发布时间 : 星期一 文章课后答案（作业）更新完毕开始阅读
KA2t1解：恒速过滤的方程式为式（7.2.18a）V?
2212V12所以过滤常数为K?2
At1此过滤常数为恒速过滤结束时的过滤常数，也是恒压过滤开始时的过滤常数，在恒压过滤过程中保持不变，所以由恒压过滤方程式（7.2.15），
2V1222V1222V?V?KAt?V?V?2At2?V?V1?t2
At1t122122212V122?222所以V?t2?V1??40?22?20
t1202所以总的滤液量为V?4.47m3
7.5 用压滤机过滤某种悬浮液，以压差150kPa恒压过滤1.6h之后得到滤液25 m3，忽略介质压力，则：
（1）如果过滤压差提高一倍，滤饼压缩系数为0.3，则过滤1.6h后可以得到多少滤液；
（2）如果将操作时间缩短一半，其他条件不变，可以得到多少滤液？
2?p1?sA2t解：（1）由恒压过滤方程V?KAt?
?r0c22??p?V当过滤压差提高一倍时，过滤时间不变时12??1?
V2??p2???p?1?0.3所以V22??2?V12??2??252?1012.5
??p1?V2?31.8m3
1?s21?s（2）当其他条件不变时，过滤常数不变，所以由恒压过滤方程，可以推得
t221V12t12V?V1??252?312.5 ，所以?22t12V2t2所以V2?17.7m3
7.10 用板框过滤机恒压过滤料液，过滤时间为1800s时，得到的总滤液量
为8m3，当过滤时间为3600s时，过滤结束，得到的总滤液量为11m3，然后用3m3的清水进行洗涤，试计算洗涤时间（介质阻力忽略不计）。
dVKA2?解：由（7.2.11）得 dt2V112依题意，过滤结束时2?K?3600
A2dVKA2?11/3600?所以过滤结束时???1.53?10?3m3/s dt2V2?11洗涤速度与过滤结束时过滤速度相同 所以洗涤时间为
t?3?1960s ?31.53?10
7.13．温度为38℃的空气流过直径为12.7mm的球形颗粒组成的固定床，已知床层的空隙率为0.38，床层直径0.61m，高2.44m，空气进入床层时的绝对压力为111.4kPa，质量流量为0.358kg/s，求空气通过床层的阻力。
解：颗粒比表面积
a?6?4.72?102m2/m3 ?312.7?10查38℃下空气密度为1.135 kg/m3，黏度为1.9×10-5Pa·s。 空床流速为
u??0.358/1.135?23.14??0.61/2?2?1.08m/s
空气通过床层的阻力为
?p?Kl?1???a22?3u?L?5??1?0.38???4.72?102?0.3832?1.08?1.9?10?5?2.44?390.71Pa
7.15 某固定床反应器，内径为3m，填料层高度为4m，填料为直径5mm的球形颗粒，密度为2000kg/m3，反应器内填料的总质量为3.2×104kg。已知通过固定床的气体流量为0.03m3/s，平均密度为38kg/m3，粘度为0.017×10-3 Pa·s，求气体通过固定床的压力降。
?3?解：颗粒床层的体积为V床?3.14????4?28.26m3
?2?2填料的体积为V填料?3.2?104/2000?16m3
28.26?16?0.43
28.266颗粒的比表面积为a??1.2?103m2/m3 ?35?10所以床层的空隙率为??气体通过颗粒床层的流速为u?由公式（7.3.11），得
?p?Kl?1???a220.033.14??1.5?2?0.0042m/s
?35??1?0.43??1.2?103?u?L?0.4332??2?0.0042?0.017?10?3?4?8.4Pa 所以气体通过床层的压力降为8.4Pa
7.16. 一个滤池由直径为4mm的砂粒组成，砂砾球形度为0.8，滤层高度为0.8m，空隙率为0.4，每平方米滤池通过的水流量为12 m3/h，求水流通过滤池的压力降（黏度为1×10-3 Pa·s）。
解：颗粒的比表面积为
a?6?1.875?103m2/m3 ?30.8?4?1012?0.0033m/s
1?3600空床流速
u?所以水流通过滤池的压力降为
?p?Kl?1???a22?3u?L?5??1?0.4???1.875?103?220.43?0.0033?1.0?10?3?0.8?261Pa
第八章
8.2吸收塔内某截面处气相组成为y?0.05，液相组成为x?0.01，两相的平衡关系为
kx?1.25?10?5y??2x，如果两相的传质系数分别为ky?1.25?10?5kmol/(m2·s)，
kmol/(m2·s)，试求该截面上传质总推动力、总阻力、气液两相的阻力和传质速率。
解：与气相组成平衡的液相摩尔分数为y??2x?2?0.01?0.02
所以，以气相摩尔分数差表示的总传质推动力为
?y?y?y*?0.05?0.02?0.03
同理，与液相组成平衡的气相摩尔分数差为x*?0.05/2?0.025
所以，以液相摩尔分数差表示的总传质推动力为
?x?x*?x?0.025?0.01?0.015
以液相摩尔分数差为推动力的总传质系数为
Kx?11??0.83?10?5?5?51/kx?1/mky1/?1.25?10??1/?2?1.25?10?
kmol/(m2·s)
以气相摩尔分数差为推动力的总传质系数为 s) Ky?Kx/m?0.83?10?5/2?0.42?10?5 kmol/(m2·传质速率
NA?Kx?x?0.83?10?5?0.015?1.25?10?7 kmol/(m2·s)
或者NA?Ky?y?0.42?10?5?0.03?1.26?10?7 kmol/(m2·s) 以液相摩尔分数差为推动力的总传质系数分析传质阻力 总传质阻力1/Kx?1/?0.83?10?5??1.20?105 (m2·s)/kmol 其中液相传质阻力为1/kx?1/?1.25?10?5??0.8?105(m2·s)/kmol 占总阻力的66.7%
气膜传质阻力为1/mky?1/?2?1.25?10?5??0.4?105(m2·s)/kmol 占总阻力的33.3%
8.3用吸收塔吸收废气中的SO2，条件为常压，30℃，相平衡常数为m?26.7，在塔内某一截面上，气相中SO2分压为4.1kPa，液相中SO2浓度为0.05kmol/m3，气相传质系数为kG?1.5?10?2kmol/(m2·h·kPa)，液相传质系数为kL?0.39m/h，吸收
液密度近似水的密度。试求：