化工原理-機械分離和沉降

1、化工原理機械分離和沉降 本章主要內(nèi)容 概述 重力沉降3.3 離心沉降 流體通過顆粒床層的流動 概念和術(shù)語均相混合物、非均相混合物；連續(xù)相、分散相；分散介質(zhì)、分散物質(zhì)。 機械分離方法 分離目的 概述 重力沉降 一、定義自由沉降：單一顆?；蛘叱浞址稚⒌念w粒群 在流體中顆粒間互不影響的沉降 過程。二、自由沉降速度曳力系數(shù)1. 受力分析重力Fg浮力Fb阻力Fd2. 曳力系數(shù)-Ret關(guān)系曲線RetRet2時（Stokes區(qū))2 Ret 500時（Allen區(qū))500 Ret 時(Newton區(qū))3. 沉降速度的計算 假設(shè)沉降屬于斯托克斯區(qū)選用斯托克斯公式計算ut檢驗Ret范圍：10-4Ret2ut有效是

2、否重新假設(shè) 試差法 無因次判據(jù)法4. 沉降速度的影響因素 干擾沉降/器壁效應(yīng)/分子運動/顆粒形狀 1. 降塵室 顆粒沉降時間 氣體通過時間 滿足除塵要求 ：t ，即三、重力沉降設(shè)備 降塵室的生產(chǎn)能力Vs Vsblut=Aut 3.3 離心沉降 一、離心沉降的含義1. 原理2. 離心分離因數(shù)二、離心沉降速度三、離心沉降設(shè)備 1. 旋風分離器 結(jié)構(gòu)與工作原理旋風除塵器實物硅鐵爐除塵器6300KVA 性能參數(shù)旋風分離器中能被完全分離下來 的最小顆粒直徑（1）臨界粒徑（2）分離效率 旋風分離器所收集的該顆粒的質(zhì) 量分數(shù)。 總效率 粒級效率 粒級效率曲線標準旋風分離器的 （3）壓降2. 旋液分離器 旋液

3、分離器又稱水力旋流器，是利用離心沉降原理從懸浮液中分離固體顆粒的設(shè)備。 化工用離心機制藥用離心機蔬菜脫水離心機實驗室用離心機螺旋卸料離心機3.離心機管式離心機臥式螺旋離心機植物油分離機血液分離機固定床u ut 流體通過顆粒床層的流動u一、顆粒床層的特性 1. 床層空隙率 2. 床層的比表面積ab 3. 床層的各向同性 1. 概述（1）概念和術(shù)語 過濾二、懸浮液的過濾濾液濾漿濾餅過濾介質(zhì)（2）過濾方式深層過濾濾餅過濾（3）過濾介質(zhì)和濾餅過濾介質(zhì) 濾餅可壓縮濾餅不可壓縮濾餅（4）助濾劑2. 流體通過濾餅床層的流動 （1）流體通過濾餅床層（固定床）的阻力床層簡化模型床層由許多互相平行的細小孔道組成，

4、孔道長度與床層高度成正比；孔道內(nèi)表面積之和等于全部顆粒的表面積；孔道全部流動空間等于床層空隙的容積；流動處于層流區(qū)。 數(shù)學分析孔道長度 （2）過濾基本方程過濾速度與過濾速率 濾餅的比阻，1/m2 濾餅及介質(zhì)的阻力比阻 當量濾餅厚度 過濾基本方程 3. 過濾時間與濾液量的關(guān)系（1）過濾方式 恒壓過濾 恒速過濾 先恒速后恒壓（2）過濾時間與濾液量的關(guān)系恒壓過濾 過濾時間 濾液體積 0e 0Ve e+e VeV+ Ve +（1）（2）說 明 方程（1）、（2）為恒壓過濾方程； V、指實際的濾液量和實際的過濾時間； K由操作壓強差和物料特性決定，qe、 e 是反映過濾介質(zhì)阻力大小的常數(shù)，統(tǒng)稱過 濾常數(shù)

5、。恒速過濾 恒速過濾過程p 是變量，所以 K 不是常數(shù)。 先恒速后恒壓 一葉濾機，自始至終在恒壓下過濾某懸浮液，得出的過濾方程式為q2+20q=250，式中 qL/m2；min。實際操作先用5min做恒速過濾，此時壓強由0上升至上述試驗壓強，以后維持此壓強不變進行恒壓過濾，全部過濾時間為20min，求每一循環(huán)每平方米過濾面積可得濾液量。討論題？先恒速后恒壓與純恒壓相比，哪種方式q多？先恒速后恒壓是否等價于（5min恒速+15min 恒壓）？解 ：由恒壓過濾方程 q2+20q=250 得 qe=10L/m2 K=250 L/(m4min) 恒速過濾速度 所以恒速過濾階段獲得濾液 qR=20.5 L/m2 由先恒速后恒壓過濾方程得 每一循環(huán)中每平方米過濾面積可得濾液量q=58.4 L/m2。 恒壓下K、qe、e的測定； 實驗常數(shù)r、s的測定（4）過濾常數(shù)的測定板框壓濾機（5）過濾設(shè)備濾板和濾框操作示意圖 葉濾機 回轉(zhuǎn)真空過濾機水平真空帶式過濾機精密過濾機微孔過濾管（6）濾餅的洗滌 洗滌時間：= （葉濾機與真空轉(zhuǎn)筒）=1/4=（板框壓濾機） （7）過濾機的生產(chǎn)能力 間歇過濾機的生產(chǎn)能力 操作周期為 T=+W+D 一個操作循環(huán)內(nèi)的過濾時間（s）； W一個操作循環(huán)內(nèi)的洗滌時