第三章非均相分離-第二次課

1、 降塵室：利用重力沉降分離含塵氣體中塵粒的設備。是一種最降塵室：利用重力沉降分離含塵氣體中塵粒的設備。是一種最原始的分離方法。一般作為預分離之用，分離粒徑較大的塵粒。原始的分離方法。一般作為預分離之用，分離粒徑較大的塵粒。3 3、降塵室、降塵室 ；lHb凈化氣體凈化氣體含塵氣體含塵氣體uut降塵室的計算降塵室的計算ttuHtultttuHultttVtVttVbluqHluHbqHluuuHulHbqu Aqgugdvptpp)(18)(18min,nblqnAquVVttVnbluq生產(chǎn)能力增大生產(chǎn)能力增大n n倍倍多層隔板降塵室示意圖多層隔板降塵室示意圖 含塵氣體含塵氣體粉塵粉塵隔板隔板凈

2、化氣體凈化氣體例：用高例：用高2 2m m、寬寬2.52.5m m、長長5 5m m的重力降塵室分離空氣中的重力降塵室分離空氣中的粉塵。在操作條件下空氣的密度為的粉塵。在操作條件下空氣的密度為0.7990.799kg/mkg/m3 3，粘粘度為度為2.532.531010-5-5PasPas，流量為流量為5.05.010104 4 m m3 3/h/h。粉塵粉塵的密度為的密度為2000 2000 kg/mkg/m3 3。試求可沉降粉塵的最小直徑。試求可沉降粉塵的最小直徑。smblVustc/11. 155 . 23600/100 . 54解解 ：與臨界直徑對應的臨界沉降速度為：與臨界直徑對應的

3、臨界沉降速度為假設流型屬于過渡區(qū)，可分離粉塵的最小直徑為假設流型屬于過渡區(qū)，可分離粉塵的最小直徑為mmgugudptcptcpc1581058.1)100.2()81.9(4779.01053.222511.14225)(42254312325312231224 . 51053. 2779. 011. 11058. 1Re54tcpcud校核流型校核流型故屬于過渡區(qū)，與假設相符。故屬于過渡區(qū)，與假設相符。 三、三、 離心沉降離心沉降（centrifugal settlingcentrifugal settling） 三、離心沉降三、離心沉降（centrifugal settlingcentri

4、fugal settling）依靠離心力的作用，使流體中的顆粒產(chǎn)生沉降運動，依靠離心力的作用，使流體中的顆粒產(chǎn)生沉降運動，稱為離心沉降。稱為離心沉降。重力加速度是常數(shù)，而離心加速度是變數(shù)，所以重力加速度是常數(shù)，而離心加速度是變數(shù)，所以離心離心沉降能獲得更高的沉降速度和更大的生產(chǎn)能力沉降能獲得更高的沉降速度和更大的生產(chǎn)能力。236rdamFpprpc慣性離心力236rdmaFprb向心力2422rpdudF阻力024)(62222rpppudrd若這三個力達到平衡，則有若這三個力達到平衡，則有u離心力離心力 Fc阻力阻力 Fd浮力浮力 Fb顆粒在離心力場中的受力分析顆粒在離心力場中的受力分析1

5、1、離心沉降速度、離心沉降速度rurrraTr222223)(4rdusprruduTspr23)(4由離心加速度由離心加速度： 故有故有： ruduTsr2218)(KgruuuTtr2 旋風分離器是利用離心力作用凈制氣體的設備。旋風分離器是利用離心力作用凈制氣體的設備。 其結構簡單，制造方便；其結構簡單，制造方便；分離效率高；分離效率高；可用于高溫含塵氣體的分離；可用于高溫含塵氣體的分離；特點：特點：結構：結構：外圓筒；外圓筒；內(nèi)圓筒；內(nèi)圓筒；錐形筒。錐形筒。2 2、旋風分離器、旋風分離器( (cyclone separator)cyclone separator)含塵氣體從進氣管沿切線含

6、塵氣體從進氣管沿切線方向進入方向進入, ,在筒內(nèi)螺旋向下運在筒內(nèi)螺旋向下運動動, ,顆粒被慣性離心力拋向壁顆粒被慣性離心力拋向壁面面, ,再沿壁面滑向排灰口再沿壁面滑向排灰口. .凈凈化氣在底部附近沿中心軸螺化氣在底部附近沿中心軸螺旋向上運動旋向上運動, ,形成氣芯形成氣芯。適宜除去適宜除去5-2005-200微米的干燥、微米的干燥、低粘性塵埃。低粘性塵埃。外圓筒外圓筒內(nèi)圓筒內(nèi)圓筒錐形筒錐形筒切向入口切向入口關風器關風器(防止空氣進入防止空氣進入)含塵氣體含塵氣體固相固相凈化氣體凈化氣體外螺旋外螺旋內(nèi)螺旋內(nèi)螺旋工作原理工作原理ipcpuNBd9,iiCCC00iiiiiiCCC0niii10)

7、(27.050,pipuDdpipuDd27.050, 22icup一般用來除去氣流中直徑在一般用來除去氣流中直徑在5微米以上的顆粒。微米以上的顆粒。若含塵量高于若含塵量高于200g/m3，可除去可除去3微米的顆粒。微米的顆粒。不宜處理粘性粉塵、濕度大的粉塵、腐蝕性粉塵。不宜處理粘性粉塵、濕度大的粉塵、腐蝕性粉塵。重力沉降適宜處理重力沉降適宜處理200200微米以上的顆粒微米以上的顆粒離心分離適宜處理離心分離適宜處理5-2005-200微米的顆粒微米的顆粒5 5微米以下的顆?？捎么鼞]器、濕式捕集、電除塵。微米以下的顆?？捎么鼞]器、濕式捕集、電除塵。過濾介質過濾介質: 過濾采用的多孔物質；過濾采

8、用的多孔物質；濾漿濾漿: 所處理的懸浮液；所處理的懸浮液；濾液濾液: 通過多孔通道的液體；通過多孔通道的液體；濾餅或濾渣濾餅或濾渣: 被截留的固體物質。被截留的固體物質。過濾是過濾是以某種多孔物質為介質以某種多孔物質為介質，在外力作用下，使，在外力作用下，使懸浮液中的懸浮液中的液體通過介質的孔道液體通過介質的孔道，而，而固體顆粒被截固體顆粒被截留在介質上留在介質上，從而實現(xiàn)固、液分離的操作，從而實現(xiàn)固、液分離的操作。1 1、過濾操作的基本概念、過濾操作的基本概念濾漿濾漿(slurry)：原懸浮液。原懸浮液。濾餅濾餅(filter cake)：截留的固體物質。截留的固體物質。過濾介質過濾介質(f

9、iltering medium)：多孔物質。多孔物質。濾液濾液(filterate)：通過多孔通道的液體。通過多孔通道的液體。過濾操作示意圖過濾操作示意圖( (濾餅過濾濾餅過濾) ) 濾餅過濾過程：濾餅過濾過程： 剛開始：有細小顆粒通過孔道，濾液混濁。剛開始：有細小顆粒通過孔道，濾液混濁。 開始后：迅速發(fā)生開始后：迅速發(fā)生“架橋現(xiàn)象架橋現(xiàn)象”，顆粒被攔截，濾液澄清。，顆粒被攔截，濾液澄清。 在濾餅過濾時真正起過濾作用的是濾餅本身，而非過濾介在濾餅過濾時真正起過濾作用的是濾餅本身，而非過濾介質。質。過濾的操作基本方式有兩種：過濾的操作基本方式有兩種：濾餅過濾濾餅過濾和和深層過濾深層過濾。（1）濾

10、餅過濾）濾餅過濾(cake filtration)：餅層過濾餅層過濾架橋現(xiàn)象架橋現(xiàn)象注意注意：所選過濾介質的孔道尺寸一定要使：所選過濾介質的孔道尺寸一定要使“架橋現(xiàn)象架橋現(xiàn)象”能夠能夠發(fā)生。發(fā)生。餅層過濾適于處理固體含量較高的懸浮液。餅層過濾適于處理固體含量較高的懸浮液。特點：特點：顆粒顆粒( (粒子粒子) )沉積于介質內(nèi)部。沉積于介質內(nèi)部。深層過濾深層過濾過濾對象：過濾對象：懸浮液中的固體顆粒小而少。懸浮液中的固體顆粒小而少。過濾介質：過濾介質：堆積較厚的粒狀床層。堆積較厚的粒狀床層。（2）深層過濾）深層過濾(deep bed filtration)：深床過濾深床過濾深層過濾深層過濾過濾原理：過濾原理：顆粒尺寸顆粒尺