非均相物系的分离.ppt

《非均相物系的分离.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第三章非均相物系的分离7/20/20211化工生产中的原料、半成品、排放的废物大多为混合物，为了进行加工、得到纯度较高的产品以及环保的需求等，常常会对混合物进行分离。混合物可以分为均相和非均相：均相：凡物系内部各处物理料质均匀而不存在相界面者，称为均相混合物或均相物系。溶液及混合气都是均相混合物。非均相：凡物系内部有隔开两相的界面存在，而界面两侧的物料性质截然不同者，称为非均相混合物或非均相物系。非均相7/20/20212工业上非均相物系分离的目的收取分散物质：如从催化反应器出来的气体中，往往带有催化剂颗粒，必须把这些有价值的颗粒回收利用。净化分

2、散介质：合成氨生产，半水煤气中含有、灰尘等杂质，为了防止合成触媒中毒，必须将这些杂质一一去除，以保证触媒的活性。环境保护：对三废：废气、废液、废渣的处理，地球由于被污染加剧,环保越来越受到人们的重视。综上所述,非均相物系分离的目的是除害收益。非均相物系的常见分离方法沉降分离法过滤分离法静电分离法湿洗分离法7/20/202131沉降分离法由于分散相和分散介质的密度不同，分散相粒子在力场(重力场或离心力场)作用下发生的定向运动。沉降的结果使分散体系发生相分离。可利用悬浮在流体(气体或液体)中的固体颗粒下沉而与流体分离。利用悬浮的固体颗粒本身的重力而获

3、得分离的称做重力沉降(gravitationalsettling)。利用悬浮的固体颗粒的离心力作用而获得分离的称做离心沉降(centrifugalsettling)。一种使悬浮在流体中的固体颗粒下沉而与流体分离的过程。它是依靠地球引力场的作用，利用颗粒与流体的密度差异，使之发生相对运动而沉降，即重力沉降。重力沉降是从气流中分离出尘粒的最简单方法。只有颗粒较大，气速较小时，重力沉降的作用才较明显。7/20/20214重力沉降设备的构造沉降室用于气体除尘，如从焙烧矿石的炉气中分离固体颗粒。最简单的降尘室（图1）为一长方形容器，底部设有集尘斗（灰斗）。

4、含尘气体自降尘室一端进入后,尘粒随气体作平移运动,同时又作沉降运动。如果它在气流到达出口端前沉降到降尘室底部，它就能与气体分离。降尘室在单位时间内的含尘气处理量V与降尘室的底面积A及沉降速度ut成正比，即：V＝Aut含尘气处理量与降尘室的高度无关，因此降尘室以扁平形状为佳。为提高降尘室的处理能力，可在其中设置多层水平降尘隔板（图2）。这种多层降尘室为尘粒沉降提供的有效水平面积包括底面积和各层降尘隔板面积。7/20/20215增稠器通常是一个锥形底的圆筒或圆池（图3）。将悬浮液连续加到圆筒中心液面以下，清液经周边溢出，悬浮物缓慢沉至器底。器底设有旋

5、转齿耙，将沉渣移至中心，用泥浆泵排出。固体颗粒在增稠器内的沉重力沉降降过程大致可分为三个阶段：①在容器上部，颗粒浓度很小，颗粒沉降可认为互不干扰，称为自由沉降阶段。②在容器下部，颗粒浓度增大，颗粒沉降互相干扰，沉降速度很小，称为干扰沉降阶段。③在容器底部，沉聚泥浆自身经历的增稠压缩阶段。增稠器具有澄清液体和增稠悬浮液的双重功能，主要用于颗粒浓度较低的悬浮液的分离，如工业用水的澄清及过滤的预处理。7/20/20216离心沉降在离心力作用下使分散在悬浮液中的固相粒子或乳浊液中的液相粒子沉降的过程。沉降速度与粒子的密度、颗粒直径以及液体的密度和粘度有关

6、，并随离心力亦即离心加速度的增大而加快。离心加速度值an=ω2r可随回转角速度ω和回转半径r的增大而迅速增加。因此，离心沉降操作适用于两相密度差小和粒子速度小的悬浮液或乳浊液的分离。7/20/20217离心沉降的设备有:①旋风分离器　含尘气体由矩形进口管(图1)沿切向进入器内,在器壁的作用下作圆周运动。颗粒被惯性离心力抛至器壁，并汇集于锥形底部的集尘斗（灰斗）中。净化了的气体从中央排气管离去。旋风分离器的分离因数约为5～2500,一般可分离5～75μm的细小尘粒。旋风分离器构造简单，没有运动部件，操作不受温度、压力的限制，广泛应用于很多工业部门，

7、用于除去气体中的粉尘，或从气体中回收有用粉料。离心沉降②旋液分离器　其构造和工作原理与旋风分离器基本相同，主要用于悬浮液的增稠或所含固体颗粒的水力分级。③螺旋卸料离心机　在长锥形转鼓内装有螺旋推料器，料浆加在转鼓中部，澄清液从转鼓大头端面的窗口溢出，沉积在转鼓内壁的沉淀，由螺旋推料器推向转鼓小头，经沥干后卸出。此机适宜于处理细分散悬浮液，能获得含水率较小的固体沉淀。④碟式分离机　在转鼓内装有许多倒锥形碟片(图2)，碟片直径一般为0.2～0.6m，碟片数为50～100。转鼓转速为4700～8500r/min，分离因数可达4000～10000。碟式分

8、离机可用于分离乳浊液(如油料脱水等)，也可用于澄清含有少量微细颗粒的液体。离心沉降⑤管式高速离心机　采用长径比很大的管状转鼓，以便增加转