齐齐哈尔大学化工原理题库 下载本文

滤常数K。 解:

2

过滤面积A = 8×2×0.25×0.25 = 1.0 m

(2分)

3 3

已知: τ1 = 8.75 min V1 = 0.15 mτ2 = 15 min V2 = 0.20 m

22

∵V+2VVe = KAτ (4分)

22

可得 0.15+2×0.15Ve = K×1×8.75 (1)

22

0.20+2×0.20Ve = K×1×15 (2)

2-52

(1)、(2)式联立,解得 K = 0.0030 m/min = 5.0×10 m/s (4分)

25

2.以板框压滤机恒压过滤某悬浮液,过滤面积10m,操作压差1.96×10Pa。每一循环过

3

滤15min得滤液2.91m。过滤介质阻力不计。

3

(1)该机生产能力为4.8m/h滤液,求洗涤、装拆总共需要的时间及过滤常数K。

4

(2)若压差降至9.81×10Pa,过滤时间及过滤量不变,其他条件不变,需多大过滤面积? 设滤饼不可压缩。

3

(3)如改用回转真空过滤机,转一圈得滤液0.2m,转速为多少才可以维持生产能力不变? 解: (1) ∵V2=KA2τ 即 2.912=K×102×15 ∴K=5.65×10-3 m2/min 又 Q= V/∑τ

即 4.8/60=2.91/(15+τw+τD) ∴ τw+τD=21.4 min

(4分) (2)V2=KA2τ A2= V2/Kτ (4分)

?A?1K而K??pA?A'?K?p??2''K?p

?A'?2A?14.1m2(3)Q=4.8/60=0.2×n (n-r/min) ∴ n=0.4 r/min (2分)

22

3.用某叶滤机恒压过滤钛白水悬浮液。滤叶每侧过滤面积为(0.81)m,共10只滤叶。测得:

33

过滤10min得滤液1.31m;再过滤10min共得滤液1.905m。已知滤饼与滤液体积比n=0.1。试问:(1)过滤至滤饼厚为21mm即停止,过滤时间是多少?

(2)若滤饼洗涤与辅助时间共45min,其生产能力是多少?(以每小时得的滤饼体积计)

22

解:(1) ∵V + 2VVe = KAt

2 2

由题意得 1.31+ 2×1.31Ve = KA×10 (a)

22

1.905 + 2×1.905Ve = KA×20 (b)

263

(a)、(b)联立,解得 KA= 0.2076 m/min,Ve = 0.1374 m

(3分)

22

又 A = 10×2×0.81 = 13.12m

45

过滤终了时,共得滤液量VE = 13.12×0.021/0.1 = 2.755 m

2

由 2.755 + 2×2.755×0.1374 = 0.2076tE,∴tE = 40.2 min

(3分) (2) 生产能力 = nVE /(tE+tw+t辅)

-333

= 0.1×2.755/(40.2+45) =3.23×10 m/min = 0.194 m/h(滤饼) (4分)

4.在3×105Pa的压强差下对钛白粉在水中的悬浮液进行过滤实验,测得过滤常数K=5×10-5m2/s、qe=0.01m3/m2,又测得滤饼体积与滤液体积之比v=0.08。现拟用有38个框的BMY50/810-25型板框压滤机处理此料浆,过滤推动力及所用滤布也与实验用的相同。试求:(1)过滤至框内全部充满滤渣所需的时间;(2)过滤完毕,以相当于滤液量1/10的清水进行洗涤,求洗涤时间;(3)若每次卸渣、重装等全部辅助操作共需15min,求每台过滤机的生产能力(以每小时平均可得多少(m3)滤饼计)。 解:(1)所需过滤时间

A=0.812×2×38=49.86m2

Vc=0.812×0.025×38=0.6233m2

3

Vc0.6233??0.1563m3/m2 vA0.08?49.86112???q2?2qqe??0.1563?2?0.1563?0.01??551s ??5K5?10q?(4分)

(2)洗涤时间

KA5?10?5?49.86?dV???1.874?10?5m3/s ????d??w8?q?q0?8?0.1563?0.01??3?W?VW/???0.1V/1.874?10

?d??W?dV??0.15?63 ?0.1 (3)生产能力 Qc??349.86/?1.87?4s1 04分)16 (4

0.6233?3600?1.202m3(滤饼)/h(滤饼)/h (2分)

551?418?15?60

3

5.用板框过滤机过滤某悬浮液,一个操作周期内过滤 20分钟后共得滤液 4m (滤饼不可压缩,介质阻力可略)。若在一个周期内共用去辅助时间30分钟,求: (1) 该机的生产能力

(2)若操作表压加倍,其它条件不变(物性,过滤面积,过滤时间与辅助时间),该机生产能力提高了多少? 解:滤饼不洗涤 (1)4分

Q?60V4??0.08m3/min

???w??D20?30(2)6分

46

V12?K1A2?,V'2?K'A2?V'2K'?2V1K1?K??p?V'??pV'?2V?1.414?4?5.65m35.65Q??0.113m3/min506.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,则又需过滤时间为多少?

解:由q2?2qeq?K? 3分

得2qeq?K??q2 3分 K??q25?10?3?300?0.752?qe???0.6252q2?0.75q2?2qeq1.52?2?0.625?15????825?3 4分 K5?10???825?300?525s

7.一小型板框压滤机有框10块,长宽各为0.2m,在2at(表压)下作恒压过滤共二小时滤框充满共得滤液160l,每次洗涤与装卸时间为1hr,若介质阻力可忽略不计,求:

(1)过虑常数K,洗涤速率。

(2)若表压增加一倍,其他条件不变,此时生产能力为若干? 解:(1) (5分)

?P?2at

2

A=0.2×0.2×10×2=0.8m

V2?KA2?0.162?K??0.02m3/h 20.8?21KA2?dv??0.01m3/h?????d??W42V(2) (5分)

??P??2?P

?K??2K

?0.16????K??? 0.8?????1h

47

2

故生产能力为 0.16/(1+1)=0.08m3/h

8.某板框压滤机的过滤面积为0.4 m,在恒压下过滤某悬浮液,4hr后得滤液80 m,

2

3

过滤介质阻力可略去不计。

试求:①若其它情况不变,但过滤面积加倍,可得多少滤液?

②若其它情况不变,但操作时间缩短为2hr,可得多少滤液?

3

③若在原表压下过滤4hr后,再用5m水洗涤滤饼,需多长洗涤时间?设滤液与水性质相近。 解:(1) (3分)

V2?KA2?2V22A2?22V1A1V0.8?800.42V2?160m3(2) (3分)

2222

V222? 2804V?55.6m3

(3) (4分)

802KA???1600m6/h?4KA2KA2?dv?? ????d??E2?V?Ve?2VVwVw?w???2h21KA1??dv??????4??d??E?42V2V2

9.一小型板框过滤机,过滤面积为0.1m2 ,恒压过滤某一种悬浮液。得出下列过滤议程式:

2

(q +10)2=250(θ+0.4)式中q以l/m,θ以分钟计。

试求:(1)经过249.6分钟获得滤液量为多少?

(2)当操作压力加大1倍,设滤饼不可压缩同样用249.6分钟将得到多少滤液量。

解:(1)(q?10)2?250(??0.4)

当??249.6分时

q=240L/M V=240×0。1=24L

(5分)

2 48