沉降槽设计说明书.docVIP

沉降槽概念 （1）沉降原理 在重力作用下，由于固体与液体的密度差，固体沉于底部，清液从槽上部沿周边溢流排出。最适合于处理固液密度差比较大，固体含量不太高，而处理量比较大的悬浮液。 (2)沉降目的 浓缩：目的是将悬浮液增稠 澄清：从比较稀的悬浮中除去少量的悬浮物 (3)沉降设备 （1）间歇式沉降槽：完成间歇沉降操作的设备.特点是清液和沉渣是经过一段时间后才能产出。 （2）连续沉降槽：保持沉降槽内的各个区域，即连续加入悬浮液，并连续产生清液和沉渣的沉降槽。 （4）液固分离方法 固相颗粒分散在液体中所形成的物系称作悬浮液。将分散的粉粒聚集并与液体分离的操作，称为液固分离，其方法有重力沉降、离心沉降和过滤等。 重力沉降适于处理固、液相密度差比较大，固体含量不太高，而处理量比较大的悬浮液。工业上的沉降操作一般分为浓缩和澄清两大类。前者主要是为了将悬浮液增稠，后者主要是为了从比较稀的悬浮液中除去少量悬浮物，用于浓缩操作的设备称为增稠器，又叫沉降槽；用于澄清操作的设备称为澄清槽。 （5）干扰沉降 工业上，悬浮液中固体含量较高，颗粒的沉降多属于干扰沉降。干扰沉降情况与自由沉降有明显区别： 干扰沉降时，每个颗粒因受到附近颗粒的干扰，故受到比自由沉降时更大的阻力； 干扰沉降中，大颗粒是相对于小颗粒的悬浮体进行沉降，所以介质的有效密度和有效粘度都大于纯净液体，有斯托克斯公式可知，d、p，一定时，介质的密度与粘度越大，沉降速度便越小。因此，大颗粒在有小颗粒存在的悬浮液中的沉降速度，比在澄清液中速度小； 干扰沉降中，悬浮液中的小颗粒有被沉降较快的大颗粒向下拖拽的趋势。即小颗粒在悬浮液中沉降速度比在澄清液中速度大。 总之，干扰沉降时，悬浮液中大颗粒的沉降速度减慢而小颗粒加快。实验表明，对于粒度差别不超过6:1的悬浮液，所有粒子都以大体相同的速度沉降。悬浮液的沉降过程，可以通过间歇沉降试验来观测，实验中可取得的表观沉降速度与悬浮液浓度的关系，以及沉降浓度与压紧时间的关系数据。 （6）沉降槽 生产中普遍应用是单层连续沉降槽，是一个底部稍带锥形的大直径圆筒形槽。料浆经中央下料筒送至液面以下0.3~1米出，即要插到悬浮液区。清液由槽壁顶端周圈上的溢流堰连续流出，称为溢流。颗粒下沉，沉渣由缓慢转动的耙集中到底部中央的卸渣口排出，称为底流。 在连续沉降槽中，上部的悬浮液很稀，颗粒的沉降速度快，而底部的密度和浓度都很高，虽然每一个颗粒的沉降终速很小，但单位时间单位面积上固体颗粒通过的总量要比槽的中部的多，因此，在连续沉降过程中，会出现一个质量速率为最小值的平面，它对沉降槽固体的产量起控制作用，称为极限平面。 （7）影响沉降速度的因素 干扰沉降； 端效应； 分子运动； 颗粒形状的影响； 连续介质运动。 原始数据 车间年产量为36万吨氧化铝； 反向洗涤，即往最后一个洗涤沉降槽内加水，而往其他洗涤沉降槽内加 下一次洗涤的洗水； 整个分离沉降槽系统的料浆温度不低于95℃； 每生产1吨氧化铝，进入分离沉降槽的稀释后溶出浆液质量是17518.03kg，其中，铝酸钠溶液为16668.92kg，铝酸钠溶液苛性比ak=1.5， 铝酸钠溶液中含有： Al2O3 Na2Ok Na2Oc H2O CO2 2305.55kg 2032.30kg 142.62kg 12063.54kg 124.74kg 每生产1吨氧化铝，赤泥中未洗净的苛性碱与碳酸碱浓度之和不行超过4.5kg（氧化铝同样不能超过4.5kg）。 准备计算（产一吨氧化铝，送沉降的稀释液中赤泥的量） 沉降时水的蒸发量=16668.92*0.326%=54.34kg； 16668.92kg铝酸钠溶液中固含=1.6668.92*0.200%=33.34kg； 又损失0.05kg，则这三项合计87.73kg； 每生产一吨氧化铝沉降槽产出赤泥量=17518.03-16668.92-87.73=761.38kg 洗涤次数 假设采用三次洗涤 1）加水量计算 进水量： 液固比为3的底流带入水量=3*761.38=2284.14kg 加入到最后一台的水量为x kg，总计（2284.14+x）kg 耗水量： 液固比为2.5的弃赤泥带走的液量=761.38*2.5=1903.45kg 送稀释的一次洗液带走量=6639.55kg 总计：6639.55+1903.45=8543kg 由进水量与耗水量相等可得： 2284.14+x=8543 X=6258.86kg=6.259t 可见，生产一吨氧化铝需要在最后一台洗涤沉降槽内加入6.259t水。 表（1）用于计算沉降槽的数据 沉降槽 液固比（L/S） 溢流速度（v） 分离沉降槽 3 0.