第三章非均相分離-第二次課課件

降塵室：利用重力沉降分離含塵氣體中塵粒的設(shè)備。是一種最原始的分離方法。一般作為預(yù)分離之用，分離粒徑較大的塵粒。3、降塵室.令降塵室的長度為L,高度為H，寬度為b

；體積流量為qV的含塵氣體以u流速水平通過降塵室，通過時間為t；顆粒在降塵室的沉降速度為ut，沉降時間ttlHb凈化氣體含塵氣體uut降塵室的計算.則有：欲分離浮塵，必須有：.

生產(chǎn)能力與降塵室高度無關(guān)，僅與沉降速度ut和沉降面積A=bl有關(guān)。.若沉降在層流區(qū)進(jìn)行，降塵室可分離的最小顆粒直徑：.若將除塵室分隔為n層，則沉降面積增大n倍，即：生產(chǎn)能力增大n倍.多層隔板降塵室示意圖含塵氣體粉塵隔板凈化氣體.例：用高2m、寬2.5m、長5m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0.799kg/m3，粘度為2.53×10-5Pa·s，流量為5.0×104

m3/h。粉塵的密度為2000kg/m3。試求可沉降粉塵的最小直徑。解：與臨界直徑對應(yīng)的臨界沉降速度為.假設(shè)流型屬于過渡區(qū)，可分離粉塵的最小直徑為校核流型故屬于過渡區(qū)，與假設(shè)相符。

.慣性離心力作用下的沉降速度旋風(fēng)分離器的結(jié)構(gòu)和操作原理旋風(fēng)分離器的性能三、離心沉降（centrifugalsettling）.

三、離心沉降（centrifugalsettling）依靠離心力的作用，使流體中的顆粒產(chǎn)生沉降運(yùn)動，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)，所以離心沉降能獲得更高的沉降速度和更大的生產(chǎn)能力。.受力分析與重力場相仿，只需以離心加速度代替重力加速度。若這三個力達(dá)到平衡，則有u離心力Fc阻力Fd浮力Fb顆粒在離心力場中的受力分析1、離心沉降速度.可得離心沉降速度為：

由離心加速度：

故有：

.

若顆粒與流體之間的運(yùn)動處于滯流區(qū)，則ur為：.將滯流時離心沉降速度與重力沉降速度作比較，得：減小旋轉(zhuǎn)半徑r，增大顆粒進(jìn)入離心場的切線速度uT，離心分離效果更好。

K值稱為離心分離因數(shù)，是離心分離設(shè)備的重要指標(biāo)，一般在5-2500之間?？梢婋x心分離比重力分離效果好。.旋風(fēng)分離器是利用離心力作用凈制氣體的設(shè)備。

其結(jié)構(gòu)簡單，制造方便；分離效率高；可用于高溫含塵氣體的分離；特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)：外圓筒；內(nèi)圓筒；錐形筒。2、旋風(fēng)分離器(cycloneseparator).含塵氣體從進(jìn)氣管沿切線方向進(jìn)入,在筒內(nèi)螺旋向下運(yùn)動,顆粒被慣性離心力拋向壁面,再沿壁面滑向排灰口.凈化氣在底部附近沿中心軸螺旋向上運(yùn)動,形成氣芯。適宜除去5-200微米的干燥、低粘性塵埃。外圓筒內(nèi)圓筒錐形筒切向入口關(guān)風(fēng)器(防止空氣進(jìn)入)含塵氣體固相凈化氣體外螺旋內(nèi)螺旋工作原理.（1）臨界直徑－理論上能被完全分離下來的最小顆粒直徑。3、旋風(fēng)分離器的性能臨界直徑計算式：.（2）分離效率b、粒級效率ηi

按各種粒度分別表示被分離出來的質(zhì)量分率。a、總效率η0

指在旋風(fēng)分離器中被分離出來的顆粒占進(jìn)入該分離器的全部顆粒的質(zhì)量分率。.（3）分割粒徑（分割直徑）

指粒級效率ηi恰好為50％的顆粒直徑。對于標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器有：.（4）壓力損失.一般用來除去氣流中直徑在5微米以上的顆粒。若含塵量高于200g/m3，可除去3微米的顆粒。不宜處理粘性粉塵、濕度大的粉塵、腐蝕性粉塵。4、旋風(fēng)分離器適用的物系條件重力沉降適宜處理200微米以上的顆粒離心分離適宜處理5-200微米的顆粒5微米以下的顆?？捎么鼞]器、濕式捕集、電除塵。.過濾操作的基本概念過濾設(shè)備過濾基本方程式過濾生產(chǎn)能力及濾餅洗滌四、過濾.過濾介質(zhì):過濾采用的多孔物質(zhì)；濾漿:所處理的懸浮液；濾液:通過多孔通道的液體；濾餅或濾渣:被截留的固體物質(zhì)。過濾是以某種多孔物質(zhì)為介質(zhì)，在外力作用下，使懸浮液中的液體通過介質(zhì)的孔道，而固體顆粒被截留在介質(zhì)上，從而實現(xiàn)固、液分離的操作。四、過濾1、過濾操作的基本概念.濾漿(slurry)：原懸浮液。濾餅(filtercake)：截留的固體物質(zhì)。過濾介質(zhì)(filteringmedium)：多孔物質(zhì)。濾液(filterate)：通過多孔通道的液體。過濾操作示意圖(濾餅過濾).

濾餅過濾過程：剛開始：有細(xì)小顆粒通過孔道，濾液混濁。開始后：迅速發(fā)生“架橋現(xiàn)象”，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，而非過濾介質(zhì)。2、過濾方式過濾的操作基本方式有兩種：濾餅過濾和深層過濾。（1）濾餅過濾(cakefiltration)：餅層過濾.架橋現(xiàn)象注意：所選過濾介質(zhì)的孔道尺寸一定要使“架橋現(xiàn)象”能夠發(fā)生。餅層過濾適于處理固體含量較高的懸浮液。.特點(diǎn)：顆粒(粒子)沉積于介質(zhì)內(nèi)部。深層過濾過濾對象：懸浮液中的固體顆粒小而少。過濾介質(zhì)：堆積較厚的粒狀床層。（2）深層過濾(d