化工原理-离.ppt

化工原理 3.机械分离 物系：均相、非均相—相界面-性质不同、分散相和连续相 非均相物系分离：机械方法----筛分 沉降 过滤 非均相物系类别： 连续相 分散相 气相 固体颗粒—尘、烟、霾 液体颗粒---沫、雾 液相 固体颗粒---悬浮液 液体颗粒---乳浊液 3.1 筛分： 将大小不同的固体颗粒分开 3 .1.1 固体颗粒 大小：圆球——直径 测量：筛、计数与量度 沉降推算 标准筛与筛析 系列 泰勒筛 两倍面积 正方形 宽度?2 倍 目 每英寸孔数 号增大则直径减小 10目 孔直径2.00mm 线直径0.900mm; 50目 孔直径0.297mm线直径0.215mm; 100目 孔直径0.149mm 线直径0.110mm; 200目 孔直径0.074mm线直径0.053mm. 筛析表示：平均值（上下筛号） 质量分率 混合颗粒大小的分布 质量分率——颗粒直径（平均）曲线 频率分布 di~ ai 累计分布 ? di~?ai 颗粒的平均大小 长度平均直径—算术平均数 dLm ； 表面积平均直径 dAm 体积平均直径 dVm ； 体积表面积平均直径 dVAm 非球形颗粒 当量直径法 （某个特性相当）（体积） 形状因数法 球形度ψ 表面积之比 球/颗 ψ?1 3.1.2 筛 操作原理 筛分： 筛过物 筛留物 往复、转动或振动 设备： 平板筛 滚筒筛 有效性与生产能力 分割直径dc 有效性： dc 通过率× dc 截留率 1 生产能力 kg/m2.h m=k dc 标准筛机 振动筛 滚动筛 3.2 重力沉降 密度差大小 重力差异 重力—大颗粒 离心力—小粒 3.2.1 沉降速度 球形颗粒的自由沉降——重力沉降 P143 重力 Fg 浮力Fb 阻力 Fd 加速阶段 a ≠ 0 ΔF ≠ 0 匀速阶段 a = 0 ΔF = 0 u t 沉降速度 ζ=f(Re= dutρ/?) 层流区 Rep0.3 (2) ζ=24/ Re 斯托克斯阻力定律 P145 过渡区 Rep 2~500 ζ=18.5/ Rep0.6 阿仑区 湍流区 Rep 500~200000 ζ=0.44 牛顿区 边界层内湍流 Rep 200000 ζ=0.1 沉降速度计算 试差： 用公式 ——? ut ——? Re p ——? 校对范围 例 1 分级沉降 完全分离 层流n=1/2, 湍流n=1, 过渡n=1/1.6 漂走 前 后部 实际沉降 干扰 公式应用 ： 静止流体 运动流体 逆向 同向 3.2.