化工原理 第二版答案.doc

化工原理第二版答案
第三章机械分离和固体流态化
2. 密度为2650 kg/m的球形石英颗粒在20℃空气中自由沉降,计算服从斯托克斯公式的最大颗粒直径及服从牛顿公式的最小颗粒直径。
3?5???,???10Pa?s 20C解:时,空气
对应牛顿公式,,
那么,斯托克斯区:
dmax?
3???m
??1513?m
3. 在底面积为40 m的除尘室内回收气体中的球形固体颗粒。气体的处理量为3600 m323??3000kg/m/h,固体的密度,操
3??,黏度
为2×10 Pa·s。试求理论上能完全除去的最小颗粒直径。
解:在降尘室中能被完全分离除去的最小颗粒的沉降速度ut,
Vs3600则 ut?bl?400?3600? -5
假设沉降在滞流区,用斯托克斯公式求算最小颗粒直径。
dmin??? 核算沉降流型:
Ret?dminut?
??10?6?????1 ?52?10
假设合理。求得的最小粒径有效。
4. 用一多层降尘室除去炉气中的矿尘。矿尘最小粒径为8?m,密度为4000
3kg/m。 m、 m、高
m,气体温度为427℃,黏度为
-×10 Pa·s, kg/m。若
3每小时的炉气量为2160标准m,试确定
降尘室内隔板的间距及层数。解:由气体的状态方程PV?nRT 'T'得Vs?TVs,则气体的流量为:
427?2732160Vs??? 2733600'
??? ?
假设沉降发生在滞流区,用斯托克斯公式求最小粒径。
dmin????m 核算沉降流型:
Ret?dminut?
??10?6?????1 ??10
假设合理。求得的最小粒径有效。
由以上的计算可知。粒径为8?m的颗粒沉降必定发生在滞流区。
用斯托克斯公式求沉降速度 d2(?s??)g(8?10?6)2?(4000?)??3ut????10m/s ?518?18??10
??blut?????1051层。
板间距h?H/(n?1)?/(51?1)? 核算气体在多层降尘室中的流型。 u?Vs/(bl)?/(?)?
当量直径(对降尘室)
4???4bh/2(b?h)?? 2?(?)
Re?deu?/????/(?10?5)?
气体在降尘室中的流动为层流流动。设计合理。
5. 已知含尘气体中尘粒的密度为2300
33kg/m,气体流量为1000 m/h、黏度为
-×10 Pa·s、 kg/m,采用如