[理学]29-30学时.ppt

3.5 离心机 3.5.1 一般概念 第3章 非均相物系的分离和固体流态化 一般概念 离心机是利用惯性离心力分离液态非均相混合物的机械。它与旋液分离器的主要区别在于离心力是由设备(转鼓)本身旋转而产生的。 离心机 过滤式 沉降式 分离式 分离方式 离心机的分类 间歇式 连续式 操作方式 立式 卧式 转鼓轴线的方向 一般概念 分离因数 常速离心机 高速离心机 超速离心机 一般概念 3.5 离心机 3.5.1 一般概念 3.5.2 沉降离心机和分离离心机（自学） 第3章 非均相物系的分离和固体流态化 3.6 固体流态化 3.6.1 流态化的基本概念 第3章 非均相物系的分离和固体流态化 将大量固体颗粒悬浮于流动的流体之中，并在流体作用下使颗粒作翻滚运动，类似于液体的沸腾，故称这种状态为固体流态化。化学工业中广泛使用固体流态化技术以强化传热、传质，并实现某些化学反应、物理加工乃至颗粒的输送等过程。 一、流态化现象 当一种流体自下而上流过颗粒床层时，随着流速的加大，会出现以下三种不同的情况。 固定床阶段 流化床阶段 稀相输送床阶段 气 速 增 加 动画08 图3-30 不同流速时床层的变化 (a)固定床 (b)初始或临界流化床 (c)散式流化床 (d)聚式流化床 (e)输送床 一、流态化现象 二、两种不同流化形式 散式流化 散式流化状态的特点为固体颗粒均匀地分散在流化介质中，故亦称均匀流化。当流速增大时，床层逐渐膨胀而没有气泡产生，颗粒彼此分开，颗粒间的平均距离或床层中各处的空隙率均匀增大，床层高度上升，并有一稳定的上界面。通常两相密度差小的系统趋向散式流化，故大多数液—固流化属于“散式流化”。 散式流化 聚式流化 床层内分为两相:乳化相和气泡相。由于气泡在上界面处破裂，所以上界面是以某种频率上下波动的不稳定界面，床层压强降也随之作相应的波动。对于密度差较大的气－固流化系统，一般趋向于形成聚式流化。 聚式流化 二、两种不同流化形式 3.6 固体流态化 3.6.1 流态化的基本概念 3.6.2 流化床的主要特征 第3章 非均相物系的分离和固体流态化 一、恒定的压强降 理想流化床 的压强降 图3-31 理想流化床的Δp-u关系图 2. 实际流化床 的压强降 图3-32 实际流化床的Δp-u关系曲线 一、恒定的压强降 驼峰 二、类似液体的特点 类似液体的特点 图3-33 气体流化床类似液体的特性 流化床中两相流动特点： ①颗粒轴向混合，系统颗粒混和均匀； ②温度、浓度分布均匀，避免局部过热； ③但温度、浓度均匀会使床层内传热、传质推动力下降，反应进行得不完全； ④易于连续自动操作。 三、流化床中的两相流动 四、流化床的不正常现象 腾涌现象 图3-34 腾涌发生后Δp-u关系曲线 2. 沟流现象 图3-35 沟流发生后Δp-u关系曲线 四、流化床的不正常现象 3.6 固体流态化 3.6.1 流态化的基本概念 3.6.2 流化床的主要特征 3.6.3 流化床的操作范围 第3章 非均相物系的分离和固体流态化 要使固体颗粒床层在流化状态下操作，必须使气速高于临界流速umf，而最大气速又不得超过颗粒的沉降速度，以免颗粒被气流带走。 一、临界流化速度umf 1．实测法 测取流化床回到固定床的一系列压降与气体流速的对应数值。 测定时常用空气作流化介质，最后根据实际生产中的不同条件将测得的值加以校正。 可得到如图3-32的曲线。 临界流化速度 一、临界流化速度umf 2.计算法 对于小颗粒 对于大颗粒 一、临界流化速度umf 颗粒带出速度即颗粒的沉降速度，各种情况下的沉降速度公式见3.3.1。 二、带出速度 带出速度与临界流化速度的比值反映了流化床的可操作范围。 对细颗粒 对大颗粒 流化床实际操作速度与临界流化速度的比值称为流化数。 三、流化床的操作范围 3.6 固体流态化 3.6.1 流态化的基本概念 3.6.2 流化床的主要特征 3.6.3 流化床的操作范围 3.6.4 提高流化质量的措施（自学） 第3章 非均相物系的分离和固体流态化 3.6.5 气力输送简介 3.6 固体流态化 3.6.1 流态化的基本概念 3.6.2 流化床的主要特征 3.6.3 流化床的操作范围 3.6.4 提高流化质量的措施（自学） 第3章 非均相物系的分离和固体流态化 利用气体在管内流动以输送粉粒状固体的方法称为气力输送。 气力输送 输送介质 最常用的输送介质是空气，但在输