化工原理非均相分离典型习题

非均相分离

（1）重力沉降

滞流区的沉降公式、降尘室的沉降条件、在降尘室中设置水平隔板（例3－3）、流型校核、降尘室的生产能力

（2）离心沉降

旋风分离器的压强降、旋风分离器的临界粒径、沉降流型校核（离心沉降速度、层流）、多个旋风分离器的并联（例3－5）

旋风分离器的操作原理

三、简答题（10分）

含尘气体通过降尘室后，固体颗粒浓度降低。若其它条件不变，且颗粒沉降处在层流区，试分析气体的温度升高时出口气体的含尘量如何变化 颗粒在层流区的沉降速度计算式为μ

ρρ18)(2g d u s t -= 而气体的黏度随温度的升高而增大，所以t u 会减小。 （5分）

含尘气体通过沉降室，颗粒得到分离的必需条件为 t

u H u l ≥ 对于临界最小沉降速度，由于气体黏度的增大，最小捕集颗粒直径增大，使得出口气体的含尘量增大（5分）

2． 临界粒径

3、分析颗粒的自由沉降过程

3、（10分）一种测定粘度的仪器由一钢球及玻璃筒组成。测试时筒内充被测液体，记录钢球下落一定距离的时间，球的直径为6mm ，下落距离为20cm ，测试一种糖浆时记下的时间间隔为秒，此糖浆的密度为1300 kg/m 3，钢球的密度为7900 kg/m 3，求此糖浆的粘度。

七、计算题（10分）拟采用降尘室除去常压炉气中的球形尘粒。降尘室的宽和长分别为2m 和6m ,气体处理量为1标m 3/s ，炉气温度为427℃，相应的密度ρ=0.5kg/m 3，粘度μ=×，固体密度ρS =400kg/m 3操作条件下，规定气体速度不大于0.5m/s ，试求：

1．降尘室的总高度H ，m ； 2．理论上能完全分离下来的最小颗粒尺寸。

七、（10分） 解：1）降尘室的总高度H

s m t V V S /564.2273

427273127327330=+?=+= (1) m 564.25

.02564.2bu V H S -?=== (1)

2）理论上能完全出去的最小颗粒尺寸

用试差法由u t 求d min 。

s /m 214.06

2564.2bl V u s t =?== （2） ()()m 1078.5807

.95.04000214.0104.318g u 18d 55s t min --?=?-???=ρ-ρμ= （2） 假设沉降在斯托克斯区

()()

()s /m 103.0104.318807.95.04000104018g d u 526s 2t =???-?=μρ-ρ='-- (1) 1182.010

14.35.0214.01078.5du Re 55t t <=????=μρ=-- (2) 核算沉降流型, ∴原假设正确，最小粒径为*10-5m 。 （1）

二、（10分）某厂炉气中含有最小直径为10μm 的尘粒，尘粒的密度为4000kg/m 3，炉气温度为700K 。在此温度下，气体黏度为×，密度为0.5kg/m 3。现要求炉气处理量为8000kg/h 。采用多层降尘室除尘粒，若降尘室中的隔板已选定长度为5m ，宽为3m ，且降尘室总高不超过4.8m 。试计算降尘室中隔板间的距离。

二、（10分，05考研）一种测定粘度的仪器由一钢球及玻璃筒组成。测试时筒内充被测液

体，记录钢球下落一定距离的时间，球的直径为6mm ，下落距离为200mm ，测试一种糖浆时记下的时间间隔为秒，此糖浆的密度为1300 kg/m 3，钢球的密度为7900 kg/m 3，求此糖浆的粘度是多少厘泊。