第五章03.pptVIP

* 3．2 离心沉降 类似于重力场 离心力 浮力 曳力 离心分离因素 由于离心力∝ 当u一定时,通常以减小半径r来提高离心力。 设备常为细长形。 沉降速度计算中，只要以ω2r代替g即可。 如斯托克斯区沉降 近似性：拟定态处理 原则上，离心力随半径是渐增的，沉降一直在加速。 旋风分离器(旋液分离器) 工作原理： 利用u产生旋转场， 颗粒被沉降至壁后滑下 1.评价性能的主要指标： ①分离效率 总效率 粒级效率 分割直径dpc—ηi=50%的颗粒直径 ②压降ΔP u↑, 沉降有利, 但ΔP↑ 2．操作中的两个问题： ①不得欠负荷运转 u↓,ω2r↓, ut↓,η↓ 一组旋风分离器并联，负荷不足时关闭几个。 ②锥底料封要严密 按mu1r1=mu2r2, 即使p1,p2均为正压, 锥底r小, u大, p小,会出现负压。 锥底若漏气,会重新卷起颗粒。 3．影响性能的主要因素： 操作气速u, 停留时间 , 设备半径r, 物性μ 4．不利因素： ①气流上升时,部分颗粒的卷起 —改进：扩散式旋风分离器 ②上部粉尘环，有时会被气体带出 —改进：旁通式旋风分离器 3.3 分离过程的选择 1．颗粒的大小 2．粒径和粒度分布的测定方法 3．力学分离过程的选择 2μm, 常规方法和设备 不困难 2μm, 特殊方法和设备 较困难 种类 水泥 石灰 滑石 面粉 颜料 烟草 μm 40 1~50 10 15 2 0.2 方法 筛分 光学显微镜 电子显微镜 μm 45 0.5~100 0.001~10 方法 重力沉降 离心沉降 光衍射 X线衍射 μm 2~50 0.05~10 0.001~10 0.001~0.1 4．颗粒大小外的影响因素： 1)分离的目的：是回收固相还是回收液相，或是两者都回收； 2)物性：液固密度差，液体黏度，含固体浓度； 3)处理量大小。 例：液体中颗粒浓度0.1%(wt)，深层过滤器 完成澄清分离。 颗粒50μm，可用重力沉降器 颗粒3μm，用旋液分离器(原理同旋风分离器) 颗粒0.5μm，可用离心碟式分离机 颗粒太细时，可考虑先作絮凝、凝聚处理。 5．处理气体中所含颗粒 重力沉降室，分离粗颗粒100μm，设备大 旋风分离器, 分离细颗粒5~10μm，应用最广。 袋滤器，微粒0.1~1μm，滤速小，设备大 0.01~1μm的微粒，浓度30g/m3, 静电除尘 湿法捕集；惯性分离 4 固体流态化 4.1 流化床的操作分析 1．当u1ut时，固体颗粒不动—固定床 2．当u1刚大于ut时，固体颗粒被吹动， ε↑,使u1=ut，但uut,颗粒被吹起而不飞走 —流化床 3．u=ut，吹走颗粒ε→1, —载流床，颗粒输送(广义流态化) 起始流化速度umf—固定床向流化床转变点气速 带出速度ut—床内颗粒被吹走的速度 4.2 流化床的操作范围 1．操作流速u 流化床umfuut 载流床u≥ut 固定床u≤umf 实际表示了流化床的可操作范围的大小 大颗粒 小颗粒 (范围大) 流化数 反映实际操作状态 2．操作压降 ΔP与流速u无关 实测 测取ΔP1可以监控操作情况, 颗粒少了，加颗粒 测取ΔP2可以测定床高是否超过预定范围 3．实际流化床 两种流化现象 ①散式流化—常见于液固系统 ②聚式流化—常见于气固系统 两者区别在于： 是否会出现空穴(不同于气泡) 4.3 流化床的主要特性 1．液体样特性 会流动, 会喷射出来 2．固体混合均匀 温度均匀 适用于强放热催化反应 3．恒定的压降 ΔP=L(1-ε)(ρp-ρ)g L↑,ε↑, 但L(1-ε)不变 膨胀比 4．气固接触的不均匀性 空穴(气泡相)中气速快, 乳化相中气速慢 可导致不正常现象①腾涌②沟流 ①腾涌—空穴占领整个床截面 ②沟流—气流短路，与内生不稳定有关 4.4 提高流化质量的措施 破空穴—