s =ρ，试求理论上能100%除去的最小颗粒直径。

解：降尘室总面积 23003520m A =⨯⨯= 生产能力的计算式为A uq=注意式中 u 0 为能 100% 除去的最小颗粒的沉降速度，而A 应为总沉降面积。

解出s mAq u/0.03330036000/3600===设沉降区为层流，则有gu dg du )(1818)(02ρρμμρρ-=-==m531006.281.9)9.04300(033.01003.018--⨯=⨯-⨯⨯⨯ 验算Re 0 =upu d=10.02100.030.90.033102.0635<=⨯⨯⨯⨯--故假设正确ο7、在(2atm) 操作压力下用板框过滤机处理某物料，操作周期为3h ，其中过滤，滤饼不需洗涤。

已知每获1m 3 滤液得滤饼,操作条件下过滤常数s m /103.325-⨯=K ，介质阻力可忽略，滤饼不可压缩。

试计算：（1）若要求每周期获的滤饼，需多大过滤面积 （2）若选用板框长宽的规格为m m 11⨯，则框数及框厚分别为多少 解：（1）31205.06.0m V ==0=Ve 所以 θ22KA V = A=θK V =36005.1103.3125⨯⨯⨯-=2(2) A=112⨯⨯⨯n所以 ==2A n 243.28= 取15个 δ⨯⨯⨯=11n q所以 nq =δ=156.0=m应注意每个框的两侧都有滤布，故计算面积时要在n 个框面积的基础上再乘以2。

8、一小型板框压滤机有5个框，长宽各为 m, 在300 kPa(表压)下恒压过滤2 h ，滤饼充满滤框，且得滤液80 L,每次洗涤与装卸时间各为 h 。

若滤饼不可压缩，且过滤介质阻力可忽略不计。

求：(1)洗涤速率为多少m 3/（） (2)若操作压强增加一倍，其它条件不变，过滤机的生产能力为多少 解：（1）洗涤速率因过滤介质阻力可忽略不计，即q 2=K τ 过滤面积 A =5××2= m 2单位过滤面积上的滤液量 q=V/A =80×10-3/= m 3/m 2 过滤常数 K= q 2/τ=2= m 2/h过滤终了时的速率 (dq/d τ)E =K /2q =(2×= m/h 洗涤速率 (dq/d τ)W = (dq/d τ)E =×= m/h (2) Δp’=2Δp 时的生产能力因滤饼不可压缩,所以 K ’=K Δp’/Δp =2K =2×= m 2/h 因在原板框压滤机过滤，悬浮液浓度未变，则当5个板框充满滤饼时所得滤液量仍为V’= m3, 故此时所用的过滤时间为 τ= q’2/K’=q 2/K ==1 h生产能力 Q=V’/(τ+τw +τD )=(1++= m 3 滤液/h9、在一板框过滤机上过滤某种悬浮液，在1atm 表压下20分钟在每1m 2过滤面积上得到的滤液,再过滤20分钟又得滤液。