化工原理-机械分离.ppt

数学分析 孔道长度 （2）过滤基本方程 过滤速度与过滤速率 ——滤饼的比阻，1/m2 滤饼及介质的阻力 比阻 当量滤饼厚度 过滤基本方程 3. 过滤时间与滤液量的关系 （1）过滤方式 恒压过滤 恒速过滤 先恒速后恒压 （2）过滤时间与滤液量的关系 恒压过滤 过滤时间 滤液体积 0→θe 0→Ve θe→θ+θe Ve→V+ Ve + （1） （2） 说 明 方程（1）、（2）为恒压过滤方程； V、θ指实际的滤液量和实际的过滤时间； K由操作压强差和物料特性决定，qe、 θ e 是反映过滤介质阻力大小的常数，统称过 滤常数。 恒速过滤 恒速过滤过程Δp 是变量，所以 K 不是常数。 先恒速后恒压 化 学 工 程 系 化工原理-机械分离 本章主要内容 概述 重力沉降 3.3 流体通过颗粒床层的流动 概念和术语 均相混合物、非均相混合物； 连续相、分散相；分散介质、分散物质。 机械分离方法 分离目的 概述 重力沉降 一、定义 自由沉降：单一颗粒或者充分分散的颗粒群 在流体中颗粒间互不影响的沉降 过程。 二、自由沉降速度 曳力系数 1. 受力分析 重力Fg 浮力Fb 阻力Fd 2. 曳力系数 ξ-Ret关系曲线 ξ Ret Ret＜2时（Stokes区) 2≤ Ret ＜ 500时（Allen区) 500 ≤ Ret 时(Newton区) 3. 沉降速度的计算 假设沉降属于斯托克斯区 选用斯托克斯公式计算ut 检验Ret范围：10-4＜Ret＜2 ut有效 是 否 重新 假设 试差法 无因次判据法 4. 沉降速度的影响因素 干扰沉降/器壁效应/分子运动/颗粒形状 1. 降尘室 颗粒沉降时间 气体通过时间 满足除尘要求 ： θ≥θt ，即 三、重力沉降设备 ≥ 降尘室的生产能力Vs Vs≤blut=Aut 3.3 离心沉降 一、离心沉降的含义 1. 原理 2. 离心分离因数 二、离心沉降速度 三、离心沉降设备 1. 旋风分离器 结构与工作原理 旋风除尘器实物 硅铁炉除尘器6300KVA 性能参数 ——旋风分离器中能被完全分离下来 的最小颗粒直径 （1）临界粒径 （2）分离效率 ——旋风分离器所收集的该颗粒的质 量分数。 总效率 粒级效率 粒级效率曲线 标准旋风分离器的 （3）压降 2. 旋液分离器 旋液分离器又称水力旋流器，是利用离心沉降原理从悬浮液中分离固体颗粒的设备。 化工用离心机 制药用离心机 蔬菜脱水离心机 实验室用离心机 螺旋卸料离心机 3.离心机 管式离心机 卧式螺旋离心机 植物油分离机 血液分离机 固定床u ut 流化床u=ut 气力输送u ut 流体通过颗粒床层的流动 u 一、颗粒床层的特性 1. 床层空隙率ε 2. 床层的比表面积ab 3. 床层的各向同性 1. 概述 （1）概念和术语 过滤 二、悬浮液的过滤 滤液 滤浆 滤饼 过滤介质 （2）过滤方式 深层过滤 滤饼过滤 （3）过滤介质和滤饼 过滤介质 滤饼 可压缩滤饼 不可压缩滤饼 （4）助滤剂 2. 流体通过滤饼床层的流动 （1）流体通过滤饼床层（固定床）的阻力 床层简化模型 床层由许多互相平行的细小孔道组成，孔道长度与床层高度成正比； 孔道内表面积之和等于全部颗粒的表面积；孔道全部流动空间等于床层空隙的容积； 流动处于层流区。 化 学 工 程 系