化工原理練習(xí)題(過濾)Word版

整理為word格式整理為word格式整理為word格式化工原理練習(xí)題（過濾）一、填空題1.用板框式過濾機(jī)進(jìn)行恒壓過濾操作，隨著過濾時(shí)間的增加，濾液量，生產(chǎn)能力。2.轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)，轉(zhuǎn)速為n(r/min)，轉(zhuǎn)鼓表面積為A，轉(zhuǎn)鼓的沉浸度為則過濾周期為(min)，在一個(gè)過濾周期中過濾時(shí)間為(min)，過濾面積為。3.在恒壓操作一個(gè)周期中，已知過濾時(shí)間為θ，獲得的濾液量為，現(xiàn)僅將過濾壓差增加2倍，則過濾時(shí)間變?yōu)?設(shè)濾餅不可壓縮，且介質(zhì)阻力不計(jì))。4.對(duì)板框式過濾機(jī)，洗滌面積和過濾面積的定量關(guān)系為，洗水走過的距離和濾液在過濾終了時(shí)走過的距離的定量關(guān)系為，洗滌速率（和終了時(shí)的過濾速率的定量關(guān)系為。5.對(duì)葉濾機(jī),洗滌面積和過濾面積的定量關(guān)系為_______,洗水走過的距離和濾液在過濾終了時(shí)走過的距離的定量關(guān)系為________,洗滌速率(與過濾終了時(shí)的過濾速率（的定量關(guān)系為_______。6.轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)，轉(zhuǎn)速越大，則生產(chǎn)能力就越，每轉(zhuǎn)一周所獲得的濾液量就越，形成的濾餅厚度越，過濾阻力越。二、計(jì)算題1.設(shè)過濾常數(shù)為，過濾介質(zhì)的當(dāng)量濾液體積為,過濾時(shí)間為，拆裝等輔助時(shí)間為，過濾面積為，濾餅不需洗滌，試推導(dǎo)恒壓板框過濾機(jī)生產(chǎn)能力達(dá)到最大時(shí)的過濾時(shí)間表達(dá)式。2.某板框過濾機(jī)在恒壓下操作，過濾階段的時(shí)間為，已知第過濾得濾液，濾餅不可壓縮，濾布阻力可忽略，試求：（1）第可得多少過濾液；（2）過濾后用清水（粘度與濾液相近），在同樣壓力下對(duì)濾餅進(jìn)行橫穿洗滌，求洗滌時(shí)間；（3）若濾液量不變，僅將過濾壓差提高1倍，問過濾時(shí)間為多少？（4）若過濾時(shí)間不變，僅將過濾壓強(qiáng)提高1倍，問濾液量為多少？3.在操作壓力下用板框過濾機(jī)處理某物料，操作周期為，其中過濾，濾餅不需洗滌。已知每獲濾液得濾餅,操作條件下過濾常數(shù)整理為word格式整理為word格式整理為word格式，介質(zhì)阻力可忽略，濾餅不可壓縮。試計(jì)算：若要求每周期獲的濾餅，需多大過濾面積？若選用板框長寬的規(guī)格為，則框數(shù)及框厚分別為多少？經(jīng)改進(jìn)提高了工作效率，使整個(gè)輔助操作時(shí)間縮短為1h，則為使上述板框過濾機(jī)的生產(chǎn)能力達(dá)到最大時(shí)，其操作壓力提高至多少？4.含固相3%（體）的某種懸浮液，用一小型板框壓濾機(jī)進(jìn)行恒壓過濾，濾框內(nèi)的空間尺寸為200mm×200mm×20mm，總框數(shù)為10個(gè)，濾渣充滿濾框所需時(shí)間為2h。已知濾餅中固相分率（體）為60%，濾餅不可壓縮，過濾介質(zhì)阻力可忽略不計(jì)。若洗水粘度、洗水的表壓分別與濾液的粘度、過濾的壓強(qiáng)差相同，洗水的體積為濾液體積的10%，每次卸渣、清理、裝盒等輔助操作時(shí)間的總和為0.5h。試計(jì)算：過濾常數(shù)；該過濾機(jī)的生產(chǎn)能力（濾液/h）。化工原理練習(xí)題答案（過濾）一、填空題1.答案：增加；不變分析：由恒壓過濾方程可知濾液量隨過濾時(shí)間的增大而增加。而間歇過濾機(jī)的生產(chǎn)能力可知生產(chǎn)能力只與操作周期有關(guān)。2.答案：；；A3.答案：分析：由恒壓過濾方程所以常數(shù)所以4.答案：；;(=分析：由板框過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作原理，可知該裝置的洗滌方式屬橫穿洗滌法。故洗滌面積為過濾面積的1/2,洗滌路徑為2倍濾液路徑。再過濾基本方程(略去介質(zhì)阻力)整理為word格式整理為word格式整理為word格式顯然洗滌速率為終了過濾速率的1/4。5.答案：；；分析：由葉濾機(jī)的結(jié)構(gòu)及操作原理,可知洗滌液所走途徑就是過濾終了時(shí)濾液所走的途徑，屬置換洗滌法。6.答案：大；少；??；小二、計(jì)算題1.解：生產(chǎn)能力的表達(dá)式為式中——每周期所得濾液體積，——操作周期，。因?yàn)?，?a)由衡壓過濾方程可表示成代入（a）所以微分令得代入恒壓過濾方程得故此式即濾餅不需洗滌時(shí)間歇操作的恒壓過濾過程最佳操作循環(huán)關(guān)系式，即生產(chǎn)能力達(dá)到最大時(shí)過濾時(shí)間表達(dá)式。特別當(dāng)時(shí)，有2解：（1）將代入上式，得所以(2)方法一由過濾基本方程由題知代入得所以故整理為word格式整理為word格式整理為word格式方法二由微分得后面步驟同上。（3）由題意因?yàn)樗杂深}所以（4）所以3.解：（1）所以A===28.43m(2)A=所以=14.2取15個(gè)所以==0.04應(yīng)注意每個(gè)框的兩側(cè)都有濾布，故計(jì)算面積時(shí)要在n該熱個(gè)框面積的基礎(chǔ)上再乘以2。(3)分析：所謂最佳操作周期是指當(dāng)過濾時(shí)間加洗滌時(shí)間等于輔助時(shí)間時(shí)，達(dá)到一定產(chǎn)量時(shí)所需總時(shí)數(shù)最少，亦即生產(chǎn)能力最大，對(duì)于此題，實(shí)際就是要求出在濾液量不變的情況下，過濾時(shí)間由1.5h減為1h，操作壓差應(yīng)增至多少.。計(jì)算如下：由由題知,故4.解：（1）首先要解決每獲1濾液所得濾渣體積的計(jì)算問題。設(shè)：——獲得1濾液所生成的濾渣體積，/；、——分別為濾漿及濾渣中固相所占的體積分率。這里認(rèn)為在濾漿與濾渣中，液相與固相各自所占的體積分別和其單獨(dú)存在時(shí)的體積相同，且濾液完全不含固相。以1濾液為基準(zhǔn)，則濾渣體積=，；濾渣中固相體積=，；懸浮液的體積=（1+），；整理為word格式整理為word格式整理為word格式懸浮液中固相體積=（1+），。因?yàn)V液中不含固相，故濾渣中的固相體積就是懸浮液中的固相體積，即故過濾面積濾液體積（2）