题目
恒压过滤时,随过滤时间的增加,过滤速率()。A. 增大B. 减少C. 不变D. 不确定
恒压过滤时,随过滤时间的增加,过滤速率()。
A. 增大
B. 减少
C. 不变
D. 不确定
题目解答
答案
B. 减少
解析
本题考查恒压过滤过程中过滤速率随过滤时间的变化规律,解题思路是根据恒压过滤的基本方程推导出过滤速率的表达式,再分析过滤速率与过滤时间的关系。
1. 恒压过滤基本方程
恒压过滤时,过滤速率与过滤推动力和过滤阻力有关。过滤推动力为过滤压力差 $\Delta p$,过滤阻力与滤饼厚度和过滤介质阻力有关。
恒压过滤的基本方程为:
$\frac{dV}{dt}=\frac{A^{2}\Delta p}{2(V + Ve)}$
其中,$\frac{dV}{dt}$ 为过滤速率,$V$ 为过滤时间 $t$ 内获得的滤液体积,$A$ 为过滤面积,$\Delta p$ 为过滤压力差,$V_e$ 为虚拟滤液体积,它与过滤介质阻力有关。
2. 分析过滤速率与过滤时间的关系
在恒压过滤过程中,过滤面积 $A$ 和过滤压力差 $\Delta p$ 是常数,虚拟滤液体积 $V_e$ 也是常数。
随着过滤时间 $t$ 的增加,滤液体积 $V$ 不断增大。
从过滤速率的表达式 $\frac{dV}{dt}=\frac{A^{2}\Delta p}{2(V + Ve)}$ 可以看出,分母 $(V + Ve)$ 随着 $V$ 的增大而增大,而分子 $A^{2}\Delta p$ 为常数。
根据分数的性质,当分子不变,分母增大时,分数值减小。
所以,随着过滤时间的增加,过滤速率 $\frac{dV}{dt}$ 减小。