非均相物系的分离19560.ppt

第3章 非均相物系的分离 概述 3.1 颗粒及颗粒床层的特性 3.2 沉降 3.3 过滤 概 述 二、非均相物系 3.1　颗粒及颗粒床层的特性 3.1.1　单颗粒的特性 3.1.2　颗粒群的特性 3.1.3　颗粒床层的特性 3.1.1　单颗粒的特性 二、非球形颗粒 3.1.2　颗粒群的特性 二、颗粒群的平均直径 3.1.3　颗粒床层的特性 3.2 　沉 降 3.2.1　重力沉降 3.2.2　重力沉降设备 3.2.3　离心沉降 3.2.4　离心沉降设备 概　述 3.2.1　重力沉降 一、颗粒在静止流体中的自由沉降 ⒈球形颗粒的自由沉降（Free settling） ： ⒉阻力系数ξ： ⒊沉降速度ut（Settling Velocity）： 作 业 思考题 3.2.2　重力沉降设备 ⒉计算 3.2.3　离心沉降 3.2.3　离心沉降 3.2.4　离心沉降设备 ⒉性能参数 ⒊旋风分离器的结构特点及分类 作 业 二、沉降离心机 三、电沉降 思考题 3.3 过 滤 3.3.1 过滤的基本概念 3.3.2 过滤的基本方程式 3.3.3 过滤设备及其操作 3.3.4 过滤计算 3.3.1过滤的基本概念 滤浆——液固悬浮液，过滤的原料。 滤液——过滤后得到的液体产品。 滤饼——过滤后得到的固体产品。 一、过滤方式 二、过滤介质 四、过滤的操作 3.3.2 过滤基本方程式 一、滤液通过滤饼的流动 二、过滤基本方程式 三、恒压过滤 三、恒压过滤 四、恒速过滤 五、先恒速后恒压过滤 六、过滤常数的测定 六、过滤常数的测定 六、过滤常数的测定 例：在25℃下对每升水中含25g某种颗粒的悬浮液进行了三次恒压过滤试验，所得数据如下 解：最小二乘法回归直线方程，令：Y=τ/q; X=q; m=1/K; b=2qe/K; 由题给数据，对△p=0.463×105Pa下试验数据处理如下： 同样可得1.95×105Pa和3.39×105Pa下K、qe、τe值，计算结果如下： (2)令Y=lgK , X=lg△p, m=1-s,b=lg(2k), 处理结果如下： 一、间歇式过滤机－板框压滤机 一、间歇式过滤机－板框压滤机 二、叶滤机 三、连续式过滤机－转筒真空过滤机 3.3.4 过滤计算 可以分为设计型计算与操作型计算两种类型。 （1）设计型计算 给定或已知的参数：滤液量V，过滤时间τ，选择△P。 计算目的：求所需要的过滤面积A。 （2）操作型计算 已知设备尺寸和参数，给定操作条件（或给定生产任务），核算该过程设备可以完成的生产任务（或求取相应的操作条件）。 操作型计算涉及到过滤机生产任务即生产能力的问题。 一、板框过滤机的计算 补例：用26框(635×635×25mm )板框过滤机在3.40×105Pa压差下恒压过滤每升水含25g固体的悬浮液，滤饼充满滤框时结束过滤。K=1.678×10-4m2·s-1，Ve=0.4557m3，τe=2.815s，固相密度2930kg·m-3，湿饼密度1930kg·m-3，水密度1000kg·m-3，过滤完毕用清水洗涤，洗水粘度和洗涤压差与过滤终了时同，洗水为滤液体积的8%，辅助操作时间为15分钟，滤饼不可压缩，计算该过滤机生产能力。 解：考察1m3滤饼。其质量1930kg。设其中含x kg水据固相体积+水体积=1,得： 固相质量＝滤饼质量－水质量＝1930－518＝1412 kg 二、转筒真空过滤机的计算 第三章小结 一、基本要求 掌握重力沉降、离心沉降、过滤的基本概念 掌握重力沉降、离心沉降、恒压过滤、洗涤时间、过滤机（最大）生产能力的计算 掌握降尘室、旋风分离器的计算 了解旋风分离器的主要结构、操作原理、性能及选用 了解过滤常数的测定、典型过滤设备 二、基本概念 1.均相物系与非均相物系 2.分散相与连续相 3.沉降与过滤 4.滤饼过滤与深层过滤 5.可压缩滤饼与不可压缩滤饼 6.过滤介质与助滤剂 7.过滤速率与过滤速度 8.最佳操作周期 9.过滤常数 三、重力沉降 1.沉降速度 三、重力沉降 三、重力沉降 四、离心沉降 1.沉降速度 五、过滤 1.过滤基本方程式 五、过滤 3.恒速过滤 6.洗涤时间： 7.过滤机生产能力： 8.过滤设备 板框压滤机 加压叶滤机 转筒真空过滤机 洗涤液从通道进入滤框，在压力下穿过滤框内的滤饼和两边的滤布、沿滤布与滤板凹凸表面之间形成的沟道流下。 洗涤液的行程（包括滤饼和滤布）约等于过滤终了时滤液行程，而流通面积等于过滤面积，故洗涤速率约等于过滤终了速率。 框 板 框 板 洗涤板 非洗涤板 洗涤液 洗出液 板 非洗涤板 洗涤操作 置换洗涤法 板框压滤机为