盐化工工艺学-第八章

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1、授课对象：2009级化工本授课教师：黄美英总学时：48盐化工工艺学课时：12学时要求：了解各种设备的结构功能，掌握典型设备的有关计算和选型。第八章盐化工生产典型设备的选型与计算8.1固液分离设备8.2蒸发设备内容8.3结晶设备8.4干燥设备8.1固液分离设备沉降分离设备离心分离设备过滤设备沉降：空气中的尘粒受重力作用逐渐降落到地面，从空气中分离出来的现象。沉降分离设备：利用重力作用分离固液混合物的设备。分离后的底流含有高浓度的固体，在溢流中则基本上为清液。重力分离的必要前提是固体颗粒和悬浮液之间必须有密度差。分类：根据分离要求不同，分成浓缩，澄清、

2、分级等。机械连续沉降器的结构及工作原理降液筒位于沉降器中央，上端开口位于器顶，下端开口位于沉降器中部的圆直筒。悬浮液流向：悬浮液以切线方向流入降液筒，沿筒壁流下。降液筒直径约为沉降器的1/10：一方面，避免使刚进入的悬浮液与已澄清的上层清液想混，另一方面，起到缓冲悬浮液和保证悬浮液在沉降器内有充分的停留时间。降液筒的直径过小，料液下降速度快，容易将沉降器底部已经沉降的料浆冲混，太大会过多占用沉降器的容积，降低设备生产能力。降液筒的高度要适中：开口位于沉降层内。短了悬浮液容易短路，不能保证悬浮液的停留时间，影响澄清液高度；长了，容易使底部积压料浆被浊

3、混。溢流圈沉降器上部的水平环形槽，均匀收集澄清液。要求：必须水平，确保澄清液上升后均匀地向四周溢流，否则容易造成偏流，局部上升速度过大，导致悬浮液沉降不清，影响沉降效果。其大小和深度要适中，避免沉淀堆积、结晶析出或泡沫淤积造成损失。集渣耙中心转动，由悬吊轴带动旋转，耙臂上均匀分布有耙齿。集渣耙要有足够强度，耙齿分布均匀，有一定角度，避免死角。集渣耙转动速度要适中，3-10r/min，太快会搅起固体，太慢，则不能及时将沉淀收集到耙底造成堆积固相物料。耙集器体一般由钢板或石、水泥建成。直径和高度是决定沉降过程的主要因素。一般高度为15~20min。确保

4、存储足够的澄清液。耙集沉降器特点：连续生产，动力消耗少，操作简单，投资少，沉降效果差点，但能满足大规模生产。连续沉降器的主要参数的确定对沉降设备要求：1、根据经典沉降理论，要达到分离目的，沉降器中澄清液上升速度u0′必须小于固体颗粒的沉降速度u0，否则颗粒会被清液带走，出现沉降不清；2、保证固体颗粒有一定停留时间，否则料浆不能达到工艺要求的液固比，造成夹带清液量大。设备参数的确定必须利用物料的沉降实验数据或生产实践的经验数据进行设计沉降器。由于处理的物料性质和生产工艺的差别，有些数据还必须由现场测定如：颗粒的沉降速度：u0悬浮液增浓时间：t渣浆压缩

5、到工艺要求的固液比所需时间：t21、沉降器沉降面积的计算(1)当液相无损失时:(2)当固相无损失时:设：VF—悬浮液中液相的量（m3/s）；V0—澄清液量（m3/s）；Vu—沉淀中液相的量（m3/s）；CF—沉降前悬浮液浓度（m3固相/m3液相）；Cu—沉降后沉淀的浓度（m3固相/m3液相）；F—沉降器截面积（m2）；u0—颗粒沉降速度（ms）。安全系数取1.33，则设计时截面积为：沉降器的直径简略计算，截面积可按下列公式计算V—悬浮液量m3/s2、沉降器高度H的计算沉降器存在三个区：清液区、悬浮液区和压缩区；则沉降器高度由这三部分组成：H=清液层

6、高度H1+悬浮液层高度H2+压缩区高度H3清液层高度H10.5~0.75m，最高不超过1m。太高会造成耙子转动轴过长，过粗和设备基础过大。悬浮液层高度H2：以1kg固相为基准，设固相密度为ρ，液相密度为ρL，含1kg固相的悬浮液的清夜量为Gkg。则悬浮液体积为每小时处理固相为Mkg，则每小时处理的悬浮液体积为t1为增浓时间。实际增浓时间为实验数据的4倍，因为沉降器中颗粒相对沉降速度为：经验计算方法：综合考虑，通常悬浮液层高度一般取0.75~1m。压缩区高度H3：设压缩时间为t2，渣浆层的平均密度：盐浆层上层密度：盐浆层下层密度：以1kg固相为基准，

7、得：每1kg固相所占有的压缩区体积，m3：每秒钟所处理的固相量，kg/s。沉降器生产能力：沉降时间，h；沉降速度，m/h；沉降效率，65~70%斜板沉降器沉降器生产能力只与设备的截面积和悬浮粒子的沉降速度有关，因此增大沉降面积是增大沉降器生产能力的重要环节。在一定容积沉降器内安装若干平行的或同心圆斜板，倾斜角度为60º，板间距为100mm，将悬浮液沉降分隔为若干阶梯，每个斜板间构成一个沉降单元——斜板沉降器斜板沉降器面积：悬浮液处理量(m3/s)：清液上升速度(m/s)：斜板效率，(60%)斜板倾斜角度，(60º)斜板面积(m2)斜板沉降器特点：体

8、积小，占地少沉降效率高，但制造加工复杂，缓冲能力差。主要应用于悬浮液的液固比较小，且沉淀比较疏松的情形。旋液分离器（旋流器