第三章非均相混合.pptVIP

（二）过滤基本方程由于过滤速率与推动力成正比，而与阻力成反比，因此或式中Δp—液体通过滤饼层的压强差，Par—滤饼的比阻，通常由实验测定，1/m2μ—液体的黏度，pa·sL—滤饼层的厚度，m第三十一页，编辑于星期五：十七点二十六分。表示任一瞬间的过滤速度与滤饼层前后两侧的压力差Δp成正比，与滤液的黏度μ、滤饼层的厚度L成反比。比阻r表示滤饼的结构对过滤速度的影响，其数值的大小反映过滤操作的难以程度。滤饼的结构越紧密，r越大。可压缩滤饼的比阻不仅与悬浮液的物理性质有关，还随着压力差的增大而增大，其影响可用压强差的指数函数来表示，即第三十二页，编辑于星期五：十七点二十六分。式中r0—单位压强差下滤饼的比阻，1/m2s—滤饼的压缩性指数，由实验测定，其值在0~1之间实际上，过滤阻力包括过滤介质阻力和滤饼阻力两个部分。若过滤介质阻力相当的滤饼厚度用Le表示（Le又称为虚拟滤饼厚度），则：对于不可压缩滤饼，有此时，Δp为液体通过滤饼层和过滤介质层的总压强差。第三十三页，编辑于星期五：十七点二十六分。对于可压缩滤饼，有设C为获得单位体积滤液所形成的滤饼体积；Ve为过滤介质的虚拟滤液体积，即形成厚度为Le的滤饼所获得的滤液体积。此式称为过滤操作的基本方程（3~19）第三十四页，编辑于星期五：十七点二十六分。在过滤过程中，当推动力一定时，随操作的进行，过滤速度逐渐下降。应用过滤基本方程式时，需要根据过滤操作的具体方式而积分。过滤操作有两种典型方式，及恒压过滤和恒速过滤。为避免过滤开始时因高压差引起滤液混浊或滤布堵塞，可采用较小的压强差以较低的恒定速率操作，待滤饼形成且压强差升至给定值时，再转入恒压过滤，及采用先恒速后恒压的操作方式。通常，恒速阶段过滤时间占整个过滤操作时间的比例很小，故工程上可按恒压过滤操作来处理。第三十五页，编辑于星期五：十七点二十六分。第三章非均相混合物的分离第一页，编辑于星期五：十七点二十六分。第一节沉降一、沉降基本理论在外力作用下，使密度不同的两相发生相对运动而实现分离的操作称为沉降。根据外力的不同，沉降可以分为重力沉降和离心沉降。（一）重力沉降重力沉降是分散相颗粒在重力作用下，与周围流体发生相对运动，并实行分离的过程。第二页，编辑于星期五：十七点二十六分。1.球形颗粒的自由沉降若混合物之间相距较远，互补干扰，分离设备的尺寸足够大，颗粒的沉降过程可认为不受周围颗粒和器壁的影响，称为自由沉降。重力：方向向下浮力：方向向上阻力：方向向上第三页，编辑于星期五：十七点二十六分。式中—阻力系数u—颗粒相对于流体的沉降速度，m/s对于一定的颗粒和流体，重力和浮力都是恒定的，而流体对颗粒的阻力则随颗粒与流体间相对运动速度的增大而增大。当颗粒开始沉降时，由于重力大于浮力和阻力之和，故颗粒作加速运动。在加速沉降过程中，颗粒运动速度越来越大，阻力也随之增大。当三个力达成平衡时，颗粒开始作匀速沉降运动。此时，颗粒相对流体的运动速度为沉降速度。第四页，编辑于星期五：十七点二十六分。1.阻力系数对球形颗粒，用因次分析并整理后可得（3-1）（3-2）（3-3）第五页，编辑于星期五：十七点二十六分。层流区，Sokes定律区（3-4）