化工原理-3非均相物系的分离.ppt

垂直方向上，颗粒从室顶沉降至室底所需时间: θt=H/ut 水平方向上,气体通过降尘室的时间(停留时间): θ=l/u 是依靠惯性离心力的作用而实现的沉降。对颗粒较小或两相密度差较小的体系，重力沉降慢、效率低，离心沉降可大大提高分离效果。 （二）离心沉降设备:旋风分离器 (cyclone separator) 1.结构及工作原理 标准型旋风分离器结构如图。 ②粒级效率ηp: 不同粒度的颗粒被分离下来的质量分率 ηpi= (c1i-c2i)/c1i 2.过滤方式 3.过滤介质 求K、qe的另一种方法 将恒压过滤方程 即θ/q与q是直线关系，无需微分。 写成 θ/q q 求K、qe的最简单方法（但误差大） 恒压下测两组数据（θ1、q1）和 （θ2、q2） 在不同压差?p下进行恒压过滤实验，得一系列与之对应的K，作图或回归求出k和s。 注意：K（大写）与k（小写）的区别！！！ 2.压缩性指数s的测定 由恒压过滤常数K的定义式 得 lgK lgΔp P175 例3-11在25℃下对每升水中含25g某种颗粒的悬浮液进行三次过滤实验,所得q与θ数据见本例附表1。试求:(1)各Δp下的过滤常数K、qe及θe (2)滤饼的压缩性指数s。 lgK lgΔp q Δp1 Δp2 Δp3 六、过滤设备及其生产能力 1.结构：由交替排列的滤板、滤框与夹于板框之间的滤布叠合组装压紧而成，板框四角的圆孔形成连通的流道。 （一） 板框压滤机 （plate-and-frame filter press) 进口有压力 框 板 滤布 框 板 框 板 板 布 布 布 布 实验用板框压滤机 滤板 滤 框 滤 布 全自动快开式压滤机 板框压滤机的型号：BMS 20/635-25 框厚25mm 框内边长635mm 过滤面积~20m2 板框压滤机 过滤面积＝框内边长×框内边长×2×框数 一个周期： 过滤 洗涤 卸渣、清理、装合 2.操作：周期性、间歇 框 板 框 板 悬浮液 滤液 板 布 布 布 布 悬浮液由滤框角端的暗孔进入滤框，滤液分两路分别穿过两边的滤布，沿滤板的下部流出，滤饼留在框内。 过滤面积＝框边长×框边长× 2 ×框数 （一个框对应于两块滤布） ①过滤 板 框 框 板 板 框 板 布 布 布 布 布 §3 过滤（Filtration） 一.基本概念 指以某种多孔物质作为过滤介质(如滤布)，在外力作用下，流体通过介质的孔道成为滤液，而固体颗粒被截留下来形成滤饼，从而实现悬浮液（滤浆、料浆）中固体颗粒与流体分离的过程。 1.过滤 根据过滤操作的外力分为：重力过滤、加压过滤、真空过滤和离心过滤。 （1）饼层（滤饼）过滤 固体颗粒在过滤介质表面形成滤饼 。 过滤初期，部分小颗粒可以进入或穿过介质的小孔（因而初始滤液有些浑浊），后因颗粒的架桥作用使介质的孔径缩小形成有效的阻挡。 随着滤饼的形成，真正起过滤作用的是滤饼。 用于固含量较大（1%）时。 （2）深床（深层）过滤 过滤介质为固体颗粒床层。欲过滤去除的小颗粒在介质长而曲折的孔道中被截留并附着于介质之上。 用于固含量很少（0.1%）时，如水的净化、烟气除尘等。 后面只讨论饼层过滤。 织物介质(称为滤布) 多孔材料：如板或管状的多孔陶瓷、塑料、金属等。 固体颗粒床层：由沙、硅藻土之类的固体颗粒堆积而成的床层(用于深床过滤)。 微孔膜（有无机膜、有机高分子膜）：称为膜过滤（膜分离），是一种新型分离技术。 不可压缩性滤饼：构成滤饼的颗粒是不易变形的坚硬颗粒，压差增大时颗粒形状、颗粒间空隙不变，单位厚度床层的流动阻力可视为恒定。 可压缩性滤饼：颗粒易变形、空隙率随操作压差的增大而减小、流动阻力随压差增大而增加。 4.滤饼 对可压缩性滤饼，为减少过滤阻力，可将某种质地坚硬而能形成疏松床层的另一种固体颗粒预先涂于过滤介质上或者混入悬浮液中，以帮助形成较疏松的滤饼，这种物质称为助滤剂。 5.助滤剂 ①板框压滤机：由交替排列的滤板、滤框及夹于板框之间的滤布组装压紧而成，间歇操作。 6. 典型过滤设备 滤框 滤板 滤布 框 板 框 板 板 布 布 布 布 板 框 滤布 ②转筒真空过滤机：连续操作 u 过滤速度:指单位时间内通过单位过滤面积的滤液体积，即滤液的平均流速u，可表示为： 过滤速率：指单位时间内获得的滤液体积，即滤液的流量，可表示为： 二. 过滤基本方程 dv(m3)是