化工原理题库(199006)

9、用3B33型泵从敞口容器将水送到别处,流率为55m3/h,查得该流量下的允许吸上真空度为3m。吸入管压头损失为1m,忽略液体在吸入管的动压头。当地大气压736mmHg。

(1)3B33的B指的是什么?

(2)输送20?C水时,泵的安装高度;[2m]

解:(1)B指的是清水泵 (3分) (2)根据

u12 (2分) Hg?Hs?Hf?2g因为 (5分)

Hs?3m,Hf?1mu12?0 2g当地大气压736mmHg约为10 mH2O,因此

u12=3-1=2m Hg?Hs?Hf?2g10、用安装在液面上方2米的泵输送流量为12m3/h的20℃水, 泵的出口处压力表读数1.9at(表),泵入口处真空表读数140mmHg, 轴功率1.20kw, 电动机转数2900转/分,真空表与压力表距离0.7m, 出口管与入口管直径相同。若泵的允许吸上真空度为6米,吸入管的全部阻力为1m水柱,动压头可忽略。求:

(1)泵的压头H ;

(2)泵的安装高度是否合适? 解:

(1) 列真空表与压力表间柏努力方程,以真空表处管中心为水平基。(5分)

?P?u2H??Z???Hf

?g2g管径相同,?u?0,则:

21.9?9.81?104?140?133.3?104H?0.7??21.6m 39.8?10u12(2)Hg?H??Hf0?1=6-0-1=5m (5分)

2g's实际安装高度为2m<5m,安装高度合适。

16

1、某板框过滤机框空的长、宽、厚为250mm×250mm×20mm,框数为8, 以此过滤机恒压过滤某悬浮液,测得过滤时间为8.75min与15min时的滤液量分别为0.15m3及0.20m3,试计算过滤常数K。 解:

过滤面积A = 8×2×0.25×0.25 = 1.0 m2

(2分) 已知: τ1 = 8.75 min V1 = 0.15 m3 τ2 = 15 min V2 = 0.20 m3

∵V2+2VVe = KA2τ (4分) 可得 0.152+2×0.15Ve = K×12×8.75 (1) 0.202+2×0.20Ve = K×12×15 (2) (1)、(2)式联立,解得 K = 0.0030 m2/min = 5.0×10-5 m2/s (4分)

2、以板框压滤机恒压过滤某悬浮液,过滤面积10m2,操作压差1.96×105 Pa。每一循环过滤15min得滤液2.91m3。过滤介质阻力不计。

(1) 该机生产能力为4.8m3/h滤液,求洗涤、装拆总共需要的时间及过滤常数K。 (2) 若压差降至9.81×104Pa,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)如改用回转真空过滤机,转一圈得滤液0.2m3,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??2K'?p'

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

17

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)2m2,共10只滤叶。测得:过滤10min得滤液1.31m3;再过滤10min共得滤液1.905m3。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) 解:(1) ∵V2 + 2VVe = KA2t

由题意得 1.312 + 2×1.31Ve = KA2×10 (a)

1.9052 + 2×1.905Ve = KA2×20 (b)

(a)、(b)联立,解得 KA2= 0.2076 m6/min,Ve = 0.1374 m3

(3分) 又 A = 10×2×0.812 = 13.12m2

过滤终了时,共得滤液量VE = 13.12×0.021/0.1 = 2.755 m3

由 2.7552 + 2×2.755×0.1374 = 0.2076tE,∴tE = 40.2 min

(3分) (2) 生产能力 = nVE /(tE+tw+t辅) = 0.1×2.755/(40.2+45) =3.23×10-3 m3/min = 0.194 m3/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

Vc0.6233??0.1563m3/m2 vA0.08?49.8611???q2?2qqe??0.15632?2?0.1563?0.01??551s ?5?K5?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 (2分)

551?418?15?6018

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 4m3 (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

V12?K1A2?,V'2?K'A2?V'2K'?V12K1K?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 4分 K5?10?3??825?300?525s

19

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

A=0.2×0.2×10×2=0.8m2

V2?KA2?0.1623?K??0.02m/h

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

?P??2?P ?K??2K

?0.16????K??? ?0.8????1h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 m2,在恒压下过滤某悬浮液,4hr后得滤液80 m3,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若在原表压下过滤4hr后,再用5m3水洗涤滤饼,需多长洗涤时间?设滤液与水性质相近。

2V222?

8024V?55.6m3

(3) (4分)

802KA???1600m6/h?4KA2KA2?dv?? ???d?2V?V2V???Ee?VwVw?w???2h21??dv??1KA????4??d??E?42V2V2

20

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@) 苏ICP备20003344号-4