第三章非均相物系的分离.pptVIP

第三章 机械分离和固体流态化 教学要求 §3-0概述 §3-1颗粒及颗粒床层的特性 §3-2沉降过程 §3-3过滤 教学要求 重 点：沉降速率的计算；过滤基本方程及恒 压过滤计算。 基本概念：颗粒及颗粒群的性质：体积、表面积、 比 表面积、球形度 床层性质：空隙率、比表面积； 沉降的基本概念：重力沉降、离心 沉降、自由沉降和干扰沉降；沉降 速度、临界直径、分离效率、粒级率、 分割直径、压降 教学要求 基本原理：影响旋风分离器性能的主要因素。 恒压、恒速、先恒压后恒速过滤 的特点。 设备特点：降沉室、旋风分离器的结构与特点； 板筐压滤机、叶滤机和回转真空 过滤机）的结构特点； 教学要求 基本公式： 教学要求 教学要求 § 3.0 概述 机械分离 §3.1 颗粒及颗粒床层的特性 一、 颗粒的特性 §3.1 颗粒及颗粒床层的特性 §3.1 颗粒及颗粒床层的特性 §3.1 颗粒及颗粒床层的特性 假设（1）所找颗粒群的平均直径dPm,其个数与原颗 粒群相等； （2）比表面积相等。 §3.1 颗粒及颗粒床层的特性 §3.1 颗粒及颗粒床层的特性 床层横截面上可供流体通过的自由截面(即 空隙截)与床层截面之比在数值上等于空隙率， 即床层中自由截面的大小与床层的轴向高度无 关。 §3.2 沉降过程 §3.2 沉降过程 §3.2 沉降过程 §3.2 沉降过程 §3.2 沉降过程 §3.2 沉降过程 §3.2 沉降过程 §3.2 沉降过程 §3.2 沉降过程 §3.2 沉降过程 §3.2 沉降过程 旋风分离器设计、选型步骤： §3.3过滤 §3.3过滤 §3.3过滤 1.工作原理 外旋流——向下、起主要分离作用。 内旋流——向上、旋转方向不变 上灰环——向上、带走少量粉尘 2 .离心沉降速度 Stokes区： §3.2 沉降过程 4 旋风分离器的性能 临界直径dc: 旋风分离器能完全分离的最小颗 粒的直径。 假设： a．假设气体速度恒定，且等于进口气速ui； b．假设颗粒沉降过程中所穿过的气流的最大 厚度等于进气口宽度B； c．假设颗粒沉降服从斯托克斯公式。 哪些因素将影响dc? §3.2 沉降过程 2)旋风分离器分离效率 c1、c2 分别为进、出口气体中颗粒的质量浓度。 g/cm3 粒级率：入口气体中某一粒径di的颗粒被旋风分离 器除掉的分率 §3.2 沉降过程 分割直径d50 ：分离效率（粒级率）为50%的颗粒 的直径 对标准旋风分离器d50的经验公式为： ?Pi~(d/d50)曲线只与旋风分离器的类型有关， 与设备大小无关。 实验测定的粒级效率曲线 筛分di~xi i→ui →D →d50 → ηPi → η0 3）旋风分离器的压降 §3.2 沉降过程 5 旋风分离器的结构和类型 1) 标准型； 2) 扩散型；XLK 3) 旁路型, XLP XLT/A型 XLP/B型 XLK型(扩散式) ②由限制压降? P计算流速ui，结合含尘流体处理量 初估直径D ①对要分离的含尘流体做筛分分析，得出di~xi关系; ③计算d50；由di/d50查粒级率；由筛分结果得总效率。 §3.3过滤 一、 过滤操作的基本概念 过滤是在外力作用下，使悬浮液中的液体通过多孔介质的孔道，而固体颗粒被截留在介质上，从而实现固、液分离的操作。 （一） 过滤方式 1. 饼层过滤：固体物沉积于介质表面形成滤饼层产生过滤作用的不是过滤介质而是滤饼。 颗粒之间在过滤初期会有架桥现象发生。 2. 深床过滤：不形成滤饼，颗粒沉积于过滤介质 内部 §3.3过滤 3.膜过滤 工业用过滤介质主要有： 织物介质：能截流颗粒的最小直径为5~65?m. 多孔性固体介质：如素瓷板或管、烧结金属等; 能拦截直径为1~3?m的小颗粒。 3 堆积介质：多种固体颗粒或非