化工原理沉降与过滤习题及答案

一、选择题

3

1、 一密度为7800 kg/m 的小钢球在相对密度为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998.2 kg/m3粘度为100.5×10-5 Pa·s）。A A 4000 mPa·s； B 40 mPa·s； C 33.82 Pa·s； D 3382 mPa·s 2、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．230m； B。1/23m；C。30m； D。230m 3、降尘室的生产能力取决于 。 B

A．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 。D

A．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 。C

A．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 。D

A. 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 。C

A．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 。 B

A. 1 倍； B. 2 倍； C.2倍； D.1/2倍

10、助滤剂应具有以下性质 。B A. 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 。B

A．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 。B

A．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 。B

A. 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

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 。C

A. 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 。 B

A．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

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 。A

A.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。 2 3、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3600m3/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。0.067

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12m，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。1.6

8、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 。57

9、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，qe为Ve/A，Ve为过滤介质的当量滤液体积(滤液体积为Ve时所形成的滤饼层的阻力等于过滤介质的阻力)，在恒压过滤时，测得

Δ/Δq=3740q+200 则过滤常数K = （ ）。 0.000535

12、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，使之发生相对运动而实现非均相混合物分离的操作。

18、用板框过滤机过滤某种悬浮液。测得恒压过滤方程为q20.02q4105（θe为 s。的单位为s），则K为 m2/s，qe为 m3/ m2，4105，

0.01， 2.5

19、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dc?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12500m3标准）/ h，试核算沿降室能否沉降35μm以上的尘粒。 已知ρ尘粒 = 1600 kg/m3，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：

u0 = d尘粒2ρ尘粒g/18μ烟气

= (35×10-6)2×1600×9.81/ (18×2.25×10-5) = 0.0474 m/s

检验：Re = d尘粒u0ρ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30m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。试求此颗粒在此气体中的沉降速度.

3 20℃的水:1CP,1000kg/m

气体的密度为1.2kg/m3 (有效重量指重力减浮力)

解: ∵ ∴

(水)g(气)g1.6

(1000)g(1.2)g1.6

32665kg/ms 解得：

设球形颗粒在水中的沉降为层流, 则在水中沉降速度:

du01301068.171041000Re10.0245310 校核：＜1

假设正确.

则此颗粒在气体中的沉降速度为

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

333000kg/ms尘，矿尘密度，炉气密度0.5kg/m，粘度0.035mPas，现要除

去炉气中10m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？

d2()gu18解：（1）设沉降区为滞流，则

因为 s 则

Re0du0101064.671030.50.0351036.671041 假设正确

由降尘室的分离条件，有

3V20Au20634.67103600=6052.3m3/h （2）

（3） VAu0634.67103600302.6m/h

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

3kg/m75m中以上的颗粒。已知烟气密度为0.6，粘度为0.03mPas，尘粒密

3kg/m度为4300，试求可处理的烟气量。

364300kg/msd7510m解：

33设沉降区为层流，则

Redu751060.440.60.031030.661验算 故假设正确

3总处理量为 qnuA200.4453132m/s

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36000m/h，气体密度

34300kg/m0.9kg/m3，0.03mPass粘度。尘粒密度，试求理论上能100%除去的最小颗粒直径。

解：降尘室总面积 A2053300m

生产能力的计算式为 qAu

注意式中 u0 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

设沉降区为层流，则有

uq36000/36000.033m/sA30023

180.031030.0332.06105m(43000.9)9.81 =

d

2.061050.0330.9验算Re0 =

upu=

0.031030.021

故假设正确

7、在202.7kPa(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1.5h，滤饼不需洗涤。已知每获1m3 滤液得滤饼0.05m3,操作条件下过滤常数3.310m/s，介质阻力可忽略，滤饼不可压缩。试计算：

（1） 若要求每周期

获0.6m3的滤饼，需多大过滤面积？

52（2）

宽的规格为1m1m，则框数及框厚分别为多少？ 解：（1）

22 所以 VKA

VV0.612m30.05 Ve0

若选用板框长

125 A=K=3.3101.53600=28.43m2 (2) A=n211

A28.4322=14.2 取15个 所以

0.6qn=15=0.04m 所以

n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0.2 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0.5 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m3/（m2.h）? (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

q2=Kτ 过滤面积 A=5×0.22×2=0.4 m2

单位过滤面积上的滤液量 q=V/A=80×10-3/0.4=0.2 m3/m2 过滤常数 K= q2/τ=0.22/2=0.02 m2/h

过滤终了时的速率 (dq/dτ)E=K/2q=0.02/(2×0.2)=0.05 m/h 洗涤速率 (dq/dτ)W=0.5 (dq/dτ)E=0.5×0.05=0.025 m/h (2) Δp’=2Δp时的生产能力

因滤饼不可压缩,所以 K’=KΔp’/Δp=2K=2×0.02=0.04 m2/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’=0.08 m3, 故此时所用的过滤时间为 τ= q’2/K’=q2/K=0.22/0.04=1 h

3

生产能力 Q=V’/(τ+τw+τD)=0.08/(1+0.5+0.5)=0.04 m 滤液/h

9、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1m2过滤面积上得到0.197m3的滤液,再过滤20分钟又得滤液0.09m3。试求共过滤1小时可得总滤液量为若干m3.

解: 当120min时, q1 = 0.197m3/m2

240min时, q2 = 0.197+0.09 = 0.287m3/m2 代入恒压过滤方程时可得:

323.2q0.0222m/m,K2.3810m/min e 联立解得：

q2(0.0222)20.207min3K2.3810由此

23(q0.0222)2.3810(600.207) 当过滤1小时后,可得滤液量:

解得: q = 0.356m/m 即每m过滤面积过滤1小时后可得滤液为

3

0.356m

10、一转筒真空过滤机，其直径和长度均为1m，用来过滤某悬浮液。原工况下每转一周需时1min，操作真空度为4.9KPa (500mmHg)，每小时可得滤液60m，滤饼厚度为12mm，新工况下要求生产能力提高1倍，操作真空度提高至6.37kPa (650mmHg)，已知滤饼不可压缩，介质阻力可忽略。试求： （1） 新工况过滤机的转速应为多少？ （2）新工况所生成的滤饼厚度为多少？ 解：（1）Ve= 0 所以V2KA2 设浸没度为，转速为n (r/min) 则转筒旋转一周所需时间为

60(s)n

60(s)n，其中转筒整个面积浸入滤槽即过滤时间为

332 2

所以

VAK60n

60Knm3/h 所以

故Q = 60nV = 60A

Q2Q1K2n2K1n1

Kn2n11(2)214.9(2)23.1r/minK216.371由题知 S = 0 及Kp 故

(2) 设滤饼的厚度为，则有

n260A22n160An1 m3饼/h 所以

22n1121127.7mmn23.1

11、采用降尘室回收常压炉气中所含球形固体颗粒。降尘室底面积为10㎡，高1.6m。操作条件下气体密度为0.5kg/m3，粘度为2.0105Pas，颗粒密度为3000 kg/m3。气体体积流量为5m3/s。试求：

（1）可完全回收的最小颗粒直径；

（2）如将降尘室改为多层以完全回收20m的颗粒，求多层降尘室的层数及板间距。

解：（1）设沉降运动处在层流区，则能完全回收的最小颗粒直径： 校核：最小颗粒的沉降速度：u0Vs50.5m/s A010Redminu78.21060.50.621051.1732，近似认为沉降运动处于层流区。

（2）20m的颗粒也要能全部回收，所需要的降尘面积可按下式计算（既然直径为78.2m的颗粒尚能处于层流区，则20m的颗粒沉降也一定处在层流区）： 需要降尘面积为153㎡，所以降尘室应改为16层（15块隔板），实际降尘面积为160㎡。层间距为0.16m。

点评：就设备结构参数而言，降尘室的处理量主要取决于其底面积而与高度无关；由本题可以看出，当处理量一定时，完全分离出更小的的粒径就必须扩大降尘室的底面积，这是通过多层结构来实现的。

12、用一板框压滤机在300kPa的压强差下过滤某悬浮液。已知过滤常数

K7.5105m2/s，qe0.012m3/m2。要求每一操作周期得

8m3的滤液，过滤时间为

0.5小时。设滤饼不可压缩，且滤饼与滤液的体积之比为0.025。试求

（1）过滤面积；

（2）若操作压强差提高至600kPa。现有一板框过滤机，每框的尺寸为

63563525mm，若要求每个周期仍得到

8m3滤液，则至少需要多少个框才能满足

要求？又过滤时间为多少？ 解：（1）恒压过滤方程V22VVeKA2 ，其中VeqeA，于是：

（2）恒压过滤方程反映的是滤液体积、过滤时间和过滤面积之间的关系。在这一问，过滤面积和过滤时间均为所求。因此用该方程不能解决这一问题。

事实上，滤液体积已知且滤渣与滤液体积比也已知，则滤饼体积可求，由滤饼体积及每框的容积可求框数（因为每个操作周期中滤饼充满框后才停止过滤）。

滤饼体积=cV0.02580.2m3。 框数=滤饼体积每框容积0.219.84，取n20

0.6350.6350.025操作压强提高至600kPa，由于滤饼不可压缩，过滤常数K与压差成正比，于是K'1.5104m2/s。qe不变。

实际过滤面积为：A'2200.6350.63516.13m2 由恒压过滤方程可计算过滤时间：V22VqeA'K'A'282280.01216.131.510416.1321719.2s

点评：过滤面积的求取属设计型计算，可通过过滤方程式直接解决；设计条件和操作条件的差异应在过滤常数上加以体现。当过滤压差增大时，用较小的过滤面积在基本相同的时间内就能得到相同的滤液量。

13、用板框过滤机在恒压下过滤悬浮液。若滤饼不可压缩，且过滤介质阻力可忽略不计。

（1）当其它条件不变，过滤面积加倍，则获得的滤液量为原来的多少倍？ （2）当其它条件不变，过滤时间减半，则获得的滤液量为原来的多少倍？ （3）当其它条件不变，过滤压强差加倍，则获得的滤液量为原来的多少倍？ 解：（1）过滤介质阻力忽略不计，则恒压过滤方程可变为：V2 （2）V''V于是KA2，

V'A'2 VA10.707 2 （3）由于滤饼不可压缩，压缩性指数s0，因此压强增加滤饼比阻不变，由过滤常的定义K2prc可知，K'Kp'V'2。于是pVK'21.414 K14、恒压过滤某悬浮液，已知过滤5min得滤液1L，若又过滤5min后，试求：

1. 得到滤液量（L）； 2. 过滤速率（L/min）。 设：过滤介质阻力可忽略。 解：

过滤介质阻力可忽略时的恒压过滤方程为

则 V12KA21 （1）

V22KA22 （2）

两式相除得

V12V22150.5 （3） 210依题意 V11L 由（3）式得 V2121.414 L 0.5 VV2V10.414 L

dVKA2V2/V1.4140.0707 L/min d2V2V221015、 两颗直径不同的玻璃球分别在水中和空气中以相同的速度自由沉降。已

知玻璃球的密度为2500kg/m3，水的密度为998.2kg/m3，水的粘度为1.00510-3Pas，空气的密度为1.205kg/m3，空气的粘度为1.8110-5Pas。 （1）若在层流区重力沉降，则水中颗粒直径与空气中颗粒直径之比为 B 。

A．8.612 B．9.612 C．10.612 D．11.612

（2）若在层流区离心沉降，已知旋风分离因数与旋液分离因数之比为2，

则水中颗粒直径与空气中颗粒直径之比为 D 。 A．10.593 B．11.593 C．12.593 D．13.593

d2sg解：(1) 由 ut

18得 d18ut

sgd所以 wdasawswa25001.2051.0051032500998.21.811059.612

22d2suTuT(2) 由 ur，Kc

18RgRd2sgKc，d得 ur1818ur

sgKcd所以 wdasawKcaswaKcw25001.2051.00510322500998.21.81105113.593

3

16、某一球形颗粒在空气中自由重力沉降。已知该颗粒的密度为5000kg/m，空气的密度为1.205kg/m，空气的粘度为1.8110Pas。则

(1) 在层流区沉降的最大颗粒直径为 B 10-5m。 A．3.639 B．4.639 C．5.639 D．6.639 (2) 在湍流区沉降的最小颗粒直径为 C 10m。 A．1.024 B．1.124 C．1.224 D．1.324

解：(1) 由 Redut-3

3

-5



得 utRe dd2sg而 ut

18所以 d3514.639105m 182Re181.81103sg1.20550001.2059.8072(2) 由 ut1.74得 1.74所以

dsg

dsgRe d522Re2d1.8110100031.224103m17、对 d3221.74sg1.741.20550001.2059.8072不可压缩滤饼先进行恒速过滤后进行恒压过滤。

（1）恒速过滤时，已知过滤时间为100s时，过滤压力差为3104Pa；过滤时间

为500s时，过滤压力差为9104Pa。则过滤时间为300s时，过滤压力差为

C 。

A．410Pa B．510Pa C．610Pa D．710Pa

（2）若恒速过滤300s后改为恒压过滤，且已知恒速过滤结束时所得滤液体积

为0.75m3，过滤面积为1m2，恒压过滤常数为K=510-3m2/s，qe=0m3/m2(过滤介质的阻力可以忽略)。则再恒压过滤300s后，又得滤液体积为 D 。

A．0.386m B．0.486m C．0.586m D．0.686m 解：(1) 由 pab

得

3104100ab910500ab6104150 两式相减，得 610400a，a40043

3

3

3

4

4

4

4

4

所以 b310410015015000

所以 p15030015000600006104Pa

22qeqqRKR (2) 由 q2qR2KR 得 q2qR18、对某悬浮液进行恒压过滤。已知过滤时间为300s时，所得滤液体积为0.75m3，且过滤面积为1m2，恒压过滤常数K=510-3m2/s。若要再得滤液体积0.75m3，则又需过滤时间为 C 。

A．505s B．515s C．525s D．535s 解：由 q22qeqK

得 2qeqKq2

Kq251033000.7520.625 所以 qe2q20.7519、用一个截面为矩形的沟槽，从炼油厂的废水中分离所含的油滴。拟回收直径200µm以上的油滴。槽的宽度为4.5m深度为0.8m。在出口端，除油后的水可不断从下部排出，而汇聚成层的油则从顶部移去。油的密度为870Kg/m，水温为20℃，若每小时处理废水1560m3，求所需槽的长度L为多少？已知20℃水密度为998.2Kg/m3，粘度为1.005mPa·S。（10分） 解：假定油滴沉降为滞流区

则沉降速度ut=（200×10-6）2×（870﹣998.2）×9.81/18×1.005×10-3 =﹣2.78×10-3m/s

负号说明油滴向上运动

校核 Re=200×10-6×2.78×10-3×998.2/1.005×10-3=0.55﹤1 假设成立 水流过沉降槽速度 u=VS/Bh=（1560/3600）/4.5×0.8=0.12 m/s 据降沉室分离条件 L/u≥H/ut

3

则L≥Hu/ ut≥（0.8×0.12）/2.78×10-3≥34.5m

即所需槽的长度L为34.5m

20、某板框过滤机在恒压下过滤某悬浮液，4h后得滤液80m3，过滤介质阻力忽略不计，滤饼不可压缩，试求；（1）若在过滤2h，又可得滤液多少m3。

（2）若过滤压力加倍，滤饼不可压缩，也过滤4h，可得滤液多少m3。

解：（1）V2=KA2θ； 802= KA24； → KA2=1600m4/h

（80+V）2=1600（4+2）→ V=17.99m3 即又得滤液17.99m3. （2）K=2kΔp1-S=2KΔp ∴kˋ=2k kˋA2=3200 m4/h V‘2= kˋA2θ V‘=（3200×4）1/2=113.14m3