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化工
题目

能引起过滤速率减小的原因是A. 压力差增大B. 液体黏度减小C. 过滤面积增大D. 滤饼厚度变大

能引起过滤速率减小的原因是

A. 压力差增大

B. 液体黏度减小

C. 过滤面积增大

D. 滤饼厚度变大

题目解答

答案

D. 滤饼厚度变大

解析

解析
本题考查过滤速率的影响因素相关知识。解题思路是依据过滤速率的基本公式,也就是恒压过滤基本方程来分析各个选项对过滤速率的影响。恒压过滤基本方程为$\frac{dV}{dt}=\frac{ \frac{K A^{2}}{2(V + V_{e})}\}$,其中$\frac{dV}{dt}$是过滤速率,$K = 2k\Delta p^{1 - s}$,$k=\frac{1}{\mu r_{c}\alpha}}$ ,$\mu$是液体黏度,$r_{c}$是滤饼比阻,$\alpha$是单位过滤面积上获得单位体积滤液所形成的滤饼厚度,$\Delta p$是压力差,$A$是过滤面积,$V$是滤液体积,$V_{e}$是虚拟滤液体积。

对各选项的分析

  • A选项:
    从$K = 2k\Delta p^{1 - s}$可知,当压力差$\Delta p$增大时,$K$值会增大。在其他条件不变的情况下,根据$\frac{dV}{dt}=\{ \frac{K A^{2}}{2(V + V_{e})}}$,$K$增大,过滤速率$\frac{dV{dt}$会增大,所以A选项不符合要求。
  • B选项:
    因为$k=\frac{1}{\mu r_{c}\alpha}$,当液体黏度$\mu$减小时,$k$值会增大。进而$K = 2k\Delta p^{1 - s}$中$K$值增大,再依据$\frac{dV}{dt}\frac{K A^{2}}{2(V + V_{e})}$,$K$增大,过滤速率$\frac{dV}{dt}$会增大,所以B选项不符合要求。
  • C选项:
    由$\frac{dV}{dt}=\{ \frac{ \frac{K A^{2}}{2(V + V_{e})}\}$可知,过滤面积$A$增大时,过滤速率$\frac{dV}{dt}$会增大,所以C选项不符合要求。
  • D选项:
    滤饼厚度变大,意味着单位过滤面积上获得单位体积滤液所形成的滤饼厚度$\alpha$增大,那么$k=\frac{1公式}{r_{c}\alpha}$中$k$值减小,$K = 2k\Delta p^{1 - s}$中$K$值减小。根据$\frac{dV}{dt}=\{ \frac{K A^{2}}{2(V + V_{e)}\}$,$K$减小,过滤速率$\frac{dV}{dt}$会减小,所以D选项符合要求要求。

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