大学课件-化工原理-第3章小结

1、第3章 流体相对颗粒床层的流动小结,颗粒particle 大小: 等体积当量直径equivalent diameter based on volume 等比表面积当量直径equivalent diameter based on special surface area 形状:球形度sphericity,比表面积specific surface area, 颗粒群large quantities of particles 筛分sieving 颗粒群大小，分布distribution of particle size, mean size,1. 颗粒床层的特性,1) 床层空隙率voidage,2)

2、 床层的自由截面积 free area,3) 床层的比表面积 special surface area,1) 曳力drag force,2 流体和颗粒的相对运动,2) 曳力系数drag coefficient 对球形颗粒,streamline,intermediate region,turbulent flow,3)颗粒的运动情况: 加速阶段、恒速阶段,沉降（单元操作）sedimentation (1)重力沉降,球形颗粒的自由沉降速度 free settling,层流区,过渡区,湍流区,计算方法：试差法 或 判据法 (避免试差,非球形颗粒的沉降速度 处理方法：可先假定为颗粒球形，然后校正,不均

3、匀颗粒的沉降速度,影响沉降速度的其它因素 颗粒浓度对沉降速度的影响,流体表观物性的影响,颗粒分离(沉降)条件,生产能力 (可处理的尘气体积流量q V,说明：生产能力由底面积chamber bottom area 、沉降 速度决定, 降尘室高度无关,4. 重力沉降设备,1) 降尘室gravity separator 结构及工作原理,5. 离心沉降centrifugal sedimentation,1) 离心沉降速度 随颗粒旋转半径 r 变化,层流Stokes 区,2) 衡量离心分离性能的指标 离心分离因素 centrifugal separation factor,KC越大，分离效能越高,6.

4、旋风分离器 centrifugal separators 结构和工作原理 (标准型,旋风分离器的性能参数 临界粒径dc critical diameter,分离效率： efficiency 总效率、分级效率 旋风分离器的阻力 resistance,7. 流体通过固定床(fixed bed)的流动,层流,湍流,各种流型欧根(Ergun)方程,8. 过滤 filtration,1）基本概念： 工业过滤方式: 深层过滤 deep bed filtration 滤饼过滤 cake filtration 过滤介质 要求：具有多孔性，足够的机械强度。 过滤推动力 重力、离心力、压力差 滤饼的压缩性filt

5、er cake 助滤剂filter aids （2）过滤过程的物料衡算,3 )过滤基本方程式 1) 过滤速度与过滤速率 过滤速率： 过滤速度,2）过滤基本方程式,4）关于k， r 和 s,滤饼常数,k与p无关,滤饼比阻 specific resistance,不可压缩滤饼: 可压缩滤饼,a、=常数，则 r 与p无关,压缩指数 不可压缩滤饼 s =0 incompressible cake 可压缩滤饼 s0 (0.2-0.8) compressible cake,9. 过滤计算,恒压过滤：p一定，过滤阻力，u,说明,恒速过滤 特点：速度恒定，V均匀 ， 要求p,先恒速，后恒压过滤分段计算（注意边

6、界条件,2) 过滤常数的测定 测定数据： 实验条件,同种悬浮液，恒定压差、恒定温度,不可压缩滤饼,可压缩滤饼,3) 滤饼的洗涤,4)过滤机及其生产能力,板框式压滤机 filter presses A) 结构和工作原理,优点：操作灵活，过滤面积大，可承受较大压力； 缺点：劳动强度大，操作不连续，生产效率低。 B) 板框过滤机的生产能力 生产能力,洗涤时间w的计算,横穿洗涤法 thorough washing,C) 最佳过滤周期,叶滤机 pressure leaf filter a) 结构和工作原理 洗涤方式：置换法 simple washing,b)最佳操作周期,回转真空过滤机rotary drum filter a) 结构和工作原理,b) 生产能力 Vh,10 . 固体流态化及气力输送