化工原理上考研精品课程沉降.pptVIP

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非均相物系分离的研究目的：

（1）分散相的分离回收结晶的产品从水中分离

（2）连续相的分离回收去除溶液中的固体杂物

（3）分散相与连续相的同时分离回收结晶的产品从有机溶剂中分离

（4）连续相的净化发电厂排放的烟中除尘净化

非均相物系分离的主要方法：

（1）沉降

（2）过滤

第2页，共20页，星期日，2025年，2月5日3.2重力沉降3.2.1重力沉降速度（1）球形颗粒的自由沉降恒速沉降时，du/dτ＝0，u=u0，于是：注意：沉降速度u0为颗粒与流体的相对运动速度。---单个颗粒在无限流体中的降落过程加速段：极短，通常可以忽略第3页，共20页，星期日，2025年，2月5日（2）阻力系数第4页，共20页，星期日，2025年，2月5日第5页，共20页，星期日，2025年，2月5日（3）沉降速度的计算有两类问题（1）已知d求u0(2)已知u0求d计算方法有：（1）试差法（2）摩擦数群法(不讲)例：落球粘度计现有密度为1080kg/m3、直径为0.16mm的钢球置于密度980kg/m3的某液体中，盛放液体的玻璃管的内径D为20mm。测得小球的沉降速度为1.70mm/s，试计算此时液体的粘度。当d/D0.1时，器壁对沉降速度的影响可用下式校正：解：校核雷诺数第6页，共20页，星期日，2025年，2月5日（4）其他因数对沉降速度的影响（实际沉降过程）干扰沉降在颗粒的体积浓度0.2%时，偏差1%。当浓度较高时，干扰沉降速度可先按自由沉降计算，然后予以校正；端效应容器器壁及底面均增加颗粒沉降时的阻力，使实际沉降速度减小；分子运动当d0.5μm时，沉降将受到分子热运动的影响；非球形可采用球形颗粒的方法计算，但颗粒直径应采用以投影面积为准的当量直径。当流体以一定的速度u向上流动时，则固体颗粒的绝对速度up为：当uu0时，颗粒向下运动（沉降）；uu0时，颗粒向上运动；u=u0时，颗粒悬在流体中静止不动（流态化）。第7页，共20页，星期日，2025年，2月5日3.2.2重力沉降设备（1）降沉室若qV一定时：第8页，共20页，星期日，2025年，2月5日悬浮液的沉聚过程第9页，共20页，星期日，2025年，2月5日(2)沉降槽第10页，共20页，星期日，2025年，2月5日沉降槽（增稠器）属于干扰沉降愈往下沉降速度愈慢-----愈往下颗粒浓度愈高，其表观粘度愈大，对沉降的干扰、阻力便愈大；沉降很快的大颗粒又会把沉降慢的小颗粒向下拉，结果小颗粒被加速而大颗粒则变慢。有时颗粒又会相互聚结成棉絮状整团往下沉，这称为絮凝现象，使沉降加快。这种过程中的沉降速度难以进行理论计算，通常要由实验决定。因固-液密度相差不是很悬殊，故较难分离，因此，连续沉降槽的直径可以大到100m以上，高度却都在几米以内。特点：第11页，共20页，星期日，2025年，2月5日3.3离心沉降uT颗粒作圆周运动的切向速度3.3.1离心沉降速度ur为颗粒在半径方向的沉降速度第12页，共20页，星期日，2025年，2月5日同一颗粒抽受离心力与重力之比：对两相的密度差较小，或颗粒粒度较细，以离心力加快沉降。占地面积小；提高沉降效率；分离更小的颗粒（KC＝１００时，d小10倍）。第13页，共20页，星期日，2025年，2月5日3.3.2离心沉降设备一、构造与操作（1）旋风分离器第14页，共20页，星期日，2025年，2月5日