第二篇(第六章) 沉降课件.pptVIP

均相物系：物系内部各处物料性质均匀而不存在相界面的混合物系。溶液以及各种气体的混合物都是均相物系。 非均相物系：物系内部有明显的相界面存在而界面两侧物料的性质不同的混合物系。 二、 非均相物系的分类 三、连续相与分散相 分散相(分散物质)：处于分散状态的物质 连续相 (分散介质)：包围着分散物质而处于连续状态的物质。 第六章 沉 降 第一节 沉降分离的基本概念 第二节 重力沉降 第三节 其他沉降原理介绍（自学） 第一节 沉降分离的基本概念 一、沉降分离的一般原理和类型 二、流体阻力与阻力系数 （一）单颗粒的几何特性参数 1.颗粒的当量直径 2.颗粒的形状系数 球形度： （二）流体阻力 第二节 重力沉降 以球型颗粒为例，在水中作沉降运动时将受重力、浮力、流体阻（曳）力三种力的作用。 以球型颗粒为例，在水中作沉降运动时将受重力、浮力、流体阻（曳）力三种力的作用。 二、沉降速度的计算 1.试差法 2.摩擦数群法 (1)已知流体特性和颗粒粒径dp求ut 计算步骤： (2)已知ut求dp 计算步骤： 3.无量纲判据K 3.无量纲判据K 计算步骤： 二、沉降分离设备之（重力沉降设备） 重力沉降是最简单的沉降分离方法，它既可用于分离气固非均相物系，也可用于分离液固非均相物系；既可用于将混合物系中的颗粒与流体分开，也可用来使不同大小或密度不同的颗粒分开。依据重力沉降原理进行操作的装置称为重力沉降设备。 二、沉降分离设备之（重力沉降设备） 可见，从理论上讲降尘室的生产能力只与其沉降截面积bl及颗粒的沉降速度ut有关，而与其高度h无关。故可将降尘室做成多层，室内均匀设置若干水平隔板(间距为40～100mm)，构成多层降尘室。 多层降尘室生产能力(n层水平隔板)： qV≤(n+1)ut·lb 〖说明〗 沉降速度ut应按需要分离下来的最小颗粒计算； 气流速度u不应太高，以免干扰颗粒的沉降或把已经沉降下来的颗粒重新卷起。为此，应保证气体流动的雷诺准数处于层流范围之内； 降尘室结构简单，流动阻力小，但体积庞大，分离效率低，通常仅适用于分离直径大于50μm的颗粒，用于过程的预除尘。 多层降尘室虽能分离细小的颗粒，并节省地面，但出灰麻烦。 例：拟采用降尘室回收常压炉气中所含的固体颗粒，降尘室底面积为12m2，宽和高均为2m，炉气处理量为3m3/s。操作条件下气体密度为0.75kg/m3，黏度为2.6×10-5Pa·s,固体密度为 3000kg/m3。 求： (1)理论上能完全捕集下来的最小粒径； (2)粒径为40μm颗粒的回收百分率； (3)若完全回收直径为8μm的尘粒，对降尘室应作如何改进? 解：(1)能完全分离出的最小颗粒的沉降速度 (2)直径为40μm的颗粒必在层流区沉降，其沉降速度ut′： 因气体通过降尘室的时间为： t停=lb·h/qV=12×2/3=8s 故理论上直径40μm的颗粒在此时间内沉降高度 h′=ut t停=0.1006×8=0.8048m 设降尘室入口炉气均布，在降尘室入口端处于顶部及其附近的d=40μm的尘粒，因其ut0.25m/s，它们随气体到达出口时还没有沉到底而随气体带出，而入口端处距室底0.8048m以下的40μm的尘粒均能除去，所以40μm尘粒的除尘效率： η=h’/h=0.8048/2=40.24% (3)要完全回收直径为8μm的颗粒，则可在降尘室内设置水平隔板，使之变为多层降尘室。降尘室内隔板层数n及板间距h的计算为： 取n=49,则隔板间距 △h=h/(n+1)=2/50=0.040m 因而在原降尘室内设置49层隔板理论上可全部回收直径为8μm的颗粒。 多层沉降室 故沉降属于层流区，假设成立，求得的最小颗粒直径有效。 ut=qV/bl=3/12=0.25m/s 假设沉降在层流区，则由斯托克斯公式求得最小颗粒粒径 核算沉降流型： 如何核算气体通过多层降尘室的流动雷诺数Re?? 意义何在？ * * 教学要求： 1.要求掌握机械分离和传质分离的基本原理 2.能够进行分离工艺过程的基本计算 几 个 概 念 一、均相物系和非均相物系 按状态分: 液态非均相物系：固、液、气分散在液相中。 悬浮液(液固物系)：指液体中含有一部分固体颗粒 乳浊液(液液物系)：指一种液体分散在与其不互溶的另 一种液体中 泡沫液(液气物系)：指液体中含有气泡的物系 气态非均相物系：固、液分散在气相中。 含尘气体(气固物系)：指气体中含有固体颗粒 含雾气体(气液物系)：指气体中含有少量液滴 粗悬浮系统：d100μm