某水中含有颗粒直径为0.2mm的悬浮液，颗粒所占的体积分率为0.1，在9.8...

问答题 某水中含有颗粒直径为0.2mm的悬浮液，颗粒所占的体积分率为0.1，在9.81×10³Pa的恒定压差下过滤，过滤时形成不可压缩的滤饼，空隙率为0.6，过滤介质的阻力可以忽略，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，可再得多少滤液。（水的粘度为1×10^-3Pa·s）

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1.问答题采用一半径为r的旋流分离器分离某悬浮液，假设能完全分离的颗粒的临界直径为dc。如果将旋流分离器的半径减少为原来的1/2，而其他条件（如液体进口处切向速度、进口宽度和旋流分离器高度均不变），求此时颗粒的临界直径为多少？

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旋流分离器分离颗粒的临界直径可以表达为

从这个式子可以看到，颗粒的临界直径与分离器半径无关，所以改变半径不会影响临界直径。

2.问答题以甲苯为萃取剂，采用萃取法处理含A废水。已知待处理的废水体积为10L，密度为1000kg/m³，废水中的A浓度为1000mg/L，萃取剂量为2kg。如果要求萃取后废水中A浓度达到1mg/L以下，问是否能达到要求？如果能达到，应采取什么样的萃取方式？请通过计算说明。假设A的分配系数为10，并不随溶液组成而变化。

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3.问答题 某活性炭吸附苯酚的吸附等温试验方程式为q＝2.5C^0.5，其中q为吸附容量（mg/g），C为吸附平衡溶质浓度（mg/L）。今有浓度为100mg/L、体积为200mL的苯酚溶液，问：
（1）采用单级间歇操作进行处理，欲将溶液中的苯酚浓度降低到10mg/L，需要投加多少活性炭？
（2）将经过单级操作的活性炭加入固定床中，持续吸附浓度为100mg/L的苯酚溶液，最多还可以吸附多少苯酚？
（3）在固定床中吸附饱和的活性炭是否还可以继续吸附？

参考答案：（1）单级吸附饱和时，活性炭吸附量为
q=2.5×10^0.5=7.9mg/g
...

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4.问答题 在310kPa的操作压力下，采用吸收法去除混合气体中的组分A，已知混合气体中A的分压为100kPa，吸收液中A的摩尔分数为0.003，以摩尔分数差为推动力的气膜和液膜传质系数分别为k_y=3.77×10^-2kmol/m²·s、k_x=3.06×10^-4kmol/m²·s，亨利系数E为1.067×10⁴kPa，试求：
（1）组分A的传质速率；
（2）分析传质阻力，判断是否适合采取化学吸收；
（3）如果采用化学吸收，传质速率提高多少。假设发生瞬时不可逆反应。

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5.问答题 某水中含有颗粒直径为0.2mm的悬浮液，颗粒所占的体积分率为0.1，在9.81×10³Pa的恒定压差下过滤，过滤时形成不可压缩的滤饼，空隙率为0.6，过滤介质的阻力可以忽略，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，可再得多少滤液。（水的粘度为1×10^-3Pa·s）

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