分离过程-2015第二章1机械

1、机 械 分 离筛分沉降过滤离心分离 标准筛筛析根据固体颗粒大小用筛进行分离的操作单元。筛网大小（筛号）：筛网上每英寸的孔数，又称“目”数。筛分滚筒筛平板筛筛分设备：滚筒筛、平板筛。颗粒沉降 固体颗粒在流体中的沉降运动 (1) 场力重力离心力(2) 浮力重力场离心力场(3)阻力表皮阻力与形体阻力沉降速度与阻力系数 （1）重力沉降速度u0 重力-浮力-阻力=颗粒质量加速度 （2）离心沉降速度 方向：由圆心指向外；颗粒实际运动速度在径向上的分量；轨迹：逐渐扩大的螺旋线重力沉降分离设备1降尘室 （1）工作原理 气体入室减速颗粒的沉降运动&随气体运动沉降运动时间气体停留时间分离说明 d，容易除去气量V，

2、容易除去（2）能(100%)被除去的最小颗粒直径 100%去除室顶到室底所需沉降时间=H/u0在室内停留时间=L/u分离满足的条件：分离所需最胝沉降速度最低沉降速度能被分离的最小颗径离心沉降设备重力沉降的不足与离心沉降的优势设备体积小而分离效率高1旋风分离器 （1）构造与工作原理 圆筒、圆锥、矩形切线入口气流获得旋转向下锥口向上，气芯顶部中央排气口过 滤过滤基本原理1 过滤固液混合，外力驱动，多孔介质，颗粒截留，液体通过过滤设备1板框过滤机 （1）结构与工作原理 1-非洗涤板；2-框；3-洗涤板；四角均开孔组装: 1-2-3-2-1-2-3-2-1-2-3-2-1滤布框的两侧滤浆由总管入框框内

3、形成滤饼滤液穿过饼和布经每板上旋塞排出(明流)从板流出的滤液汇集于某总管排出(暗流)过滤横穿洗涤：洗涤液由总管入板滤布滤饼滤布非洗涤板排出洗涤面=(1/2)过滤面积洗涤液行程与滤液相同。洗涤面=过滤面置换洗涤：说明间歇操作过滤、洗涤、卸渣、整理、装合主要优缺点2叶滤机：间隙操作、过滤推动力大、生产能力大。 3转筒过滤机：连续操作（1）结构与工作原理 2. 过滤速度及其表达(1)定义A滤饼层总截面积；过滤时间；V滤液体积说明u1与u的关系(2)过程推动力滤浆侧和滤液侧的压差滤饼压降介质压降其中r0(r0)为常数; 不可压缩，s=04过滤常数的实验测定 原理一对过滤方程进行微分微分用增量代替连续测

4、定，q算出一系列 及对应 q /q q作图，直线斜率=2/K，截距=2qe/K原理二过滤方程同除以Kq测量变量相同/q q作图，直线斜率=1/K，截距=2qe/K讨论实验条件必须与生产条件一致过滤机设计在不同p下测多个常数测出c或c，一定p测出K r；多次一组（r, p）双对数坐标，直线斜率=s, 截距=r0四 过滤计算 1间歇过滤机的计算 （1）操作周期与生产能力 操作周期总时间总时间过滤时间洗涤时间卸渣、清理、装合 设计和操作计算要基于C生产能力：一个操作周期中，单位时间内得到的滤液或滤饼体积离心分离旋风(液)分离器利用混合物中不同成分所受离心力Fr不同Fr源自物料以切线方向进入设备离心机

5、Fr源自设备本身旋转高速旋转的转鼓转鼓直径、转速，则Fr ，分离效果离心机的分离因数KC 其产生的离心加速度与重力加速度之比常速（ KC 3000）高速（ 3000KC 500000 ） （1）过滤式离心机（2）沉降式离心机（3）分离式离心机（1）过滤式离心机：鼓壁开孔，覆以滤布，处理悬浮液,分离因素6001800； （2）沉降式离心机 ：鼓壁无孔，处理的悬浮液中颗粒较小, 分离因素15006000； （3）分离式离心机：用于乳浊液的分离， 分离因素400010000 。气固分离从气体中除去悬浮的固体粒子或液滴的单元操作。操作目的：净制气体，回收生产中有价值的物料， 环境保护和安全生产。设备原

6、理：重力沉降、离心沉降、过滤、静电沉积、 液体洗涤、惯性或动量过程。气固分离设备性能设备类型分离效率压力降Pa应用范围重力沉降室50%60%5015075100um惯性分离器50%70%25080025um高效旋风分离器80%90%1000150010100um袋式分离器95%99%8001500细尘1um静电分离器90%98%100200细尘1um固液分离设备选用 d50 5d50 低 高 高 低 低 高深层过滤器圆筒过滤器沉降离心机滤饼过滤转筒真空过滤机加压过滤机板框过滤机叶滤机沉降池旋液分离器离心机筛子过滤离心机颗粒尺寸浓度分 离 设 备絮凝悬浮液沉降特性中等 澄清度 沉降特性 沉降速度 沉渣容积比低高差好中等低高 预处理 再做试验1000ml悬浮液装入1000ml量筒中测定沉降速度，0.5h观察澄清度，24h测定沉渣容积比。cm/min 520%悬浮液过滤特性 慢 滤饼生成速度 无滤饼生成 预处理 再做试验200ml悬浮液用直径为7