南工大化工原理第三章习题解答

第三章 习题 1）有两种固体颗粒，一种是边长为a 的正立方体，另一种是正圆柱体，其高度为h，圆柱直径为d。试分别写出其等体积当量直径 和形状系数 的计算式。 2）某内径为0.10m 的圆筒形容器堆积着某固体颗粒，颗粒是高度h=5mm，直径d=3mm 的正圆柱，床层高度为0.80m，床层空隙率 、若以1atm，25℃的空气以0.25 空速通过床层，试估算气体压降。 [解] 圆柱体： 3）拟用分子筛固体床吸附氯气中微量水份。现以常压下 20℃空气测定床层水力特性，得两组数据如下： 空塔气速 0.2 ， 床层压降 14.28mmH2O 0.6 93.94mmH2O 试估计25℃、绝对压强 1.35atm 的氯气以空塔气速 0.40 通过此床层的压降。（含微量水份氯气的物性按纯氯气计）氯气 ， [解]常压下， 欧根公式可化简为 3） 令水通过固体颗粒消毒剂固定床进行灭菌消毒。固体颗粒的筛析数据是：0.5～0.7mm，12%；0.7～1.0mm，25.0%；1.0～1.3，45%；1.3～1.6mm，10.0%；1.6～2.0mm，8.0%（以上百分数均指质量百分数）。颗粒密度为 1875 。固定床高 350mm，截面积为 314mm2。床层中固体颗粒的总量为 92.8g。以20℃清水以 0.040 空速通过床层，测得压降为 677mmH2O，试估算颗粒的形状系数 值。 4）以单只滤框的板框压滤机对某物料的水悬浮液进行过滤分离，滤框的尺寸为0.20×0.20×0.025m。已知悬浮液中每 m3 水带有 45 ㎏固体，固体密度为1820 。当过滤得到 20 升滤液，测得滤饼总厚度为24.3mm，试估算滤饼的含水率，以质量分率表示。 6）某粘土矿物加水打浆除砂石后，需过滤脱除水份。在具有两只滤框的压滤机中做恒压过滤实验，总过滤面积为0.080m2，压差为3.0atm，测得过滤时间与滤液量数据如下： 过滤时间，分：1.20 2.70 5.23 7.25 10.87 14.88 滤液量，升： 0.70 1.38 2.25 2.69 3.64 4.38 试计算过滤常量K，以 为单位，并计算 ，以 为单位。可采用由积分式 导出的 求K 与 。 [解] 为便于直接使用题给数据：改用 组别 Xi Yi 1 0.70 1.714 3.265 1.442 2 1.38 1.957 1.270 0.625 3 2.25 2.324 0.0660 i0.0483 4 2.69 2.695 0.0335 0.0335 5 3.64 2.986 1.284 0.537 6 4.38 3.397 3.508 1.658 15.04 15.073 9.427 4.344 7）欲过滤分离某固体物料与水构成的悬浮液，经小试知，在某恒压差条件下过滤常量 ，滤布阻力 ，每1m 3 滤饼中含485 ㎏水，固相密度为2100 ，悬浮液中固体的...