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旋风分离器(旋液分离器)工作原理:利用u产生旋转场,颗粒沉降至壁后滑下(1)评价性能的主要指标:①分离效率总效率粒级效率分割直径dpc—ηi=50%的颗粒直径旋风分离器(旋液分离器)1②压降ΔP

u↑,沉降有利,但ΔP↑(2)操作中的两个问题①不得欠负荷运转u↓,ω2r↓,ut↓,η↓一组旋风分离器并联,负荷不足时关闭几个②锥底料封要严密按mu1r1=mu2r2,即使p1,p2均为正压,锥底r小,u大,p小,会出现负压锥底若漏气,会重新卷起颗粒②压降ΔP2(3)影响性能的主要因素操作气速u,停留时间,设备半径r,物性μ

(4)不利因素①气流上升时,部分颗粒的卷起—改进:扩散式旋风分离器②上部粉尘环,有时会被气体带出—改进:旁通式旋风分离器(3)影响性能的主要因素3化工原理第05章03课件45.3.3分离过程的选择(1)颗粒的大小

(2)粒径和粒度分布的测定方法(3)力学分离过程的选择>2μm,常规方法和设备不困难<2μm,特殊方法和设备较困难种类水泥石灰滑石面粉颜料烟草μm401~50101520.2方法筛分光学显微镜电子显微镜μm>450.5~1000.001~10方法重力沉降离心沉降光衍射X线衍射μm2~500.05~100.001~100.001~0.15.3.3分离过程的选择种类水泥石灰滑石面粉颜料烟草μm5(4)颗粒大小外的影响因素:①分离的目的:是回收固相还是回收液相,或是两者都回收;②物性:液固密度差,液体黏度,含固体浓度;③处理量大小。例:液体中颗粒浓度<0.1%(wt),深层过滤器完成澄清分离。液固:颗粒>50μm,可用重力沉降器。颗粒>3μm,用旋液分离器(原理同旋风分离器)。颗粒>0.5μm,可用离心碟式分离机。颗粒太细时,可考虑先作絮凝、凝聚处理。

(4)颗粒大小外的影响因素:6(5)处理气体中所含颗粒重力沉降室:分离粗颗粒>100μm,设备大旋风分离器:分离细颗粒>5~10μm,应用最广。袋滤器:微粒>0.1~1μm,滤速小,设备大静电除尘:0.01~1μm的微粒,浓度<30g/m3湿法捕集;惯性分离(5)处理气体中所含颗粒75.4固体流态化5.4.1流化床的操作分析(1)当u1<ut时,固体颗粒不动—固定床。(2)当u1刚大于ut时,固体颗粒被吹动,

ε↑,使u1=ut,但u<ut,颗粒被吹起而不飞走——流化床。(3)u=ut,吹走颗粒ε→1,——载流床,颗粒输送(广义流态化)。起始流化速度umf——固定床向流化床转变点气速。带出速度ut——床内颗粒被吹走的速度。5.4固体流态化85.4.2流化床的操作范围(1)操作流速u流化床umf<u<ut载流床u≥ut固定床u≤umf表示流化床可操作范围大小大颗粒小颗粒(范围大)流化数反映实际操作状态5.4.2流化床的操作范围9(2)操作压降ΔP与流速u无关(2)操作压降10实测测取ΔP1可以监控操作情况,颗粒少了,加颗粒。测取ΔP2可以测定床高是否超过预定范围。实测11(3)实际流化床两种流化现象①散式流化——常见于液固系统。②聚式流化——常见于气固系统。两者区别在于:是否会出现空穴(不同于气泡)(3)实际流化床125.4.3流化床的主要特性(1)液体样特性会流动,会喷射出来(2)固体混合均匀温度均匀适用于强放热催化反应(3)恒定的压降

ΔP=L(1-ε)(ρp-ρ)g

L↑,ε↑,但L(1-ε)不变膨胀比(4)气固接触的不均匀性空穴(气泡相)中气速快,乳化相中气速慢可导致不正常现象。5.4.3流化床的主要特性13①腾涌——空穴占领整个床截面。②沟流——气流短路,与内生不稳定有关。①腾涌——空穴占领整个床截面。145.4.4提高流化质量的措施

破空穴——加内部构件,挡板等;采用细颗粒、宽分布的颗粒(捕捉细颗粒)。抑制沟流——增加分布板阻力,影响范围0.5m区域以能耗为代价。5.4.4提高流化质量的措施155.4.5工业应用①干燥5.4.5工业应用16②强放热反应②强放热反应17③沙子炉石油热裂解③沙子炉石油热裂解185.5气力输送(1)优点:①密闭②不受地形的限制③连续化④结合其它操作稀相输送:固气比小;密相输送:固气比大。5.5气力输送19(2)输送装置①真空吸引式(2)输送装置20②压送式②压送式21③吸—压回转式③吸—压回转式22本次讲课习题:第5章9,10,11,12本次讲课习题:23旋风分离器(旋液分离器)工作原理:利用u产生旋转场,颗粒沉降至壁后滑下(1)评价性能的主要指标:①分离效率总效率粒级效率分割直径dpc—ηi=50%的颗粒直径旋风分离器(旋液分离器)24②压降ΔP

u↑,沉降有利,但ΔP↑(2)操作中的两个问题①不得欠负荷运转u↓,ω2r↓,ut↓,η↓一组旋风分离器并联,负荷不足时关闭几个②锥底料封要严密按mu1r1=mu2r2,即使p1,p2均为正压,锥底r小,u大,p小,会出现负压锥底若漏气,会重新卷起颗粒②压降ΔP25(3)影响性能的主要因素操作气速u,停留时间,设备半径r,物性μ

(4)不利因素①气流上升时,部分颗粒的卷起—改进:扩散式旋风分离器②上部粉尘环,有时会被气体带出—改进:旁通式旋风分离器(3)影响性能的主要因素26化工原理第05章03课件275.3.3分离过程的选择(1)颗粒的大小

(2)粒径和粒度分布的测定方法(3)力学分离过程的选择>2μm,常规方法和设备不困难<2μm,特殊方法和设备较困难种类水泥石灰滑石面粉颜料烟草μm401~50101520.2方法筛分光学显微镜电子显微镜μm>450.5~1000.001~10方法重力沉降离心沉降光衍射X线衍射μm2~500.05~100.001~100.001~0.15.3.3分离过程的选择种类水泥石灰滑石面粉颜料烟草μm28(4)颗粒大小外的影响因素:①分离的目的:是回收固相还是回收液相,或是两者都回收;②物性:液固密度差,液体黏度,含固体浓度;③处理量大小。例:液体中颗粒浓度<0.1%(wt),深层过滤器完成澄清分离。液固:颗粒>50μm,可用重力沉降器。颗粒>3μm,用旋液分离器(原理同旋风分离器)。颗粒>0.5μm,可用离心碟式分离机。颗粒太细时,可考虑先作絮凝、凝聚处理。

(4)颗粒大小外的影响因素:29(5)处理气体中所含颗粒重力沉降室:分离粗颗粒>100μm,设备大旋风分离器:分离细颗粒>5~10μm,应用最广。袋滤器:微粒>0.1~1μm,滤速小,设备大静电除尘:0.01~1μm的微粒,浓度<30g/m3湿法捕集;惯性分离(5)处理气体中所含颗粒305.4固体流态化5.4.1流化床的操作分析(1)当u1<ut时,固体颗粒不动—固定床。(2)当u1刚大于ut时,固体颗粒被吹动,

ε↑,使u1=ut,但u<ut,颗粒被吹起而不飞走——流化床。(3)u=ut,吹走颗粒ε→1,——载流床,颗粒输送(广义流态化)。起始流化速度umf——固定床向流化床转变点气速。带出速度ut——床内颗粒被吹走的速度。5.4固体流态化315.4.2流化床的操作范围(1)操作流速u流化床umf<u<ut载流床u≥ut固定床u≤umf表示流化床可操作范围大小大颗粒小颗粒(范围大)流化数反映实际操作状态5.4.2流化床的操作范围32(2)操作压降ΔP与流速u无关(2)操作压降33实测测取ΔP1可以监控操作情况,颗粒少了,加颗粒。测取ΔP2可以测定床高是否超过预定范围。实测34(3)实际流化床两种流化现象①散式流化——常见于液固系统。②聚式流化——常见于气固系统。两者区别在于:是否会出现空穴(不同于气泡)(3)实际流化床355.4.3流化床的主要特性(1)液体样特性会流动,会喷射出来(2)固体混合均匀温度均匀适用于强放热催化反应(3)恒定的压降

ΔP=L(1-ε)(ρp-ρ)g

L↑,ε↑,但L(1-ε)不变膨胀比(4)气固接触的不均匀性空穴(气泡相)中气速快,乳化相中气速慢可导致不正常现象。5.4.3流化床的主要特性36①腾涌——空穴占领整个床截面。②沟流——气流短路,与内生不稳定有关。①腾涌——空穴占领整个床截面。375.4.4提高流化质量的措施

破空穴——加内部构件,挡板等;采用细颗粒、宽分布的颗粒(捕捉细颗粒)。抑制沟流——增加分布板阻力,影响范围0.5m区域以能耗为代价。5.4.4提高流化质量的措施385.4.5工业应用①干燥5.4.5工业应用39②强放热反应②强放热反应40③沙子炉石油

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