北化化工原理课件第8讲 机械分离.ppt

* θR为定值。而θF和θW会因产量的增加而增加。 若θF↓，滤饼L ↓ ，u过滤速率↑。此时θW，θR所占比例就增大。若θF ↑，L↑，u↓，θW，θR所占比例相对变小，存在着一个最佳操作周期的问题。 （二）最佳操作周期 * 二、连续过滤机的计算 （一）操作周期 转筒真空过滤机 浸没度——φ 转筒转速为n(r/min)，θc=1/n，θF=φ/n 同间歇式板框压滤机 （二）转筒真空过滤机的生产能力 φ↑，n↑→Vh↑，但n↑，θF↓→L↓，难卸除，也利于洗涤，而且功率消耗↑，若φ↑，则洗涤、吸干、吹松等区域的分数便相应减少，甚至造成操作上的困难。合适的n、φ需经实验决定。 * * 四、阻力损失 表征旋风分离器性能的另一项指标 一般Δpf 介于500~2000Pa 一般地，ρs大，d大，ui高及粉尘浓度高等有利于分离，但过高的进口气体会加剧气体涡流，不利于分离且增大压强降。（ui↑→dc↓但Δpf↑两项指标是互为矛盾的），为此，对于旋风分离的进口气速宜为10～25m/s。 综上所述： * 五、选型与计算 旋风分离器的分离效果还与设备本身的结构尺寸密切相关。 当各部结构尺寸适当，才能获得较高的效率和较低的压强降 1、旋风分离的类型 CLT型（标准型） H2比H1重要 H2 H1 但H2=2D以后，η不再↑；D1↓→η↑，Δpf↑，D1=D/3～D/2，进气管A排气管A；进口气流速度↓，进气管截面矩形A/B≥2；对S的要求，S/A≥1。 H2↑→η↑ 实验证明 * 为了提高分离效率或降低阻力损失 改进 进气方式 减小旋风分离器的器体直径可以增大惯性离心力，增加器身长度可以延长气体停留时间，所以细而长的器身形状可以有利于颗粒沉降而使效率提高，但超过一定限度时效果便不明显，陡然增大压强降，而且当底部锥角过小时，对排灰也不利，容易堵塞。 * * 2、旋风分离器的选用 依据： ①处理气量（体积流量）m3/h(m3/s) ②要求达到的分离效率ηo（ηpi往往规定dpi≥某值、ηpi≥某值） ③容许的压强降Δpf 选用步骤： 1．据处理量及容许压强降，要求的分离效率确定类型 2．类型确定后，查阅其性能表，确定型号。 3．按照规定的压强降和分离效率确定旋风分离器并联的台数。 * * §3-9 旋液分离器 离心力分离液固非均相混和物 同旋风分离器 不能完全分开 。  其直径比较小 →分级 * 第三节 过滤(Filtration) §3-11 概述 一、过滤 悬浮液 隔层 多孔性的物质 压力差的推动下 固体粒子 液体 截留 通过 液固分离 过滤目的：获得洁净的液体或获得作为产品的固体颗粒 过滤术语： 滤浆（料浆） 过滤介质 滤布 滤液 滤饼或滤渣 重力、压力差或惯性离心力 过滤操作的外力： * 过滤方式： 表面过滤（滤饼过滤）和深层过滤 1、滤饼过滤（工业生产中最常用） 滤液浑浊 “架桥”现象 真正发挥截留颗粒作用的主要是滤饼层而不是过滤介质 固体含量较高(固相体积分率约在1%以上)的悬浮液 适用： 过滤开始阶段得到的浑浊液，待滤饼形成后应返回滤浆槽重新处理 * 2、深层过滤 过滤介质 悬浮液 滤液 颗粒的尺寸比介质的孔道小得多 孔道弯曲细长，颗粒进入之后很容易被截留 更由于流体流过时所引起的挤压和冲撞作用，颗粒紧附在孔道的壁面上 适合: 从液体中除去很小量的悬浮液。 3、膜过滤 精密分离技术，近年来发展很快，已应用于许多行业 利用膜孔隙的选择透过性进行两相分离的技术 分子级 如饮用水的净化。 * 二、过滤介质 多孔固体介质：具有很多微细孔道的固体材料，如多孔陶瓷、多孔塑料及多孔金属制成的管或板。能拦截1~3μm的微细颗粒。 适宜的孔径、滤阻小，同时因过滤介质是滤饼的支承物，应具有足够的机械强度和耐腐蚀性。 基本要求： 常用过滤介质： 棉麻或合成纤维的丝织物或金属丝、玻璃丝等丝织成的金属网，常称为滤布。 堆积介质沙粒、碎石、碳屑等多用于深层过滤 多孔膜：膜过滤的各种有机高分子膜和无机材料膜 * 三、滤饼的压缩性和助滤剂 过滤操作 进行 不断 滤饼的厚度逐渐增加 滤液的流动阻力也逐渐增加 构成滤饼的颗粒特性决定流动阻力的大小 不可压缩滤饼 可压缩滤饼 助滤剂 改变滤饼的结构 助滤剂：某种质地坚硬而能形成疏松饼层的固体颗粒或纤维状物质，将其混入悬浮液或预涂于过滤介质上，可以改善饼层的性能，使滤液得以畅流。 * 助滤剂的基本要求： （1）能形成多孔饼层的刚性颗粒，以保持滤饼有较高的空隙率，使滤饼有良好的渗透性及较低的流动阻力。 （2）有化学稳定性，不与