3非均相物系的分离.ppt

　　对可压缩滤饼，其比阻是两侧压强差的函数，常用下列经验公式来表示： r1：单位压强差下滤饼的比阻； s：滤饼的压缩指数，其值为：0～1，对不可压缩滤饼其值为0。 过滤基本方程式 3.4.3　恒压过滤 恒压过滤方程式 过滤常数 1.惯性离心力作用下的沉降速度 uT：颗粒在切向上的速度； ur：颗粒在径向上的速度，离心沉降速度。 离心力 向心力 阻力 三力平衡时可得： 离心沉降速度与重力沉降速度相比： （1）方向不同； （2）重力沉降速度是定值，而离心沉降速度不是定值。 如果颗粒与流体的相对运动属于滞流时： 同一颗粒在同种介质中的离心沉降速度与重力沉降速度之比为： Kc：离心分离因素，5 － 2500 2.旋风分离器的操作原理 外旋流 内旋流（气芯） 可除去直径在 5μm以下的尘粒。 3.旋风分离器的性能 评价指标 总效率 粒级效率 分离效果 压强降 临界直径 分离效率 1）临界粒径 定义：理论上在旋风分离器中能被完全分离下来的最小颗粒直径。 计算公式的推导： 假设： （1）气流严格按螺旋形路线作等速运动，其切向速度等于进口气速； （2）颗粒向器壁沉降时，必须穿过厚度等于进气宽度B的气流层，方能达到器壁而被分离； （3）颗粒的流动类型为滞流。 标准旋风分离器： （1）临界直径随分离器尺寸的增大而增大，所以，分离效率随分离器尺寸的增大而减小。 （2）当气体处理量很大时，常将若干个小的旋风分离器并联使用，以维持较高的分离效率。 C1：旋风分离器进口气体含尘浓度，g/m3； C2：旋风分离器出口气体含尘浓度，g/m3。 2）分离效率 （1）总效率?0 　　进入旋风分离器的全部颗粒中被分离下来颗粒的质量分率。 （2）粒级效率或分效率?p 　　某种粒度的颗粒被分离下来的质量分率。 C1i：进口气体中粒径为di的浓度，g/m3； C2i：出口气体中粒径为di的浓度，g/m3。 粒级效率曲线： 粒级效率?p与颗粒直径di的对应关系。 同一型式且尺寸比例相同的旋风分离器，该曲线相同。 3）压强降 总效率和粒级效率之间的关系： 4.旋风分离器的结构型式与选用 改进措施： （1）采用细而长的器身； （2）减小涡流的影响。 旋风分离器计算的主要依据： （1）含尘气体的体积流量 （2）要求的分离效率 （3）允许的压降 5.旋液分离器（自学） 3.4　过 滤 3.4.1　过滤操作的基本概念 过滤：以某种多孔物质为介质，在外力作用下，使悬浮液中的液体通过介质的孔道，而固体颗粒被截留在介质上，从而实现固、液分离的操作。 过滤介质：过滤操作用的多孔物质。 滤浆（料浆）：所处理的悬浮液。 滤饼（滤渣）：被截留的固体物质。 滤液：通过过滤介质的液体。 1.过滤方式 饼层过滤：饼层起过滤作用 深床过滤：过滤介质起过滤作用 2.过滤介质 　　足够的机械强度、尽可能小的流动阻力，耐腐蚀性、耐热性。 1）织物介质 2）堆积介质 3）多孔固体介质 3.滤饼的压缩性和助滤剂 不可压缩滤饼：单位厚度床层的流体阻力恒定。 可压缩滤饼：单位厚度床层的流体阻力随压强差加高而增大。 助滤剂：预先混入悬浮液或预涂于过滤介质上，以形成疏松饼层，使得滤液得以畅流。 3.4.2　过滤基本方程式 1.滤液通过饼层的流动 2.过滤速率和过滤速度 ——过滤速度 ——过滤速率 ?L：比阻 r：滤饼的比阻 R：滤饼的阻力 3.滤饼的阻力 对不可压缩滤饼，?、a为常数。 4.过滤介质的阻力 Rm：过滤介质阻力； Le:过滤介质的当量滤饼厚度。 5.过滤基本方程式 ?：获得1m3滤液所形成的滤饼的体积，即滤饼体积与相应滤液体积之比。 Ve：过滤介质的当量滤液体积。 * * 第3章 非均相物系的分离 和固体流态化 目录 3.1概述 3.2颗粒及颗粒床层的特性 3.3沉降分离 3.4过滤 3.5离心机 要求： 1.掌握重力沉降的原理及设备的工艺计算； 2.掌握离心沉降的原理及设备的性能； 3.理解过滤操作的基本原理、基本方程式； 4.掌握恒压过滤基本方程式及应用； 5.掌握过滤常数的测定； 6.掌握过滤设备的工作原理及计算。 重点： 1.恒压过滤基本方程式及应用； 2.过滤常数的测定； 3.过滤机的工作原理及计算。 混合物 气态：含尘气体等 液态：悬浮液等 均相混合物：溶液和混合气体 非均相混合物 3.1概述 1.混合物的分类 2.非均相混合物的分离方法 1）沉降（重力沉降和离心沉降） 2）过滤 3.2　颗粒及颗粒床层的特性 3.2.1　颗粒的特性 1.单一颗粒的特性 1）球形颗粒 d：颗粒的直径； V：球形颗粒的体积； S：球形颗粒的表面积； a：比表面积。 2）非球形颗粒 （1）体积当量直径 （2）形状系数　?s＝ S / Sp ?s：形状系数或球形度； Sp：颗粒的表面积； S：