化工原理-第四章.pptx

《化工原理-第四章.pptx》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、第四章固体颗粒流体力学基础与机械分离化工原理第四章固体颗粒流体力学基础与机械分离固体颗粒特性34.1固体颗粒在流体中运动时的阻力沉降分离过滤34.234.434.3固体流态化34.6其他机械分离技术34.5CompanyLogo单一颗粒特性4.1.1颗粒群的特性4.1.24.1固体颗粒特性粒径测量4.1.34.1.1单一颗粒特性（1）球形颗粒（4-1）（4-2）（4-3）（2）非球形颗粒（4-4）4.1.2颗粒群的特性（1）粒度分布4.1.2颗粒群的特性（2）颗粒的平均直径颗粒平均直径的计算方法很多，其中最常用的是平均比表面积直径。

2、设有一批大小不等的球形颗粒，其总质量为G，经筛分分析得到相邻两号筛直径的颗粒质量为Gi，筛分直径为di。根据比表面积相等原则，颗粒群的平均比表面积直径可写为（4-9）4.1.3粒径测量4.1.3粒径测量4.2固体颗粒在流体中运动时的阻力4.2固体颗粒在流体中运动时的阻力CompanyLogo重力沉降4.3.1离心沉降4.3.24.3沉降分离4.3.1重力沉降（1）光滑球形颗粒在静止流体中的自由沉降4.3.1重力沉降4.3.1重力沉降（2）重力沉降设备降尘室4.3.1重力沉降沉降槽4.3.1重力沉降分级器4.3.2离心沉降（1）离心沉

3、降速度4.3.2离心沉降（2）离心沉降设备旋风分离器4.3.2离心沉降①临界直径（4-22）②分离效率4.3.2离心沉降（4-22）③阻力损失气体通过旋风分离器时受器壁的摩擦阻力、流动时局部阻力以及气体旋转运动所产生的动能损失影响，造成气体的压强降低，该压降可表示为（4-23）4.3.2离心沉降旋液分离器4.3.2离心沉降环流式旋风除尘器与液固分离器4.3.2离心沉降4.3.2离心沉降离心沉淀机CompanyLogo过滤原理4.4.1过滤基本方程式4.4.24.4沉降过滤设备4.4.3过滤操作的改进4.4.44.4.1过滤原理（1）

4、过滤过程4.4.1过滤原理4.4.1过滤原理（2）过滤操作分类4.4.1过滤原理（3）过滤介质4.4.2过滤原理（1）过滤基本方程式表述（4-27）（4-28）（4-29）4.4.2过滤原理（2）恒压过滤基本方程式（4-34）（4-35）K与物料特性及压强差有关，单位为m2/s；qe与过滤介质阻力大小有关，单位为m3/m2。二者均可由实验测定。4.4.3过滤设备（1）板框压滤机4.4.3过滤设备（2）加压叶滤机4.4.3过滤设备（3）转筒真空过滤机4.4.3过滤设备（4）袋式过滤器4.4.3过滤设备4.4.3过滤设备（4）袋式过滤器

5、4.4.4过滤操作的改进（1）使用助滤剂常用的助滤剂有硅藻土、珍珠岩或石棉粉、炭粉等刚性好的颗粒。助滤剂有两种使用方法，一种是把助滤剂与水混合成的悬浮液在滤布上先进行预滤，使滤布上形成l~3mm助滤剂层然后正式过滤，此法可防止滤布堵塞；另一种是将助滤剂混在料浆中一道过滤，此法只能用于滤饼不予回收的情况。4.4.4过滤操作的改进（2）动态过滤为了在过滤过程中限制滤饼的增厚，蒂勒于1977年提出了一种新的过滤方式，即料浆沿过滤介质平面的平行方向高速流动，使滤饼在剪切力作用下被大部分铲除，以维持较高的过滤能力。因滤液与料浆流动方向呈错流，

6、故称错流式过滤，又因滤饼被基本铲除，亦称为无滤饼过滤，但较多的称法为动态过滤。4.4.4过滤操作的改进（3）深层过滤以固体颗粒固定床作为过滤介质，将悬浮液中的固体粒子截留在床层内部，且过滤介质表面不生成滤饼的过滤称为深层过滤。CompanyLogo固体流态化现象4.5.1固体流态化流体力学特性4.5.24.5固体流态化分布板对流化质量的影响4.5.3固体流态化技术的应用4.5.44.5.1固体流态化现象（1）固定床阶段（2）流化床阶段①散式流化②聚式流化（3）输送床阶段4.5.1固体流态化现象4.5.1固体流态化现象4.5.1固体流

7、态化现象（1）腾涌现象（2）沟流4.5.2固体流态化流体力学特性（1）压降与流速的关系4.5.2固体流态化流体力学特性（2）流化床的流体空速范围①临界流化速度umf（4-37）②带出速度4.5.2固体流态化流体力学特性（3）流化床的操作范围流化床的操作范围，为空塔速度的上下极限，用比值ut/umf的大小来衡量。ut/umf称为流化数。对于细颗粒，ut/umf=91.7；对于大颗粒，ut/umf=8.62。研究表明，上面两个ut/umf的上下限值与实验数据基本相符，ut/umf值常在10~90之间。细颗粒流化床较粗颗粒有更宽的流速操作

8、范围。4.5.3分布板对流化质量的影响（1）分布板的作用（2）分布板的形式4.5.3分布板对流化质量的影响4.5.3分布板对流化质量的影响4.5.4固体流态化技术的应用4.5.4固体流态化技术的应用4.5.4固体流态化技术的应用4.5