《化工单元操作》教学课件

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1、《化工单元操作》教学课件制作:何灏彦化工单元操作—非均相分离20111027模模块四块四非均非均相物系相物系的分的分离离1、、均相混合物物:物系内部各处性质完全相同且无相界面；非均相混合物2、非、非均相物系包括系包括气固系统气固系统(空空气中的尘埃尘埃)、、液固系统系统(液体中的固体颗粒颗粒,即即悬浮液)、、气液系统(气体气体中的液滴滴,即即泡沫或雾沫)、、液液系统液系统(乳浊乳浊液中的微滴滴)等。其中尘埃、固体颗粒、气泡和微滴等统称为分散物质分散物质(或或称称分散相相)，，而非均相物系中的气体、液体称为分散介质质(或称或称连续相相)。。化工单元操作—非均相

2、分离20111027任任务一务一了了解非均相解非均相物系的物系的分离过程分离过程及其应及其应用用一、常见非均相物系分离的方法①①沉降沉降::依据连续相和分散相的密度不同，有依据连续相和分散相的密度不同，有重力沉降、离心沉降和惯性沉降。②②过滤过滤::依据两相在固体多孔介质透过性的差异，有依据两相在固体多孔介质透过性的差异，有重力过滤、加压（或真空）过滤和离心过滤。③③湿法分离湿法分离：依据两相在增湿剂或洗涤剂中接触阻留情况不同，如不同，如文氏洗涤器、泡沫除尘器文氏洗涤器、泡沫除尘器。④④静电分离静电分离：依据两相带电性的差异。：依据两相带电性的差异。化工单元

3、操作—非均相分离20111027二二、非均、非均相物系分相物系分离在化离在化工生产中工生产中的应用的应用①①满足后满足后序生产工序生产工艺的要艺的要求求②②回收有回收有价值的物价值的物质质③③分离非分离非均相混合均相混合物，得物，得到所要求到所要求的产品的产品④④使某些使某些单元操作单元操作正常、正常、高效地进高效地进行行⑤⑤减少环减少环境污染，境污染，保证生保证生产安全产安全化工单元操作—非均相分离20111027任务二任务二认知非均相物系的分离设备认知非均相物系的分离设备一一、沉降、沉降设备设备（一）重力沉降设备重力沉降设备1.1. 沉降槽从悬浮液中分离

4、出清液而留下稠厚沉渣的重力沉降设备称为沉降槽。备称为沉降槽。强化沉降槽操作的方法化沉降槽操作的方法是提高颗粒沉降速度。为加速分离常加入聚凝剂或絮凝剂，使小颗粒相互结合成大颗粒。沉降槽构造简单，生产能力大，劳动条件好；但设备庞大、占地面积大，稠浆的处理量大。一般用于大流量、低浓度、较粗颗粒悬浮液的处理。化工单元操作—非均相分离20111027• • 2.多层降尘室多层降尘室••结构简单、操作成本低廉、对气流的阻力小、动力消耗少等优点；缺点是体积及占地面积较为庞大、分离效率低。离效率低。••适于分离重相颗粒直径在径在755 μμm以上以上的气体非均相混合物。体非

5、均相混合物。化工单元操作—非均相分离201110273.降尘气道气道中折流挡板的作用有二个：第一增加了气体在气道中的行程，从而延长气体在设备中的停留时间；第二对气流形成干扰，使部分尘粒与挡板发生碰撞后失去动能，直接落入器底或集尘头内。构造简单，可直接安装在气体管道上，所以无需专门的操作，但分离效率不高。的操作，但分离效率不高。化工单元操作—非均相分离20111027(( 二二)) 离心沉离心沉降降设备设备1.旋风分离器旋风分离器化工单元操作—非均相分离20111027工作原理工作原理：含尘气体以含尘气体以200 ～～30m/s/s 的流速从进气管沿切向进入旋

6、风分离器，受圆筒壁的约束旋转，做向下的螺旋运动（（外旋流外旋流），到底部后，由于底部没有出口、且直径较小，使气流以较小的旋转直径向上作螺旋运动（作螺旋运动（内旋流内旋流），最终从顶部排出。结构简单，操作不受温度和压力的限制，分离效率可以高达以高达含尘气体作螺旋运动的过7070 ％～～9090 ％，可以分离出小到到程中，在离心力的作用下，尘55 μμmm 的颗粒；其缺点是气体在器内的流动阻力较大，对器壁粒被甩向壁面，碰壁以后，沿的磨损较严重，分离效率对气壁滑落，直接进入灰斗。体流量的变化较为敏感等。等。化工单元操作—非均相分离201110272.2.旋液旋液分

7、离器分离器旋液分离器是离心沉降悬浮液的设备，其结构和工作原理与旋风分离器类似。由于悬浮液中液相密度大，固、液两相的密度差比气固间的密度差小，所以小，所以旋液分离器的直径比旋风分离器的直径小，而圆锥部分长离器的直径小，而圆锥部分长，这样的结构既可增大离心力，又可加长停留时间。由于液体进口速度较大，故流体阻力也较大，磨损也较严重。旋液分离器可用于悬浮液的增稠、固体颗粒的分级等。固体颗粒的分级等。化工单元操作—非均相分离20111027二二、过滤、过滤设备设备（一）板框压滤机通过直接给悬浮液加压，迫使其穿过过滤介质来实现过滤的目的。过滤的目的。1.1. 结构由交替

8、排列的滤板、滤框与夹于板框之间的滤布叠合组装压紧而成