《化工原理分离》PPT课件

《《化工原理分离》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、化工原理3.机械分离物系：均相、非均相—相界面-性质不同、分散相和连续相非均相物系分离：机械方法----筛分沉降过滤非均相物系类别：连续相分散相气相固体颗粒—尘、烟、霾液体颗粒---沫、雾液相固体颗粒---悬浮液液体颗粒---乳浊液3.1筛分：将大小不同的固体颗粒分开3.1.1固体颗粒大小：圆球——直径测量：筛、计数与量度沉降推算标准筛与筛析系列泰勒筛两倍面积正方形宽度2倍目每英寸孔数号增大则直径减小10目孔直径2.00mm线直径0.900mm;50目孔直径0.297mm线直径0.215mm;100目孔直径0.149mm线直

2、径0.110mm;200目孔直径0.074mm线直径0.053mm.筛析表示：平均值（上下筛号）质量分率混合颗粒大小的分布质量分率——颗粒直径（平均）曲线频率分布di~ai累计分布di~ai颗粒的平均大小长度平均直径—算术平均数dLm；表面积平均直径dAm体积平均直径dVm；体积表面积平均直径dVAm非球形颗粒当量直径法（某个特性相当）（体积）形状因数法球形度ψ表面积之比球/颗ψ13.1.2筛操作原理筛分：筛过物筛留物往复、转动或振动设备：平板筛滚筒筛有效性与生产能力分割直径dc有效性：dc截留率<1生产

3、能力kg/m2.hm=kdc标准筛机振动筛滚动筛3.2重力沉降密度差大小重力差异重力—大颗粒离心力—小粒3.2.1沉降速度球形颗粒的自由沉降——重力沉降P143重力Fg浮力Fb阻力Fd加速阶段a≠0ΔF≠0匀速阶段a=0ΔF=0ut沉降速度ζ=f(Re=dutρ/)层流区Rep<0.3(<2)ζ=24/Re斯托克斯阻力定律P145重力Fg阻力Fd浮力Fbut过渡区Rep2~500ζ=18.5/Rep0.6阿仑区湍流区Rep500~200000ζ=0.44牛顿区边界层内湍流Rep>200000ζ=0.1沉降速度计算试差：用公式

4、——ut——Rep——校对范围例1分级沉降完全分离层流n=1/2,湍流n=1,过渡n=1/1.6漂走前后部实际沉降干扰公式应用：静止流体运动流体逆向同向3.2.2降尘室P146图3-16降尘室.swf工作原理：扩大uutθt=H/utθ=L/uVs=bHu=bLutθ≥θtVs=utA0层流例2重力沉降重力Fg阻力Fd浮力FbutLHuut宽度b教案10例1颗粒大小测定已测得密度为ρp=1630kg/m3的塑料珠在20℃的CCl4液体中的沉降速度为1.7010-3m/s，20℃时CCl4的密度ρ=1590kg/m3，

5、黏度=1.0310-3Pa.s，求此塑料珠的直径.解：设小珠沉降在斯托克斯定律区，按ut=[gdp2(ρp-ρ)]/18可得dp=[(18ut)/g(ρp-ρ)]1/2=[（181.7010-31.0310-3)/9.81(1630-1590)]1/2=2.8310-4m校核ReRep=dputρ/=2.8310-41.7010-31590/1.0310-3=0.744<2计算有效，小珠直径约为0.283mm。教案10例2降尘室空气处理能力的计算现有一底面积为2m2的降尘室，用于处理20℃的常压

6、含尘空气，尘粒密度为1800kg/m3，现需将直径为25m以上的颗粒全部除去，试求：（1）该降尘室的含尘气体处理能力,m3/s；（2）若在该降尘室中均匀设置9块水平隔板，则含尘气体的处理能力为多少m3/s？解：(1)据题意，由附录查得20℃常压空气ρ=1.2kg/m3,=1.8110-5Pa.s设100%除去的最小颗粒沉降处于斯托克斯定律区，则其沉降速度为ut=[gdmin2(ρp-ρ)]/18=[(2510-6)2(1800-1.2)9.81]/181.8110-5=0.034m/s验Rep=dpminut

7、ρ/=2510-60.0341.2/1.8110-5=0.056<2原假设成立，气体处理量为Vs=A底ut=20.034=0.068m3/s(2)当均匀设置n块水平隔板时，实际降尘面积(n+1)A底，所以气体处理量为Vs=(n+1)A底ut=1020.034=0.68m3/s。3.2.3悬浮液沉聚P148图3-18干扰原因：1.附近颗粒干扰uFd2.有效密度、粘度ρμ3.大小颗粒间互曳，壁面效应P145过程：清液区等浓区变浓区沉聚区四层清液与沉聚区两层设备：沉降槽（池、桶）清液区等浓区变浓区沉聚区悬浮液

8、清液泥浆沉降槽3.3离心沉降——惯性离心力——旋转P149Fg=mg固定向下uTFcd,rFc沉降速度浮力—向心力重力—离心力阻力—阻力ur——ut力平衡ur不恒定，ut恒定,ur为径向分量,合成,ur与ut、uT螺旋形轨迹层流时分离因数离心沉降离心力FcuruT