化工原理第三章机械分离.pptx

第三章 机械分离;4. 非均相分离的目的： ① 精制 ② 回收产品 ③ 净化环境 5. 非均相分离的基本方法： ① 机械分离 —— 筛分、沉降、过滤、离心 ② 电磁法 —— 磁选、静电、（除尘）、电磁化 ③ 物理化学法 —— 浮选、吸咐;粒度的测量方法：;② 表面积平均粒径： 目的和作用：用于与表面积有关的过程描述，如：吸咐、吸收;5. 非球形颗粒粒度的表示： ① 当量直径：即用与颗粒体积、表面、比表面、投影面或投影线长相等的球形颗粒直径表示的非球形颗粒直径。;第二节 沉降;③ 颗粒沉降过程速度变化： 加速沉降：时间非常短，可以忽略。 等速沉降：合外力为0。 于是在等速沉降阶段：;b. 当0.3≤Re≤1000（天大：1.0Re1000），流动为过渡状态;d. 当 Re2×105 时 高度湍流区（边界层内为湍流）;⑦ 关于分级沉降;⑧ 关于非球形颗粒的沉降和干扰沉降及壁效应 a. 对于非球形颗粒：沉降存在方位问题，采用球形度系数对计算进行修正。结果仍只是粗略的。讨论（鱼的头尾形状问题）;故：;A-A截面上：上流液体的平均流速;3-6. 悬浮液的沉聚 —— 絮凝沉降（混凝原理） P 151~152 略（自学） 作业：P203 3、4、5（天大）， 例：3-4 P150 3-5 P154 略 ;② 离心沉降与重力沉降的比较 —— 分离因数α 当 Re≤1. 0（层流时）;① 旋风分离器 结 构 与 操 作：气体进口速度 10~25 m/s 或 15~20 m/s，最小分离粒径约5μm。 标准型旋风器：结构比例见图 3-13 P157 特 点：流动阻力大、易磨损、效率70~90%。 压 力 分 布：（40-80mmH2O）从筒壁往中心逐渐降压到达气芯处可降至负压。故易在出灰口产生漏风，使效率下降，必须采取密封。;分离条件：沉降时间t1≤停留时间t2;分级效率与粒径的关系：;Ⅱ选型主要参数：;第三节 过滤;3. 过滤介质与助滤剂： a. 过滤介质的要求：① 多孔、阻力小、有良好的截留分离作用。 ② 性能稳定、耐热耐腐。 ③ 强度高。 常用过滤介质：① 织物状介质 —— 滤布。如：棉、毛、麻、尼纶及其他纤维。 ② 粒状介质 —— 砂、木炭。 ③ 多孔介质 —— 陶瓷、塑料微孔板。 ④ 网状介质 —— 金属丝网。 b. 助滤剂：主要是对滤饼作支承作用。防止可压缩性滤饼堵塞毛细孔。 ① 材料：硅藻土、珍珠岩 ;特点：;3-13. 过滤基本理论： 1. 过滤速度 定义：单位时间单位过滤面积所通过的滤液（清液）量。（过滤速度）;则：;比阻单位：r` —— （1/m2） 定义：滤渣层阻力 R = r`·L 单位（1/m）, L为渣层厚度（m） ;d. 过滤基本方程：;f. 可压缩滤渣及其比阻 对不可压缩滤渣：r`= 常数 = r 对可缩性滤渣： r`= r·Ps，s —— 压缩性指数; e. 斜率;方法 ③ 积分法;3-14. 过滤计算 1. 间歇过滤和计算： a. 操作周期 θC = 过滤时间θF + 洗涤时间θw +装卸时间θR ;b. 最佳操作周期： Ⅰ 设过滤介质阻力为0 则q2 = K·θ，;生产能力最大化法：;或最小周期法 定义：单位面积上获得单位滤液体积所需的平均时间;2. 连续过滤机（转筒过滤）的计算： a. 过滤周期θc —— 过滤一次所需的时间 设转筒转速为n，则θc = 1/n 一周期中用于过滤的时间： b. 生产能力：;第四节 离心分离