化工原理典型例题题解VIP免费

1 第 4 章 流体通过颗粒层的流动 典型例题例 1：过滤机的最大生产能力用一板框压滤机对悬浮液进行恒压过滤，过滤20 分钟得滤液 20m3 ，过滤饼不洗涤，拆装时间为15 分钟，滤饼不可压缩，介质阻力可略。试求：（1） 该机的生产能力，以 m3 （滤液） /h 表示 (2) 如果该机的过滤压力增加 20 ℅，该机的最大生产能力为多少 m3（滤液）/h ？解：（1）hmVQD/3.34601520203（2）根据恒压过滤方程V2=KA2θ202020222VKA为了得到最大生产能力，则应min15Df在原压力下对应的滤液量为300152022foptKAV33.17 mVoptΔ P’=1.2 Δ P V∝Δ P1/2395.183.172.1mV opthmVQDfopt/9.3760151595.183max例 2：滤饼的洗涤问题采用板框压过滤机进行恒压过滤，操作 1 小时后，得滤液 15m3 ，然后用 2m3的清水在相同的压力下对滤饼进行横穿洗涤。假设清水的粘度与滤液的粘度相同。滤布阻力可略，试求：（1） 洗涤时间（2） 若不进行洗涤，继续恒压过滤1 小时，可另得滤液多少 m3 ？解： V2=KA2θKA2=152采用横穿洗涤法，则有：EwddVddV41hrVKAVfww07.11521541224122或者hrJfw07.1141152222 ''22KAV，322.21215''mKAV32.6152.21mV例 3：操作压强对过滤机生产能力的影响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）若操作压强加倍， 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） Q=4/ （20+30）=0.08m3/min （2） K ∝Δ P V’∝Δ P1/2V’=21/2V=1.414×4=5.65m3Q=5.65/50=0.113m3/min 例 4：在 9.81 ×103Pa的恒定压力差下过滤某种的悬浮液。悬浮液中固相为直径 0.1mm的球形颗粒，固相体积分率为10%，过滤时形成空隙率为60%的不可压缩滤饼。已知水的粘度为 1.0 ×10-3Pa· s，过滤介质阻力可以忽略， 试求：（1）每平方米过滤面积上获得1.5m3滤液所需的过滤时间；（2）若将此过滤时间延长一倍，可再得滤液多少？解：（ 1）过滤时间已知过滤介质阻力可以忽略时的恒压过滤方程式为单位面积上所得滤液量q=1.5m3/m2过滤常数对于不可压缩滤饼， s=0,常数，则3 已知=9.81×103Pa =1.0×10-3Pa· s，滤饼的空隙率=0.6 球形颗粒的比表面为m2/m3于是m2又根据料浆中的固相含量及滤饼的空隙率，可求出滤饼体积与滤...