第三章-机械分离与固体流态化.pptVIP

第三章 机械分离与固体流态化 五、过滤机的生产能力: 四、滤饼的洗涤 （1）洗涤目的：回收或除去滤饼里存留的滤液。 （2） 洗涤速率和洗涤时间 洗涤速率为单位时间的洗涤液用量。在洗涤过程中，滤饼厚度不再增加，故洗涤过程的阻力不变，洗涤速率为常数。 洗涤速率： 洗涤时间： 板框压滤机： 横穿洗涤（洗涤液的流通路径是过滤滤液流通路径的两 倍，洗涤液的流通截面积为过滤滤液流通截面积的一半；故 洗涤速率为过滤终了速率的四分之一）。 滤 液 洗 水 (a)过 滤 (b)洗 涤 叶滤机和转鼓真空过滤机： 置换洗涤（洗涤液的流通路径与过滤滤液流通路径相同，洗涤液的流通截面积与过滤滤液流通截面积相等；洗涤速率与过滤终了速率相等）。 生产能力可以用单位时间过滤得到的滤液或滤渣体积量来表示，在没有特别说明情况下以滤液表示，即 Q（m3滤液/h）。 （一）间歇过滤机 1.操作周期和生产能力 操作周期： 2.最佳操作周期和最大生产能力 在过滤介质阻力忽略不计的条件下，当过滤时间与洗涤时间之和等于辅助时间时，间歇过滤机的生产能力最大，此时的操作周期为最佳操作周期。即 （3）旋风分离器的分离性能 ① 临界直径dc：能够分离出的最小颗粒直径。不仅与颗粒和气体的性质有关,而且与旋风分离器的结构和处理量有关。处理量越大、颗粒密度越大、进口越窄、长径比越大，则临界直径越小，分离性能越好。 ② 分离效率 —— 粒级效率、总效率 含尘气体中所有颗粒经分离器后被分离出的质量百分数η0 ，称为总效率 : 含尘气体中某一粒径的颗粒经分离器后被分离出的质量百分数ηpi ，称为粒级效率: 其中c为质量含量，g/m3；i表示直径为di的颗粒。 讨论：ⅰ若两台旋风分离器的总效率相同，他们的分离性能是否相同？含尘气体中颗粒的大小范围不同，临界直径不同，因此采用粒级效率才能更准确地评价分离器的效率。 ⅱ d dc时，ηpi =100%， d dc的颗粒能否被分离？ 能，不能被完全分离即ηpi 100% 。 ⅲ ηpi与η0的关系 ③ 旋风分离器的压力降（阻力损失） 通常压降用入口气体动能的倍数来表示： 阻力系数ζc与旋风分离器的结构和尺寸有关，对同一种结构形式、不同规格（尺寸）的旋风分离器ζ为常数。对图3-5所示的标准旋风分离器，ζc =8.0 旋风分离器结构简单，无运动部件，操作不受温度和压强的限制，价格低廉，性能稳定，可满足中等粉尘捕集的要求，在工业生产中广泛应用。 气量一定,进口气速越大, 旋风分离器直径越小,分离效 果越好。工业上将许多小直 径旋风分离器并联组成整体， 装在一个外壳内，称为旋风 分离器组，分离效果比大直 径的旋风分离器好。 多级旋风分离器 旋液分离器是一种利用离心力从液流中分离固体颗粒的设备。工作原理及计算与旋风分离器类似。 与旋风分离器相比，旋液分离器的直径较小？较大？ (二)旋液分离器 气固密度差大而液固密度差较小，为获得较高的离心力，旋液分离器的直径通常较小。 (三) 离心沉降机 ▲ 分离液-固非均相混合物 ▲ 特点：转速可以根据需要调整,由设备本身的旋转产生离心 力，适用于分离困难的体系， ▲ 常用的离心沉降机：转鼓式离心机、蝶片式离心机等。 管式超速离心机 蝶片式离心机 第三节 过 滤 一、概述（过滤过程的基本概念） 过滤是在外力作用下，利用过滤介质使悬浮液中的液体通过，而固体颗粒被截留在介质上，从而实现固液分离的一种单元操作。我们把待过滤的悬浮液称为滤浆，而过滤后分离出的固体称为滤渣或滤饼，通过过滤介质的液体称为滤液。 过滤的推动力有重力、压力和离心力，本节讨论应用最广的压力过滤。 (一)深层过滤、滤饼过滤 特点：固体颗粒的沉积发生在较厚的粒状过滤介质内部，过滤介质表面上无颗粒层形成 。 特点：固体颗粒呈饼层状沉积于过滤介质的上游一侧，形成滤饼层 。 适用：处理颗粒含量较高(1%)的悬浮液，是工业生产中的主要过滤方式。 适用：悬浮液中颗粒尺寸甚小而且含量甚微(0.1%)的场合。 悬浮液 过滤介质 滤液 深层过滤 清液 过滤介质 悬浮液 滤饼 滤饼过滤 (二)影响过滤的因数 (1) 过滤介质 要求：具有多孔性，耐腐蚀和耐热性，足够的机械强度。 ①丝织物品：棉、麻、合纤、金属网(滤布、滤纸)； ②多孔性固体