流体相对颗粒（床层）的流动及机械分离（4）.ppt

板框式压滤机 板框式压滤机 颗粒在旋转流体中的运动 洗液 废洗液 洗涤过程： 优点：操作灵活，过滤面积大，可承受较大压力； 缺点：劳动强度大，操作不连续，生产效率低。 ②　板框过滤机的生产能力 生产能力：一个周期内，单位时间可获得滤液量。 洗涤时间τw的计算： 洗涤条件：洗涤压差=过滤最终压差； 洗涤时，滤饼厚度不变； 洗涤液粘度与滤液相近。 洗涤 L 过滤 L 滤液穿过滤饼厚度 L/2 L 流通截面 2A(A框面积) A 推动力 过滤终了Δp 洗涤Δp 速率 洗涤方法：横穿洗涤法 速率间关系： 最终过滤速率： ③ 最佳过滤周期 最佳：安排操作周期，使生产能力最大。 时，过滤机生产能力最大 (2) 叶滤机 ①　结构和工作原理 主要部件：机壳，滤叶 操作方式：间歇操作 操作周期：过滤 → 洗涤 → 卸渣 洗涤方式：置换法 4 2-金属网; 2 5 3 1 滤叶的构造 1-空框; 3-滤布; 4-顶盖; 5-滤饼 ②　叶滤机的生产能力 ③　最佳操作周期 (3) 回转真空过滤机 ① 结构和工作原理 主要部件：水平转筒、分配头； 操作方式：恒压、连续操作； 操作周期 (旋转一周)： 过滤 → 洗涤 → 吸干 → 吹松 → 卸渣。 1-转筒；2-分配头；3-洗涤水喷嘴 4-刮刀；5-悬浮液槽；6-抖搅器 卸渣区 洗涤脱水区 过滤区 1 2 3 4 5 6 回转真空过滤机操作简图 1 2 3 4 5 回转真空过滤机的分配头 转动盘 固定盘 1、2－与滤液储槽相同的槽；3－与洗液相通的槽； 4、5－通压缩空气的孔 * 沉降 (1)重力沉降 ① 球形颗粒的自由沉降速度 层流区: 过渡区: 湍流区: 小 结 计算方法：试差法 或 判据法 (避免试差) ② 非球形颗粒的沉降速度 处理方法：可先假定为颗粒球形，然后校正。 ③ 不均匀颗粒的沉降速度 ④ 影响沉降速度的其它因素 ◇ 颗粒浓度对沉降速度的影响 ◇ 流体表观物性的影响 ② 颗粒分离(沉降)条件 ③ 生产能力 (可处理的尘气体积流量q V) 说明：生产能力由底面积、沉降速度决定， 与降尘室高度无关。 4. 重力沉降设备 (1) 降尘室 ① 结构及工作原理 5 离心沉降 (1) 离心沉降速度 计算方法：同重力场，重力→离心力 离心沉降速度ur：随颗粒旋转半径 r 变化 层流Stokes 区 (2) 衡量离心分离性能的指标 离心分离因数: 说明: KC越大，分离效能越高 若切向速度u=20m/s，旋转半径r=0.4m，则分离因数KC=102。可见离心分离的效果远比重力沉降好，而且离心沉降还可以人为地强化。 (1) 旋风分离器 　①　结构和工作原理 (标准型) ② 旋风分离器的性能参数 ◆ 临界粒径dc：能够分离出的最小颗粒直径。 ◆ 分离效率： 总效率、分级效率 ◆ 旋风分离器的阻力 3.5.2 流体流过固定床的阻力 (1) 层流 (2) 湍流 (3) 欧根(Ergun)方程 过滤目的：从悬浮液中分离出固体颗粒。 过滤原理：在外力的作用下，悬浮液中的液体通过多孔介质的 孔道而固体颗粒被截留下来，从而实现固、液分离。 过滤术语： 滤浆：过滤操作所处理的悬浮液 过滤介质：所用的多孔物质（过滤介质是织物时，称为滤布)； 滤液：通过介质孔道的液体； 滤饼（滤渣）：被截留的物质。 3.6 过滤 (1) 工业过滤方式: 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：处理颗粒含量较高的悬浮液，是化工生产中的主要过滤方式。 适用：悬浮液中颗粒