化工原理14.非均相物系的分离-沉降.ppt

已知非球形颗粒的体积为Ｖ，则该颗粒的等体积球径（当量直径中最常用的一种）为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。非球形颗粒的当量直径的一种是等体积球径，它的表达式为______。Adp＝6V/A此处V为非球形颗粒的体积，A为非球形颗粒的表面积Bdp＝(6V/?)1/3Cdp＝(4V/?)1/2Ddp＝(kV/?)1/3(k为系数与非球形颗粒的形状有关)问题

球形颗粒在20oC空气中沉降，当空气温度上升时，沉降速度将（设沉降过程符合stocks定律）;若该颗粒在20oC水中沉降，沉降速度将，当水温上升时，沉降速度将。

大小不同直径的球形石英颗粒在水中沉降，设沉降过程都符合stocks定律。如果大颗粒直径是小颗粒直径的两倍时，大颗粒的沉降速度是小颗粒的倍临界条件(能100%去除的颗粒)只要保证沉降时间小于停留时间，颗粒均可除去，取：对于细小颗粒，设在层流区沉降，有：则可100%去除的颗粒直径为：当dp,min一定时，可求得u0，沉降室的最大处理量为：可知，处理量仅与底面积有关，而与高度无关。离心沉降设备工业上应用的两种型式：旋流器和离心沉降机。旋流器：设备静止，流体旋转运动；离心沉降机：设备本身和液体一起旋转。(1)旋风分离器基本结构与操作原理在离心力作用下，利用密度差将气固分离。进气口形状：矩形尺寸：进口管B；圆柱筒直径D(主要尺寸)；排气口直径D1。进气排气出灰口旋风分离器示意图B2.旋风分离器1)构造与操作矩形入口，切线进入10～25m/sKc=5～2500去除粒径：5～75μm2)性能a.临界粒径dcb.分离效率c.压强降a.临界粒径:能被完全分离下来的最小粒径。三点假设：1.切向速度＝入口气速，严格螺旋等速运动2.颗粒须穿过厚度为B的气层3.颗粒在层流区作离心沉降由于有：r为平均半径则颗粒沉降时间为：设：气体旋转圈数为N，则停留时间为：当时，对应粒径为临界粒径：b.分离效率粒级效率：按各种粒度表示被分离的质量分数总效率：全部颗粒中被分离的质量分数依据临界粒径的公式，有：当颗粒与壁面相距为B’时，有：BB’总分离效率：xi为粒度为di的颗粒占总颗粒的质量分数。c.压强降旋风分离器的入口气体速度控制在10-25m/s范围内为佳，压降为500～2000Pa。对于标准旋风分离器阻力系数取8。本节小结二.颗粒在流体中沉降受力分析：表面曳力、形体曳力三.颗粒的曳力系数四.球形颗粒的终端沉降速度五.沉降分离设备一.颗粒与混合颗粒的表征参数*非均相物系的分离-沉降

一、颗粒及混合颗粒的特性二、沉降重力沉降离心沉降沉降分离设备主要内容一颗粒的特性大小d颗粒的特性比表面积形状1、对于球形颗粒，常用直径d作为特征长度，其体积、表面积和比表面积为：球形颗粒非球形颗粒式中：a——单位体积颗粒所具有的表面积，m2/m3。对一定直径的颗粒，比表面积一定；颗粒的直径愈小，比表面积愈大，因此可以根据比表面积的大小，来表示颗粒的大小，特别是微小颗粒。2.非球形颗粒-形状的描述

①颗粒的球形度φ表明：颗粒形状接近于球形的程度；φ↑，则颗粒越接近于球形。球形颗粒：球形颗粒非球形颗粒非球形颗粒：常用颗粒的当量直径和球形度表示其特性。(2)描述颗粒大小(1)体积当量直径de：与实际颗粒体积Vp相等的球形颗粒的直径定义为非球形颗粒的当量直径。即：(2)比表面积当量直径de,a：比表面积等于实际颗粒比表面积的球形颗粒的直径，定义为非球形颗粒的比表面积当量直径。即：对非球形颗粒必须有两个参数才能确定其几何特性，通常选用de和?s来表征。1.3颗粒群的特性(1).粒度分布按颗粒尺寸对颗粒群进行排列划分的结果称为粒度分布。根据颗粒大小的范围不同，采用不同的方法测量颗粒群的粒度分布，对工业上常见的尺寸大于40μm的颗粒群，一般采用标准筛进行测量，称为筛分。a.筛分：标准筛由一系列筛孔大小不同的筛组成，筛的筛网由金属丝网制成，筛孔呈正方形。一套标准筛的