石油化学工程原理课后习题答案 下载本文

10?10?6?3.526?10?3?0.5?4 Re?假设成立 ??5.18?10?3?0.034?10dut?1??273.15?427? Vs??2.563m3s

273.15Vs2.5632??727m 方法一:由Vs?Abut得: Ab?

?3ut3.526?10 层数

Ab727n???80.78?81

L?B5?1.82.8 间距h??0.0347m?34.7mm

81hLL?ut5?3.526?10?3?得间距h? 方法二:由??0.0347m?34.7mm utuu2.563/?1.8?2.8? 层数

3-7 今拟用宽4.5m、深0.8m的矩形槽从炼油厂废水中回收直径

n?2.8?80.76?81

0.0347200?m以上的油滴。在

槽的出口端,除油后的水可不断从下部排出,而汇聚成层的油则从槽的顶部移去。油的密度为870kgm3,水温为

20℃。若废水的处理量为1.56?103m3h,求所需槽的长度

L。

解:20℃水的物性

??998.2kgm3,??1.005mPa?S

假设沉降在斯托克斯区:

ut?d??S???g200?10??998.2?870??9.81? 18?18?1.005?10?32??62? ?2.781?10?3ms200?10?6?2.781?10?3?998.2 Re???0.55假设成立

?3?1.005?10dut?Vs1.56?1031 由Vs?Abut?BLut得:L????34.63m

?3But36004.5?2.781?10

53-8 用如图3-10所示的旋风分离器从200℃、压力为1.013?10Pa的含尘空气中除尘。

尘粒的密度为体处理量,

2000kgm3,旋风分离器的直径为

0.65m,进口气速为

21ms。试求⑴气

m3s(标准状态);

⑵气体通过旋风分离器的压力降; ⑶尘粒的分割直径。

解:⑴对于如图3-10所示的直径为0.65的标准旋风分离器其他相应的尺寸为

h?D2,B?D4

0.650.65 Vs?uA?uhB?21???1.109m3s

24 换算成标准状况Vs ?Vs ⑵对于如图

T 273.15?1.109??0.6403m3s T273.15?2003-10所示的标准旋风分离器其??8.0

0.746?212?8.0??1.316kPa 则压力降?P??22 ⑶标准旋风分离器的分割直径:

?u2?D26?10?6?0.65?0.27?5.417?10?6m d50?0.27ui??s???21?2000?0.746?

3-9 用板框压滤机对某种悬浮液在压力差为400mmHg(53320Pa)的条件下进行过滤实验,过滤面积为

0.01m2,所得实验数据如下:

过滤时间,S 滤液量,ml 8.4 100 38 300 84 500 145 700 滤饼与滤液的体积比为试求过滤常数K与解:根据

0.064m3m3,滤饼不可压缩。在过滤条件下滤液的粘度为3.4cP。

qe及滤饼的比阻γ

?12?q?qe处理实验数据(结果如下表): qKK过滤时间,S 滤液量,ml q 8.4 100 0.01 38 300 0.03 84 500 0.05 145 700 0.07 m3m2 ?q S?m2m3 ?将与q840 1267 1680 2071 q值描绘在直角坐标图上可得

22002000一条直线,可求得直线的斜率

τ/q180016001400120010008001?20500sm2K2qe?640s?m2m3 K 解得: 由

K?4.88?10ms, qe?0.0156m3m2 2?P得 ??c?520.010.020.030.040.050.060.07q , 3/mm2K?2?P2?53320132??1.004?10 1m ??

?5?3K?c4.88?10?3.4?10?0.064

3-10 对上题中的悬浮液用滤框边长为800mm的板框压滤机在相同的压力差下进行过滤,过滤1小时获得滤液解:由上题已知:

6m3。试求滤框的数目及其厚度。

2K?4.88?10?5m2s,qe?0.0156m3m2

?2VVe?KA2?

根据过滤基本方程:V 代入数据: 整理方程: 解方程得:

62?2?6?0.156A?4.88?105A2?36000.177A2?0.1872A?36?0

A?14.80m2

A14.80 滤框数目:n???11.56?12

222L2?0.8 滤框厚度=

3-11 某厂用板框压滤机在恒压条件下过滤一种胶质物料,滤框的空间尺寸为

V0.064?6??0.05m?50mm 22nL12?0.81000?1000?40mm,有

20个滤框。经过2小时过滤,滤框完全充满滤饼,并每平方

3米过滤面积得到滤液1.4m。卸饼、清理、组装等辅助时间为1.2小时,忽略过滤介质阻

力,滤饼未洗涤。试计算: ⑴该板框压滤机的生产能力;

⑵过滤后用1/8滤液体积的洗涤水在同样压力差下进行横穿洗涤滤饼时的生产能力(洗涤水与滤液粘度相近);

⑶若当滤框的厚度减为25mm,其它条件不变,滤液仍用1/8滤液体积的洗涤水洗涤滤饼时的生产能力。 解:⑴过滤面积

A?1?1?2?20?40m2 qA1.4?40???17.5m3h?4.681?10?3m3s Q?????2?1.2 ⑵过滤终了速率:

VdVKA2? d?2V 采用横穿洗涤的洗涤速率是过滤终了速率的1/4,即

1?dV?KA2?dV? ???????d??W4?d??8V ?W

VW8V?1?V2?????2h ?V??22?dV?KA?8?KA???d??WV

Q????qA???1.4?40?10.77m3h?2.99?10?3m3s

2?2?1.2 ⑶若滤框的厚度减为25mm,其它条件不变时,q会减小

q' 25q' AcV滤饼' ??0.625 ?qAc?V滤饼 ? 即?q40qAcV滤饼

q' ?0.625q?0.625?1.4?0.875m3

?q' ?q 'q2?q '2?????0.625?2?0.78125h ??KK?q?222 过滤时间?' ? 洗涤时间:?W' ??' ?0.78125h