化工原理 第3章 机械分离与固体流态化

自强不息(zìqiángbùxī)知行合一精品资料第三章机械(jīxiè)分离与固体流态化3.1概述3.1.1非均相混合物3.1.2颗粒与颗粒群的特性3.1.3筛分3.2沉降分离3.2.1重力沉降原理3.2.2重力沉降设备3.2.3离心沉降原理3.2.4离心沉降设备3.3过滤3.3.1概述3.3.2过滤基本方程3.3.3过滤常数(chángshù)的测定3.3.4滤饼洗涤3.3.5过滤设备及过滤计算离心分离3.4离心分离3.5固体流态化3.5.1什么是流态化3.5.2流化床的两种形态3.5.3流化床的主要特性精品资料3.1概述3.1.1非均相混合物3.1.2颗粒与颗粒群的特性(tèxìng)3.1.3筛分精品资料3.1.1分离(fēnlí)过程在化工中的应用原料(yuánliào)反应产物反应过程分离过程副产物如从气固催化反应器的尾气中收集催化剂颗粒废气、废液中有害物质除去，以减少环境污染如原料气中颗粒杂质的去除以净化反应原料原料分离过程目的产物副产物尚未反应的原料纯度合格的产品反应产物精品资料混合物均相混合物非均相混合物物系内部各处物料性质均匀而且不存在相界面的混合物。例如：互溶溶液及混合气体分离方法：传质分离过程，相间(xiāngjiàn)的迁移过程物系内部有隔开两相的界面存在且界面两侧的物料性质(xìngzhì)截然不同的混合物。例如固体颗粒和气体构成的含尘气体固体颗粒和液体构成的悬浮液不互溶液体构成的乳浊液液体颗粒和气体构成的含雾气体3.1.2混合物的分类精品资料非均相物系分散(fēnsàn)相分散(fēnsàn)物质处于分散状态(zhuàngtài)的物质如：分散于流体中的固体颗粒、液滴或气泡连续相连续相介质包围着分散相物质且处于连续状态的流体如：气态非均相物系中的气体液态非均相物系中的连续液体分离机械分离沉降过滤不同的物理性质连续相与分散相发生相对运动的方式分散相和连续相精品资料非均相物系分离(fēnlí)的依据：分散相与连续相之间的物理性质的差异。如密度、颗粒外径等。非均相物系的分离方法：机械法，使分散(fēnsàn)质与分散(fēnsàn)相之间发生相对运动，实现分离。精品资料表3-1非均相混合物分离(fēnlí)方法气态(qìtài)非均相混合物液态非均相混合物微粒d≤1μm湿法除尘袋滤器静电除尘细粒d≥10μm离心沉降粗粒d≥75μm重力沉降（惯性分离）悬浮液增浓乳浊液分离固液分离旋风分离器（普通型与高效型）降尘室沉聚旋液分离器离心分离机深层过滤饼层过滤砂滤炭虑真空过滤机压滤机离心过滤机沉降槽旋液分离器沉降离心机自由沉降干扰沉降颗粒相对于流体运动流体通过颗粒床层流动精品资料（1）颗粒(kēlì)的特性----分离固体(gùtǐ)颗粒群大小（粒径）形状表面积球形颗粒

非球形颗粒

直径dp

当量直径，如体积当量直径

deV球形度

3.1.2颗粒与颗粒群的特性精品资料自强不息(zìqiángbùxī)知行合一1）球形颗粒球形颗粒形状匀称，只用直径dp就可表明(biǎomíng)其大小。面积：体积：比表面积：球形颗粒精品资料自强不息(zìqiángbùxī)知行合一2）非球形颗粒(kēlì)非球形颗粒(kēlì)的形状用形状因数反映。球形度表明颗粒(kēlì)形状接近于球形的程度；↑，则颗粒(kēlì)越接近于球形。球形颗粒(kēlì)：颗粒(kēlì)的比表面积说明：相同时，↓，则颗粒(kēlì)越接近球形。非球形颗粒精品资料1）粒度分布：某一粒度范围的质量分数随粒度的变化关系，称为颗粒(kēlì)群的粒度分布频率分布曲线为某一粒度范围的颗粒(kēlì)的质量分率与其平均直径的关系，累计分布曲线为等于及小于某一直径的颗粒(kēlì)所占的质量分率图颗粒(kēlì)大小的频率分布曲线和累计分布曲线（2）颗粒群的特性精品资料2）平均(píngjūn)直径表面积平均(píngjūn)直径----每个颗粒平均表面积等于全部颗粒的表面积之

和除以颗粒的总数长度平均直径体积平均直径

----每个颗粒平均体积等于全部颗粒的体积之和除以颗粒的总数体积表面积平均直径

----每个颗粒的平均比表面积等于全部颗粒的

比表面积平均值（通过颗粒表面进行传热传质时，其速率与比表面积成正比）精品资料自强不息(zìqiángbùxī)知行合一（1）筛分原理：根据固体颗粒大小用筛进行分离的过程。涉及到单个颗粒及颗粒群的特性标准筛：有不同的系列，常用泰勒标准筛。筛号（目数）：每英寸长度筛网上的筛孔数目(shùmù)；筛过物：通过筛孔的物料量；筛留物：截留于筛面上的物料量。3.1.3筛分例100目筛：每英寸筛网上有100个孔孔宽=（1/100-0.0042）=0.0058in=0.147mm精品资料进行筛分分析时，将几个筛子按筛孔大小的次序从上到下叠置起来，筛孔尺寸最大的放在最上面，筛孔尺寸最小的放在最下面，在它底下放一无孔的底盘。将称量过的颗粒样品放在上部筛子上，有规则地摇动一定时间，较小的颗粒通过各个筛的筛孔依次往下落。称量各层筛网上的颗粒量，即得筛分分析的基本数据。筛析操作完成后，应检查(jiǎnchá)各粒级的质量总和与取样量的差值（损失），其值不应超过1～2%，否则没有代表性，应重新取样筛析。精品资料自强不息(zìqiángbùxī)知行合一（2）筛的有效性与生产能力分割(fēngē)直径dc：理想的筛要求做到筛流物中最小的颗粒刚好大于筛过物中的最大的颗粒，划分颗粒大小界限的直径。有效性：小于dc颗粒的通过率与大于dc颗粒的截留率的乘积。理想筛的有效性等于1，实际筛的有效性小于1.筛的生产能力：单位时间单位面积筛表面能处理的物料量。提高筛的摇动或振动速率可以提高其生产能力，但有效性下降。精品资料3.2沉降分离3.2.1重力沉降原理3.2.2重力沉降设备(shèbèi)3.2.3离心沉降原理3.2.4离心沉降设备(shèbèi)精品资料3.2沉降(chénjiàng)分离3.2.1重力沉降(chénjiàng)原理（1）自由沉降极短，通常可以忽略该段的颗粒运动速度称为沉降速度，用u0表示。加速段：等速段：浮力Fb曳力FD

质量力Fc颗粒在流体中沉降时受力---单个颗粒在无限流体

中的降落过程（2）重力沉降速度：以球形颗粒为例

设颗粒的密度为ρs，直径为d，流体的密度为ρ，

精品资料重力(zhònglì)浮力

而阻力随着颗粒与流体间的相对运动(xiānɡduìyùndònɡ)速度而变，可仿照流体流动阻力的计算式写为：精品资料(a)颗粒开始沉降的瞬间，速度u=0，因此(yīncǐ)阻力Fd=0，颗粒开始沉降后，u↑→Fd↑；u→ut时，a=0。等速阶段中颗粒相对与流体的运动速度ut称为沉降速度。当a=0时，u=ut，代入（a）式——沉降速度表达式精品资料颗粒(kēlì)沉降的阻力系数与雷诺数的关系（3）阻力系数ξ通过因次分析法得知，ξ值是颗粒与流体相对运动(xiānɡduìyùndònɡ)时的雷诺数Ret的函数精品资料对于球形颗粒的曲线，按Ret值大致分为三个区：a)层流(cénɡliú)区或托斯克斯(stokes)定律区（10–4＜Ret<1）——斯托克斯公式(gōngshì)精品资料——艾伦公式(gōngshì)c)湍流(tuānliú)区或牛顿定律区（Nuton）（103＜Ret＜2×105）——牛顿公式

b)过渡区或艾伦定律区（Allen）（1＜Ret<103）精品资料（4）沉降速度的计算(jìsuàn)试差法假设沉降(chénjiàng)属于层流区方法：ut

Ret

Ret＜1ut为所求Ret＞1艾伦公式求ut判断……公式适用为止精品资料例3-1：试计算直径为95μm，密度为3000kg/m3的固体颗粒(kēlì)分别在20℃的水中的自由沉降速度。附录(fùlù)查得，20℃时水的密度为998.2kg/m3,μ=1.005×10-3Pa.s核算流型

原假设滞流区正确，求得的沉降速度有效。解：用试差法计算先假设颗粒在滞流区内沉降，精品资料（5）实际(shíjì)沉降在前面介绍的各种沉降(chénjiàng)速度关系式中，当颗粒的体积浓度小于0.1%时，理论计算值的偏差在1%以内，但当颗粒浓度较高时，由于颗粒间相互作用明显，便发生干扰沉降(chénjiàng)，干扰沉降(chénjiàng)的速度可以用自由沉降(chénjiàng)的计算方法计算，但要对流体的密度黏度进行校正。由于壁面效应，实际沉降速度小于自由沉降速度。干扰沉降壁面效应当器壁尺寸远远大于颗粒尺寸时，（例如在100倍以上）容器效应可忽略，否则需加以考虑。精品资料非球形颗粒(kēlì)的沉降球形度越小，沉降速度越小；颗粒(kēlì)的位向对沉降速度也有影响。球形度对于球形颗粒，φs=1，颗粒形状与球形的差异愈大，球形度φs值愈低。对于非球形颗粒，雷诺准数Ret中的直径要用当量直径de代替。颗粒的球形度愈小，对应于同一Ret值的阻力系数ξ愈大但φs值对ξ的影响在层流区并不显著，随着Ret的增大，这种影响变大。精品资料3.2.2重力沉降(chénjiàng)设备---用于除去>75m以上(yǐshàng)颗粒---用于除去>5～10m颗粒精品资料（1）降尘(jiàngchén)室则表明，该颗粒能在降尘(jiàngchén)室中除去。思考1：为什么气体进入降尘室后，流通截面积要扩大？从气流中分离尘粒的重力沉降设备称为降尘室除尘原理：为了增大停留时间。精品资料思考(sīkǎo)2：要想使某一粒度的颗粒在降尘室中被100%除去，必须满足什么条件？思考3：能够被100%除去(chúqù)的最小颗粒，必须满足什么条件？思考4：粒径比dmin小的颗粒，被除去的百分数如何计算？精品资料思考(sīkǎo)5：为什么降尘室要做成扁平的？可见，降尘室最大处理量与底面积(miànjī)、沉降速度有关,而与降尘室高度无关。故降尘室多做成扁平的。注意!!

降尘室内气体流速不应过高，以免将已沉降下来的颗粒重新扬起。根据经验，多数灰尘的分离，可取u<3m/s，较易扬起灰尘的，可取u<1.5m/s。最大处理量------能够除去最小颗粒时的气体流量Vs精品资料降尘(jiàngchén)室优、缺点结构简单设备(shèbèi)庞大、效率低只适用于分离粗颗粒(直径75m以上)，或作为预分离设备(shèbèi)。精品资料降尘室的计算

设计(shèjì)型操作(cāozuò)型已知气体处理量和除尘要求，求降尘室的大小

用已知尺寸的降尘室处理一定量含尘气体时，计算可以完全除掉的最小颗粒的尺寸，或者计算要求完全除去直径dp的尘粒时所能处理的气体流量。精品资料例3-2：拟采用降尘室除去常压炉气中的球形尘粒。降尘室的宽和长分别为2m和6m,气体处理量为1标m3/s，炉气温度为427℃，相应的密度ρ=0.5kg/m3，粘度μ=3.4×10-5Pa.s，固体密度ρS=400kg/m3操作条件下，规定气体速度不大于0.5m/s，试求：1．降尘室的总高度H，m；2．理论上能完全分离下来的最小颗粒尺寸；3.粒径为40μm的颗粒的回收百分率；4.欲使粒径为10μm的颗粒完全分离下来，需在降降尘室内设置几层水平(shuǐpíng)隔板？精品资料解：1）降尘(jiàngchén)室的总高度H2）理论上能完全(wánquán)出去的最小颗粒尺寸用试差法由ut求dmin。假设沉降在斯托克斯区

精品资料核算(hésuàn)沉降流型∴原假设正确(zhèngquè)3、粒径为40μm的颗粒的回收百分率粒径为40μm的颗粒定在层流区，其沉降速度精品资料气体通过(tōngguò)降沉室的时间为：直径为40μm的颗粒在12s内的沉降(chénjiàng)高度为：

假设颗粒在降尘室入口处的炉气中是均匀分布的，则颗粒在降尘室内的沉降高度与降尘室高度之比约等于该尺寸颗粒被分离下来的百分率。直径为40μm的颗粒被回收的百分率为：

精品资料4、水平隔板层数由规定需要完全(wánquán)除去的最小粒径求沉降速度，再由生产能力和底面积求得多层降尘室的水平隔板层数。粒径为10μm的颗粒的沉降必在层流区，取33层

板间距(jiānjù)为精品资料（2）增稠器（沉降(chénjiàng)槽）结构(jiégòu)：除尘原理：用于分离液-固混合物与降尘室一样，沉降槽的生产能力是由截面积来保证的，与其高度无关。故沉降槽多为扁平状。

与降尘室相同精品资料属于干扰沉降愈往下沉降速度愈慢-----愈往下颗粒浓度愈高，其表观粘度愈大，对沉降的干扰、阻力便愈大；沉降很快的大颗粒又会把沉降慢的小颗粒向下拉，结果小颗粒被加速而大颗粒则变慢。有时颗粒又会相互聚结成棉絮状整团往下沉，这称为絮凝现象，使沉降加快。这种过程中的沉降速度难以进行理论计算，通常要由实验决定。因固-液密度相差(xiānɡchà)不是很悬殊，故较难分离，因此，连续沉降槽的直径可以大到100m以上，高度却都在几米以内。特点(tèdiǎn)：精品资料3.2.3离心沉降(chénjiàng)原理离心(líxīn)沉降速度对照重力场离心加速度ar=2r=ut2/r不是常量沉降过程没有匀速段，但在小颗粒沉降时，加速度很小，可近似作为匀速沉降处理颗粒受力：类似重力沉降速度推导，得：精品资料Rer=dur/1或2层流(cénɡliú)区对照(duìzhào)重力场数值约为几千～几万——离心分离因数精品资料离心(líxīn)沉降：依靠惯性(guànxìng)离心力的作用而实现的沉降过程适于分离两相密度差较小，颗粒粒度较细的非均相物系。惯性(guànxìng)离心力场与重力场的区别重力场离心力场力场强度重力加速度gut2/R

方向指向地心

沿旋转半径从中心指向外周

Fg=mg

作用力

精品资料3.2.4离心(líxīn)沉降设备旋风(xuànfēng)分离器：结构：除尘原理：含尘气体以切线方向进入，速度为12～25ms-1，按螺旋形路线向器底旋转，接近底部后转而向上，成为气芯，然后从顶部的中央排气管排出。气流中所夹带的尘粒在随气流旋转的过程中逐渐趋向器壁，碰到器壁后落下，自锥形底落入灰斗。上部为圆筒形，下部为圆锥形。

精品资料能够(nénggòu)从分离器内100%分离出来的最小颗粒的直径，用dc表示。其满足：几点假设：假设器内气体速度恒定，且等于进口气速ui；假设颗粒(kēlì)沉降过程中所穿过的气流的最大

厚度等于进气口宽度B；假设颗粒沉降服从斯托克斯公式。uiui临界粒径＝旋风分离器：精品资料结论(jiélùn)：旋风分离器越细、越长，dc越小N值与进口气速有关，对常用形式(xíngshì)的旋风分离器，风速1225ms-1范围内，一般可取N=34.5，风速愈大，N也愈大。思考：从上式可见，气体，入口B，气旋圈数N

，进口气速ui

，临界粒径越小旋风分离器：精品资料评价旋风分离器性能的两个主要(zhǔyào)指标：小好，一般(yībān)在5002000Pa左右旋风分离器：精品资料例题3-3石英和方铅矿的混合(hùnhé)球形颗粒在如图所示的水力分级器中进行分离。两者的密度分别为2650kg/m3和7500kg/m3，且粒度范围均为。水温为20℃。假设颗粒在分级器中均作自由沉降。试计算能够得到纯石英和纯方铅矿的粒度范围及三个分级器中的水流速度精品资料解：1、2、3号分级器直径逐渐增大而三者中上升水流量均相同，所以水在三者中流速逐渐减小。水在1号中的速度最大，可将密度小的石英颗粒全部带走，于是1号底部可得到纯方铅矿。但是，也有部分小颗粒的方铅矿随同全部石英被带走。在2号分级器，控制水流速度，将全部方铅矿全部沉降下来，但也有部分大颗粒石英会沉降下来。在3号分级器，控制水流速度，可将全部小石英粒子全部沉降下来。综上所述，1号分级器的作用在于要带走所有石英粒子（最大为100），因此(yīncǐ)1号的水流速应该等于100石英的沉降速度；2号的作用在于截下全部方铅矿（最小为20），因此(yīncǐ)2号的水流速应该等于20方铅矿的沉降速度；3号的作用在于截下全部石英粒子（最小为20），因此(yīncǐ)3号水流速应该等于20石英的沉降速度。精品资料1号码(hàomǎ)分级器的水流速：校核(xiàohé)：，近似认为处于层流区。在1号中能够被分离出来的方铅矿的最小直径为：所以，在1号分级器中得到纯方铅矿的粒度范围为：50.4~100μm（该值也可由水流速度反算）精品资料2号分级(fēnjí)器中的水流速：在该速度下能被2号中沉降下来(xiàlái)的最小石英粒子：因此，在2号中，方铅矿20~50.4μm；石英39.7~100μm；在3号中能被截下的是20~39.7μm的石英。精品资料3.3过滤3.3.1概述3.3.2过滤基本方程3.3.3过滤常数的测定3.3.4滤饼洗涤3.3.5过滤设备(shèbèi)及过滤计算离心分离精品资料3.3过滤(guòlǜ)3.3.1概述(ɡàishù)

这种过滤是在过滤介质内部进行的，介质表面无滤饼形成。过滤用的介质为粒状床层或素烧（不上釉的）陶瓷筒或板。此法适用于从液体中除去很小量的固体微粒，例如饮用水的净化。深层过滤过滤是用某种多孔物质作为介质来处理悬浮液以实现固液分离的一种单元操作精品资料滤浆滤饼(lǜbǐnɡ)过滤(guòlǜ)介质滤液滤饼过滤两种过滤方式深层过滤滤饼过滤当悬浮液中所含颗粒较多时，常用滤布、滤网做过滤介质进行过滤，在滤饼形成以后，滤饼层成为主要的过滤介质，过滤阻力随着滤饼层的加厚而渐增，滤液滤出的速率亦渐减精品资料滤饼过滤与深层过滤的主要区别：1.过滤介质：粒状床层孔道(kǒngdào)滤饼层2.推动力：静电、分子间力、毛细管力重力、压力、离心力滤浆滤饼过滤介质滤液滤饼过滤深层过滤(guòlǜ)精品资料滤浆滤饼过滤介质滤液滤饼过滤过滤(guòlǜ)介质多孔性介质、耐腐蚀、耐热并具有足够的机械强度。工业用过滤介质主要(zhǔyào)有：棉、麻、丝、毛、合成纤维、金属丝等编织成的滤布。滤饼的压缩性颗粒形状和之间的空隙随过滤进行而变化为可压缩滤饼，颗粒为刚性，单位厚度床层阻力恒定为不可压缩滤饼助滤剂是颗粒细小、粒度分布范围较窄、坚硬而悬浮性好的颗粒状或纤维固体，如硅藻土、纤维粉末、活性炭、石棉。使用时，可预涂，也可以混入待滤的滤浆中一起过滤。助滤剂能形成结构疏松、而且几乎是不可压缩的滤饼。可改善原滤饼的可压缩性和过于致密的缺点。精品资料3.3.2过滤(guòlǜ)基本方程过滤(guòlǜ)基本方程—滤液量V/m3～过滤(guòlǜ)时间/s的关系----即为流速，单位时间内通过单位过滤面积的滤液体积，m/s过滤速度u

滤饼过滤过程中，滤饼逐渐增厚，流动阻力也随之逐渐增大，所以过滤过程属于不稳定的流动过程。故

A精品资料------滤液量V～过滤时间(shíjiān)的关系（1）过滤基本(jīběn)方程的推导原型真实速度

u△p1无法用已有物理公式描述等效与简化简化模型(a)细管长度le与床层高度L成正比(b)细管的内表面积等于全部颗粒的表面积，

流体的流动空间等于床层中颗粒之间的全部空隙体积。精品资料滤饼(lǜbǐnɡ)内，雷诺数很小，属层流流动，——哈根-泊谡叶方程(fāngchéng)由质量守恒得：滤饼截面积滤饼体积滤饼的比表面积颗粒的比表面积精品资料△p2△p1u思考：影响过滤阻力(zǔlì)的因素有哪些？影响过滤速度的因素有哪些？精品资料设每获得(huòdé)单位体积滤液时，被截留在过滤介质上的滤饼体积为c（m3滤饼/m3滤液），则令滤饼(lǜbǐnɡ)滤液1c思考：滤饼中全是固体物吗？压缩指数0<s<1（可压缩滤饼）s=0（不可压缩滤饼）------滤液量V～过滤时间的关系精品资料——过滤基本(jīběn)方程过滤(guòlǜ)常数，由实验测定△pu思考：影响K的因素有哪些？影响Ve或qe的因素有哪些？——滤液量V～过滤时间的关系精品资料影响K的因素：影响qe或Ve

的因素：滤饼性质（s、、a）滤浆性质（c、）推动力（p）过滤介质的性质（孔的结构、、r0、厚度）

△pu——滤液(lǜyè)量V～过滤时间的关系精品资料（2）恒压过滤(guòlǜ)

△pu表观速度特点(tèdiǎn)：K为常数

积分得：

或若过滤介质阻力可忽略不计，则

或，过滤速度愈来愈小。恒压过滤方程——滤液量V～过滤时间的关系精品资料（3）过滤常数(chángshù)的测定恒压时：logp~logK作图求出压缩(yāsuō)指数s/q~q图精品资料（4）滤饼(lǜbǐnɡ)洗涤思考：洗涤(xǐdí)阻力与哪些因素有关？与滤饼厚度、滤饼性质、洗涤液粘度、介质阻力有关

推动力、阻力不变洗涤速度为常数。思考：洗涤过程与过滤过程的有何异同？洗涤液量洗涤速度精品资料若推动力相同(xiānɡtónɡ)，则：洗涤速度与过滤(guòlǜ)终了速度的关系?精品资料数学模型法与因次分析方法的对比(duìbǐ)数学模型法因次分析方法对象的认识程度不同机理比较清楚机理不清、输出与输出处理方法不同等效、简化因次一致性原理实验目的不同确定参数确定数学关系参数意义不同物理意义/K数字关系/a方程物理方程准数方程精品资料（5）过滤(guòlǜ)设备及过滤(guòlǜ)计算过滤(guòlǜ)设备以压力差为推动力：如板框压滤机、叶滤机、回转真空过滤机等；以离心力为推动力：如各种离心机。精品资料1)、板框压滤机滤框、滤板结构(jiégòu)：洗板板框压滤机框非洗板洗板1060块不等，过滤(guòlǜ)面积约为280m2滤框和滤板的左上角与右上角均有孔。

精品资料一个操作(cāozuò)循环：过滤(guòlǜ)洗涤卸渣、整理重装思考：对板框压滤机，下式中V、Ve、A怎么取值？半个框的？一个框的？还是N个框的？均可。洗板板框压滤机框非洗板洗板滤液流出悬浮液入口精品资料属间歇式特点(tèdiǎn)：横穿(hénɡchuān)洗涤：Lw=2L，Aw=A/2洗板板框压滤机框非洗板洗板洗涤液流出洗涤液入口精品资料生产能力(shēnɡchǎnnénɡlì)：操作(cāozuò)周期：单位时间内获得的滤液量或滤饼量。其中：精品资料最佳(zuìjiā)操作周期：生产能力(shēnɡchǎnnénɡlì)最大时的操作周期令dQ／dV=0可得：若过滤、洗涤的操作压力相同滤液＝洗涤液w

介质阻力忽略不计——最佳操作周期精品资料2）叶滤机属间歇式置换(zhìhuàn)洗涤：Lw=L，Aw=A滤叶一个操作(cāozuò)循环：过滤、洗涤、卸渣、整理重装

特点：结构：思考：对叶滤机，下式中V、Ve、A怎么取值？一个滤叶的？还是N个的？均可。密闭加压叶滤机精品资料操作(cāozuò)周期：与板框机相同(xiānɡtónɡ)生产能力：与板框机类似最佳操作周期：与板框机相同精品资料3）转筒真空(zhēnkōng)过滤机置换(zhìhuàn)洗涤：Lw=L，Aw=A属连续式过滤、洗涤、吹松、刮渣转筒---筒的侧壁上覆盖有金属网，长、径之比约为1/22，滤布---蒙在筒外壁上。分配头---转动盘、固定盘浸没于滤浆中的过滤面积约占全部面积的3040%转速为0.1至23（转/分）

一个操作循环：特点：结构：精品资料转动盘上的孔与转筒表面的某一段相通，凹槽通过管道分别与滤液罐、洗水罐及鼓风机稳定罐相连(xiānɡlián)通，当孔与凹槽相遇，则转筒表面与孔相连(xiānɡlián)接的某段就与相应的罐接通精品资料其中(qízhōng)：操作(cāozuò)周期：生产能力：

转筒真空过滤机在一个操作周期内，只有部分面积进行过滤,也可转换为转筒的全部面积在部分时间内进行过滤。

浸没分数（转筒浸入面积占全部转筒面积的分率）精品资料若介质(jièzhì)阻力忽略不计，则可见：但这类方法受到一定的限制

精品资料例题3-4某板框过滤机有5个滤框,框的尺寸为63563525mm。过滤操作在20℃、恒定(héngdìng)压差下进行，过滤常数K=4.2410-5m2/s，qe=0.0201m3/m2，滤饼体积与滤液体积之比c=0.08m3/m3，滤饼不洗涤，卸渣、重整等辅助时间为10分钟。试求框全充满所需时间。现改用一台回转真空过滤机过滤滤浆，所用滤布与前相同，过滤压差也相同。转筒直径为1m，长度为1m，浸入角度为120。问转鼓每分钟多少转才能维持与板框过滤机同样的生产能力？假设滤饼不可压缩。精品资料以一个框为基准(jīzhǔn)进行计算。滤液(lǜyè)量过滤面积再根据恒压过滤方程得：K=4.2410-5m2/sqe=0.0201m3/m2【解】框全充满所需时间？（框全充满）精品资料改用回转(huízhuǎn)真空过滤机后，压差不变，故K不变；滤布不变，故qe不变。K=4.2410-5m2/s，qe=0.0201m3/m2过滤面积板框：设转筒每分钟转n转，则回转(huízhuǎn)真空过滤机生产能力回转真空过滤机：转鼓每分钟多少转才能维持与板框过滤机同样的生产能力？精品资料精品资料3.4离心分离精品资料3.4离心分离利用离心力分离非均相混合物。其设备(shèbèi)除前述的旋风（液）分离器外，还有离心机。旋风(xuànfēng)(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——Fr源自设备本身旋转高速旋转的转鼓转鼓直径、转速，则Fr，分离效果精品资料离心机的分离(fēnlí)因数KC其产生(chǎnshēng)的离心加速度与重力加速度之比常速（KC

<3000）高速（3000<KC

<50000

）超速（KC>500000

）（1）过滤式离心机（2）沉降式离心机（3）分离式离心机精品资料转鼓真空过滤机优点：自动化程度高，劳动强度小，滤饼厚度可自由调节，便于在转鼓(zhuǎnɡǔ)表面预涂助滤剂后用于黏、细物料的过滤。缺点：附属设备(shèbèi)度，设备(shèbèi)投资费用高，过滤推动力有限，滤饼含液量较大，常达30%。3.转筒真空过滤机精品资料图三足式离心机1一支脚

2一外壳(wàiké)

3一转鼓

4一电动机

5一皮带轮精品资料图

卧式刮刀卸料离心机1一进料管

2一转鼓

3一滤网

4一外壳5一滤饼(lǜbǐnɡ)6一滤液

7一冲洗管

8一刮刀

9一溜槽

10一液压缸图

活塞推料离心机1一转鼓

2一滤网

3一进料管

4一滤饼5一活塞推进器6一进

料斗(liàodòu).7一滤液出口8一冲洗管

9-固体排出

10一洗水出口精品资料3.5固体流态化3.5.1流态化3.5.2流化床的两种形态(xíngtài)3.5.3流化床的主要特性精品资料3.5固体(gùtǐ)流态化固体流态化：将大量固体颗粒悬浮于运动的流体之中，从而使颗粒具有类似(lèisì)于流体的某些表观特性，这种流固接触状态称为固体流态化。颗粒表面全部暴露湍动剧烈的流体中，强化传热、传质和化学反应，得到广泛应用。缺点是动力消耗大，设备易磨损，颗粒易碎。固体流态化运用在粉粒状物料的输送、混合、加热或冷却、干燥、吸附、煅烧和气固反应等过程中。精品资料3.5.1基本概念此时流体(liútǐ)的真正速度u<颗粒的沉降速度u0此时u=u0颗粒悬浮(xuánfú)于流体中，床层有一个明显的上界面，与沸腾水的表面相似此时u>u0精品资料（1）固定床阶段流体通过颗粒床层的表观速度u较低，使颗粒空隙(kòngxì)中流体的真实速度小于颗粒的沉降速度，则颗粒基本上保持静止不动，颗粒层为固定床。（a）固定床（b）流化床（c）气力输送精品资料（2）流化床阶段在一定的表观速度下，颗粒床层膨胀到一定程度后将不再膨胀，此时颗粒悬浮于流体中，床层有一个明显的上界面，与沸腾水的表面相似，这种床层称为(chēnɡwéi)流化床。（3）颗粒输送阶段如果继续提高流体的表观速度u，使真实速度大于颗粒的沉降速度，则颗粒将被气流所带走，此时床层上界面消失，这种状态称为(chēnɡwéi)气力输送。（b）流化床（c）气力输送精品资料3.5.2流化床的两种形态(xíngtài)床内颗粒的分散状态和扰动程度(chéngdù)平缓地加大，床层的上界面较为清晰。（1）散式流化床：两相密度差小的系统趋于散式流态化--液固体系（2）聚式流化床：气固体系乳化相（连续相、密相）空隙小固体浓度大的气固均匀混合物气泡相（稀相）夹带着少量固体颗粒以气泡的形式通过床层的不连续相。两种不正常现象腾涌现象沟流现象精品资料散式流化床：液固体系(tǐxì)聚式流化床：气固体系(tǐxì)精品资料腾涌(ténɡyǒnɡ)：高径比太大或气速过高，形成大气泡推动颗粒层沟流：更易发生在大直径床中，气体短路。腾通与沟流都会使气—固两相接触不充分、不均匀、流化质量不高，使传热、传质和化学反应效率下降。在设计和操作流化床时应避免其发生。聚式流化床的不正常(zhèngcháng)现象精品资料3.5.3流化床的主要(zhǔyào)特性液体(yètǐ)样特性：精