题目
用板框过滤机进行恒压过滤操作,随过滤时间增加,滤液量( )。A. 线性增加B. 线性减小C. 非线性增加D. 非线性减小
用板框过滤机进行恒压过滤操作,随过滤时间增加,滤液量( )。
A. 线性增加
B. 线性减小
C. 非线性增加
D. 非线性减小
题目解答
答案
C. 非线性增加
解析
本题考查板框过滤机恒压过滤操作中滤液量与过滤时间的关系,解题思路是依据恒压过滤的基本方程来分析滤液量随时间的变化规律。
在恒压过滤操作中,恒压过滤基本方程为:
$q^{2}+2qq_{e}=K\tau$
其中,$q$为单位过滤面积的滤液体积($m^{3}/m^{2}$),$q_{e}$为虚拟滤液体积($m^{3}/m^{2}$),$K$为过滤常数($m^{2}/s$),$\tau$为过滤时间($s$)。
对上述方程进行变形可得:
$q^{2}+2qq_{e}-K\tau = 0$
这是一个关于$q$的一元二次方程,根据一元二次方程$ax^{2}+bx + c = 0$($a\neq0$)的求根公式$x=\frac{-b\pm\sqrt{b^{2}-4ac}}{2a}$,对于方程$q^{2}+2qq_{e}-K\tau = 0$,其中$a = 1$,$b = 2q_{e}$,$c=-K\tau$,则$q$的解为:
$q=\frac{-2q_{e}\pm\sqrt{(2q_{e})^{2}-4\times1\times(-K\tau)}}{2\times1}=-q_{e}\pm\sqrt{q_{e}^{2}+K\tau}$
因为滤液量$q$不能为负,所以取$q=-q_{e}+\sqrt{q_{e}^{2}+K\tau}$。
从这个表达式可以看出,$q$与$\tau$不是线性关系。随着过滤时间$\tau$的增加,$q$的值也在增加,并且增加的速率是变化的,即滤液量是非线性增加的。