化工原理

化工原理习题集卡片

题型 页码 试题： 若铅微粒（?s1=7800kg/m3） 和石英微粒（?s2=2600kg/m3）以同一沉降速度在（1）空气中（2）水中作自由沉降，假设沉降在滞流区。分别求它们的直径之比。取水的密度为1000kg/m3。 计算 上册P117、118 难度 知识点 较难 重点 章节 分值 第3章第1节 7 答案与评分标准 解：（1）在空气中作自由沉降，由于?即?s -?空气空气 《?s 故?空气可略， ≈?s 18?空ut（?s??空）g 由斯托克斯公式可得 d?微粒下标为2。可得： 18?空utd2d1 （1分）设铅微粒下标为1，石英 ??s2?g18?空ut??s1?s2?78002600?1.73 （3分） ?s1?g（2）在水中作自由沉降，可得： 18?水utd2d1?（?s2??水）?g18?水ut（?s1??水）?g

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??s1??水?s2??水?7800?10002600?1000?2.06 （3分） 化工原理习题集卡片

题型 页码 试题： 用一多层降尘室以除去炉气中的矿尘。矿尘最小粒径为8?m，密度为4000kg/m3。降尘室内长4.1m，宽1.8m，高4.2m，气体温度为427℃，粘度为3.4×10-5Pa·s，密度为0.5kg/m3，若每小时的炉气量为2160标准m3。试求降尘室内的隔板间距及层数。 答案与评分标准 解：（1）操作条件下炉气处理量为： Vs?21603600?273?427273?1.54m/s（23计算 上册P45、117、118、120 难度 知识点 较难 重点 章节 分值 第1章第3节 第3章第1节 11 分） （2）假设沉降在滞流区，可求出ut ut?d(?s??)g18?2?(8?10?6)?(4000?0.5)?9.8118?3.4?10?52?4.1?10?3m/s（2分） 而气体水平通过速度u?vs/bH?1.54/(1.8?4.2)?0.20m/s （1分） （3）层数n n?vsb?ut?1?1.541.8?4.1?4.1?10?3?1?51?1?50 （2分） （4）隔板间距h H?(n?1)h 可得：h?Hn?1?4.2m51?0.082m （1分） （5）核算颗粒沉降和气体流动是否都在滞流区 ① Ret?② de?dut??2bh??8?10?6?4.1?103.4?10?5?3?0.5?4.8?10?4?1 在滞流区 （1分） 2?1.8?0.0821.8?0.082b?h?0.157m （1分） 气体流动的Re为： Re?deu???0.157?0.20?0.53.4?10?5?462?2000 在滞流区。 38

故降尘室计算合理，结果有效。（1分） 化工原理习题集卡片

题型 页码 试题： 采用标准型旋风分离器除去炉气中的球形颗粒。要求旋风分离器的生产能力为2.0m3，直径D为0.4m，适宜的进口气速为20m/s。炉气的密度为0.75kg/m3，粘度为2.6×10-5Pa·s（操作条件下的），固相密度为3000kg/m3，求（1）需要几个旋风分离器并联操作；（2） 临界粒径dc；（3）分割直径d50；（4）压强降ΔP。 答案与评分标准 解：对于标准型旋风分离器，h=D/2，B=D/4，Ne=5，ξ=8 （教材上册P125） （1） 并联旋风分离器数n： 单台旋风分离器的生产能力为： (Vs)单=h·B·ui=DD24ui(0.42计算 上册P125、126、127 难度 知识点 中 重点 章节 分值 第3章第2节

9 /8)×20=0.40m3/s（2分） n=Vs/ (Vs)单 =2.0/0.40=5 （1分） （2）求临界粒径dc B=D/4=0.4/4=0.1m，Ne=5，代入下式： 39

dc?9?B?Ne?sui?9?2.6?10?5?0.1??5?3000?20?4.98?10?6m?4.98?m （2分） （3）分割直径d50 d50?0.27?D(?s??)ui?0.272.6?10?5?0.43000?20?3.554?10?6m?3.554?m

（2分） （4）压强降ΔP ?p???

?ui22?8?0.75?(20)22?1200Pa （2分） 化工原理习题集卡片

题型 页码 试题： 某淀粉厂的气流干燥器每小时送出10000m3带有淀粉的热空气，拟采用扩散式旋风分离器收取其中的淀粉，要求压强降不超过1250pa已知气体密度为1.0Kg/m3,试选择合适的型号。 计算 上册P131、132 难度 知识点 中 重点 章节 分值 第3章第2节

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