头皮屑怎么办 如何去除头皮屑

环境工程原理《过滤》习题及1、用板框压滤机恒压过滤某种悬浮液，过滤方程为V2+V=6xlO-5A2r式中：t的单位为s(1)如果30min内获得5m3滤液，需要面积为O/m?的滤框多少个？(2)求过滤常数K,qe,te。解：(1)板框压滤机总的过滤方程为^+^=6x10-542/在，=30x60=1800s内，V=5m3,则根据过滤方程52+5=6x10"5A2x1800求得，需要的过滤总面积为A=16.67m2所以需要的板框数〃=畋=41.675。420.4(2)恒压过滤的基本方程为^2+2叫=心2.与板框压滤机的过滤方程比较，可得K=6xlO-5m2/sV-0.5m3,q=^==0.03m3/m2eA16.67tq；0.032te=——==15sK6xl0-52%为过滤常数，与取相对应，可以称为过滤介质的比当量过滤时间=4—1\2、如例中的悬浮液，颗粒直径为0.1mm,颗粒的体积分数为0.1,在9.81xlO3Pa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，滤液黏度为1x10-3pa5。试求：(1)每平方米过滤面积上获得L5m3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？a2=0.276xlO9/A〃0.3753L96xl03K/(l—5x(l-O.375)2xl.27xlO-3X1.005x10-3x0.15所以。=L66xl()4m2/m3,ab=(1-e)q=0.725x1.66x1()4=1.20x104rrP/rrP13、温度为38回的空气流过直径为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：颗粒比面积Aa=?=4.72x1。2m2/m312.7x10-3查38回下空气密度为1.135kg/m3,黏度为1.9xl0-5Pa-so空床流速为=1.08m/s=1.08m/s(0.358/1.135)3.14x(O.61/2『空气通过床层的阻力为xl.08xl.9xl0-5x2.44=390.71Pa_K(1—£)2/_5x(1-0.38)2x(4.72x102)2"-038514、用生物固定床反应器处理废气，已知反应器的内径为1.8m,填料层高3m,填料颗粒为高5mm、直径3mm的柱体，空隙率为0.38。通过固定床的废气平均密度为25.5kg/m3,黏度为1.7xl0-5pa.s,已知气体通过固定床后的压降为12.3kPa,求气体的平均体积流量.（忽略填料上附着的生物膜对床层的影响）。解：由于颗粒是非球形颗粒，颗粒的比表面积为：7ix0.003x0.005+2tix（0.003/2）20/.a=———=1733.3m2/nnx（0.003/2）x0.005空床流速=2.29m/s=2.29m/s/An0.38312.3xl03u-、—X=xK"l-4/juL5x(1-038)X1733.321.7xl0-5x3体积流量V=%4=2.29x»xV=%4=2.29x»x1.8T2=5.8m3/s15、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3.2x104kg。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O.OWxlO,pa$求气体通过固定床的压力降。(3、2解：颗粒床层的体积为V床=3.14x-X4=28.26m3填料填料填料的体积为匕吉如=3.2x104/2000=16m所以床层的空隙率为£=2826-16=0.4328.26颗粒的比表面积为"一^MLZxlOSmZ/m?5x10-3气体通过颗粒床层的流速为"=气体通过颗粒床层的流速为"=0039=0.0CM2m/s3.14x(1.5)，由公式(7.3.11),得K/(l-£)2/5x(1-0.43)2x(1.2x103)2…八八……3.0皿———J•uliL=——Jx0.0042x0.017x103x4=8.4Pa尸产0.433所以气体通过床层的压力降为8.4Pa16、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04每平方米滤池通过的水流量为12m3/h,求水流通过滤池的压力降(黏度为1x10-3pas)。解：颗粒的比表面积为a=——-=1.875xlO3m2/m30.8x4x10-3空床流速u=————=0.0033m/s1x3600所以水流通过滤池的压力降为_K(1-e)2〃2_5x(1-0.4)2x(1.875x10―/忧陷-0.43Oa-。…3解：(1)颗粒的比表面积为。=6x10,m2/m3TOC\o"1-5"\h\z滤饼层比阻为一叫立=也叫2=--之/0.63(01\(01\过滤得到lm3滤液产生的滤饼体积/=上二/。.9-上一x0.6=1/311-0.6J11-0.6)过滤常数“2切2x9810”,in_32/K----4.43x10m/s旧lxlO-3xl.33xlOloxl/3所以过滤方程为d=勺当q=l.5时，当q=l.5时，1.524.43xW3=508s(2)时间延长一倍，获得滤液量为q=,4.43x10一3*2x508=2.1n?所以可再得0.6m3的滤液。3、用过滤机处理某悬浮液，先等速过滤20min,得到滤液2m3,随即保持当时的压差等压过滤40min,则共得到多少滤液(忽略介质阻力)？解：恒速过滤的方程式为式(7.2.18a)彳=丝力22V2所以过滤常数为K=与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),7V27V2V2一%=必2/oV2_V2=房-2O丫2_乂2=—^t2所以已=型1?+彳=竺!，x40+22=20A-120所以总的滤液量为V=4.47m34、有两种悬浮液，过滤形成的滤饼比阻都是r0=6.75xl013rrr午aZ其中一种滤饼不可压缩，另一种滤饼的压缩系数为0.5,假设相对于滤液量滤饼层的体积分数都是0.07,滤液的黏度都是1X103Pa-s,过滤介质的比当量滤液量为qe为0.005m3/m2。如果悬浮液都以1x10"rrP/(rr^s)的速率等速过滤，求过滤压差随时间的变化规律。解：由题意可知，两种滤饼/=0.07由过滤方程孚=，得切1=彳〃”9+%)半出nwfgq)dt恒速过滤切j=或)从于(加+1，)〃=彳)〃+彳)4fUQe对不可压缩滤饼,由s=0,ro=6.75xlOi3m-2pa」，jU=lxlO3Pa-s,/=0.07,qe=0.005m3/m2?t/=lxl0-4m3/m2-sAp=6.75xlO13xlxlO-3xO.O7x(lxlO-4)\+6.75xlO13xlxlO'3xO.O7xlxlO_4xO.OO5△〃=47.25%+2.36x103对可压缩滤饼，由s=0.5,ro=6.75xlOi3m-2pa-i,〃=ixl(y3pa.s,/=0.07,qe=0.005m3/m2,t/=lxl0-4m3/m2-sAp1"05=6.75xlO,3xlxW3x0.07x(lxl0-4)2/+6.75xlO13xlxlO_3x0.07xlxlO^x0.005△〃=(47.25/+2.36xIO?不5、用压滤机过滤某种悬浮液，以压差150kPa恒压过滤l.6h之后得到滤液25m3,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？解：(1)由恒压过滤方程这=.2/=2即「弘2."0C当过滤压差提高一倍时，过滤时间不变时当过滤压差提高一倍时，过滤时间不变时X25?=1012.5%=31.8m3（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2*=所以匕2=^v；2=；x252=312.5所以匕=17/7m36、用过滤机过滤某悬浮液，固体颗粒的体积分数为0.015,液体粘度为1x10-3Pa-So当以98」kPa的压差恒压过滤时,过滤20min得到的滤液为0.197m3/m2,继续过滤20min,共得到滤液0.287m3/m2,过滤压差提高到196.2kPa时，过滤20min得到滤液0.256m3/m2,试计算qe,r0,s以及两压差下的过滤常数K（滤液黏度为1x10-3Pas）。解：依题意，可得0.1972+2x0.197%=0.1972+2x0.197%=2x(98100)一xlxl0-3xO.015X1200(1)22x(98100)0.2872+2x0.287/=―———x2400exlx10-3x0.015(2)?2x(196200)0.2562+2x0.256(7=——Lxl200^xlxl0-3x0.015(3)由（1）、（2）得0.1972+2x0.197^1200而2八八”3/2-=，所以％=。.。22m3/m20.2872+2x0.287^2400由（1）、（3）得0.1972+2x0・197x0,022_(98100「0.2562+2x0.256x0.022-U96200?得s=0.306将qe和S代入(1)得％=9.814xl()i2m-2所以，当压差为98.1kPa时2x(98100)369.814xl012xlxl0-3x0.015=3.96*10-5当压差为196.2kPa时TOC\o"1-5"\h\z2x(1962OO)，-°306577K=J=6.4x10m2/s9.814x1012x1x10-3x0.0157、恒压操作下过滤试验测得的数据如下，求过滤常数K、qeot/s38.2114.4228379.4q/m3-m-20.10.20.30.4q/m3-m-20.10.20.30.4t/q/m-1-s382572760949由以上数据，作t/q和q的直线图q图7-1习题7.7中t/q和q直线图由图可知直线的斜率为1889,截距为193.5所以过滤常数K=—匚=5.29x1(T4m2/s18894〈小^-2W9qe===5.12x10-irP/m，板框压滤机有20个板框，框的尺寸为450mmx450mmx20mm,过滤过程中，滤饼体积与滤液体积之比为0Q43m3/m3,滤饼不可压缩。实验测得，在50.5kPa的恒压下，过滤方程为/+00四=5.16x101（力的单位分别是m3/m2^0s）o求：(1)在50.5kPa恒压过滤时，框全充满所需要的时间；(2)初始压差为50.5kPa恒速过滤，框全充满的时间和过滤结束时的压差;(3)操作从50.5kPa开始，先恒速过滤至压差为15L5kPa,然后恒压操作,框全充满所需要的时间。解：(1)滤框全充满时，滤饼体积为0.45x0.45x0.02=0.00405m3滤液体积为V=0>°0405=0.094m30.043所以q==0.232m3/m2二1223s=0.34h5.16x10-5(2)恒速过滤的条件下，dq/dt=常数由(7212),由(7212),dq/dt=K2(q+%)当乡=0日寸，dqIdt=/长_==0.00129m3/m2s2(q+qe)2qe2x0.02框全充满的时间为，=(q、=0232=180s(dq/dt)0.00129过滤结束时的过滤常数为0.2322+0.232x0.02=(K/2)xl80,K=6.50x1(T4m2/s过滤结束时压差为Ap=6,50x10sx50.5=636kPa5.16x10-5(3)先恒速过滤的情况为q；+q1xqe=(&/2)x0,滤速为dq!力=0.00129m3/m2s,qx=(dqldt)£门515、K.=-x5.16xl()-5=i55x1()mm2/s1I50.5)由以上几式得％=31sqx={dq/dt)tx=0.00129x31=0.03999m3后恒压过滤%=0.1921m30192T+01921x004=灯2所以看2=288s所以整个过程时间为，=288+31=319s实验室小试中，在lOOkPa的恒压下对某悬浮液进行过滤实验，测得qe为0.01m3/m2,过滤常数K为1.936xl0-4m2/s,悬浮液中固体颗粒密度为2000kg/m3,质量分数为0.07,滤饼不可压缩，含水量为30%（质量）。如果用一个直径1.5m,长10m的转筒真空过滤机处理这种悬浮液，转筒浸没角为120°,转速为0.5r/min,操作真空度为80kPa,其他条件与小试实验相同。求：（1）过滤机的生产能力；（2）滤饼厚度。解：（1）在其它条件不变的情况下，K工邸所以实际操作中的过滤常数为K实=1.936x10-4=1.549xW4m2/sq：二。。仔K实一（1.549x10-4）q：二。。仔K实一（1.549x10-4）=0.65s转筒过滤机任意面积在一个周期中的过滤时间为q="x60=40s71由恒压过滤方程值+随）2=K（tF+te）所以，q=Jk,Mg+G-qe=a/1.549xW4x(40+0.65)-0.01=0.069m3/m2所以一个周期的滤液量为V=qA=qjiDL=0.069x3.14xl.5xl0=3.25m3生产能力为%=nV=0.5x60x3.25=0.027m3/s=97.5m3/h(2)在lkg的悬浮液中对水进行物料衡算1x(1-0.07)=夕水x%+30%xm饼-m懦x30%x(l-30%)m惟x30%x(l-30%)而V=+L=」+L=Q00065帆饼圻夕水夕固10002000饼又1=加饼+夕水'滤由上述三式，可得V饼/%=0.07前面求得^=0.069m3/m2所以每平方米过滤面积上的滤饼体积为0.0048m3所以滤饼厚度为0.0048m10、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)。解：由(7.2.11)得dt2V一II2依题意，过滤结束时r=Kx3600A一…一dV必2(112/3600)1所以过滤结束时——===1.53x10m3/sdt2V2x11洗涤速度与过滤结束时过滤速度相同所以洗涤时间为直径为0.1mm的球形颗粒悬浮于水中，现采用重力过滤法分离。已知介质阻力可以忽略，滤饼不可压缩，空隙率为0.6,悬浮液中固相的体积分数为0.1,悬浮液的最初深度为1m。水的黏度为1x10,Pas,密度为1000kg/m3o(1)如果忽略颗粒的沉降速度，求滤出一半水分所需的时间及当时的滤饼厚度和悬浮液层的厚度；(2)如果颗粒沉降可在瞬间完成，求滤出一半水分所需的时间及当时的滤饼厚度和悬浮液层的厚度。解：(1)颗粒的比表面积为。=6xl(ym2/m35〃2(1_5X(6X1()4『X(1_0.6)2⑺滤饼层比阻为r=」一匚=1.33xlO10m』/0.63滤饼层厚度和滤液体积的关系为L=l/3q过滤推动力△「=(1-q)pg所以纥空出=蜉dq=4524dqdtjurL政(乡/3)3Pg(1—q)(l—q)当t=0时，q=0,当滤出一半水分，q=0.45m3/m2时，t=ti,代入上式积分得4=67s,此时滤饼厚度为L=l/3q=0.45/3=0.15m滤饼上方悬浮液厚度为(1-4)-L=1-0.45-0.15=0.4m(2)当颗粒瞬时完成沉降时，以Im?面积计，滤饼层的厚度为Lxlx(l-0,6)=lxlx0.1,L=0.25mTOC\o"1-5"\h\z5"(1—』5x(6xl04)2x(l-0.6)2⑺滤饼层比阻不变，为」「)二」―<-=1.33xlO,om-2/0.63同样dq=Np=。-4)Pg,dt=—心dq=339—dtfdrL"LQg(1一q)(1-^)同样，当t=0时，q=0,当滤出一半水分,q=0.45m3/m2时，t=ti,代入上式积分得%=203s滤饼上方悬浮液厚度为(\-q)-L=\-0.45-0.25=0.3m在直径为10mm的砂滤器中装满150mm厚的细沙层，空隙率为0.375,砂层上方的水层高度保持为200mm,管底部渗出的清水流量为6mL/min,求砂层的比表面积(水温为20回,黏度为1.005x10-3pa0密度为998.2kg/m3)。解：清水通过砂层的流速为〃Au=-=7=7.64cm/min=1.27xl0-3m/sA%(1/2)一推动力为Ap==998.2x9.81x0.2=1.96xl03Pa3由式(7.3.11)〃=——且，可得颗粒的比表面积：