固液分离技术1概述

固液分离技术武汉理工大学选用教材及参考书教材《固液分离》杨守志，孙德堃，何方箴编著出版社：冶金工业出版社；出版时间：2008年参考书1《固液分离》主编：罗茜出版社：冶金工业出版社；出版时间：1997年2《固液分离》(英)斯瓦罗夫斯基著；朱企新，金鼎五等译出版社：化学工业出版社；出版时间：1994年3《化工原理》陈常贵，柴诚敬，姚玉英编著出版社：天津大学出版社；出版时间：2004年4《Handbookofseparationtechniquesforchemicalengineers》主编：Schweitzer,PhilipA.出版社：WorldPublishingCorp.；出版时间：1990年5《固液两相过滤及分离技术》（英）A.拉什顿等著，朱企新等译出版社：化学工业出版社；出版时间：2005年课程考核方式期末开卷考试：70%；平时成绩（考勤：10%，课堂作业：20%）。课程教学方式课堂讲授+课堂讨论+作业课程教学要求上课时带好教材，做好课堂笔记；请假时需有请假条；考试时自己的参考书、笔记、计算器等，禁止互相借阅；课堂笔记禁止复印，考试时发现视为舞弊。广义的固液分离指任何体系中固相与液相之间的分离。常见的固液分离现象在生活中处处可见。第一章概述随着现代化工业技术的发展，现代文明对固液分离的依赖性日益显现，它直接关系到金属回收率的高低、环境治理、投资的大小及生产作业的难易等；不同的工业部门、不同的工艺过程，其固液分离费用不一，通常固液分离工艺费用占总工艺费用的10%-20%，投资费用占总投资费用的30%-40%，能耗占20％左右；发展并解决好固液分离工程具有重大经济和社会意义。固液分离在矿物加工工程中的位置第一章概述选矿（重选、磁选、浮选）固液分离（脱水、沉降、过滤）矿物加工选前作业选后作业破碎、磨矿、干燥等1.1固液分离方法分类

一、固液分离的定义

固液分离（solid-liquidseparation）：就是把生产中含水的中间或最终产品（包括排出物）的液相和固相分开，即从悬浮液中将固体颗粒与液相分离的作业，是现代冶金、化工、环境、材料、轻工、水利及矿物工程等工艺过程的重要环节。第一章概述对象：中间或最终产品的液相和固相实质：两相的分离意义：重要环节实现固液分离的必要条件（要点）？二、固液分离的目的a.回收有价的固相（如：矿物加工中精矿的脱水，水冶过程中对有价金属的回收）；b.回收液相（如：矿物加工中尾水的循环利用，造纸纸浆的返回使用）；c.同时回收两相（如：产品脱水后的回水利用）；d.不回收任何一相（如：使某些废水达到排放标准排放）。目前发展趋势为同时回收固液两相。

第一章概述三、固相和液相固相：具有一定体积和形状的颗粒，包括弹性体和塑性体；甚至包括酒糟、糖渣、蛋白酶等。液相：包括水、有机液体等牛顿流体和非牛顿流体。人们将剪切应力与变形率之间满足线性关系的流体称为牛顿流体，而把不满足线性关系的流体称为非牛顿流体。（详细内容见第三章）固体颗粒为分散相（被分散的物质），连续状态的液相为分散介质。第一章概述四、固液分离方法分类

固液分离方法按其作用原理可分为三类：1)机械分离法：利用机械力使液体与固体颗粒分离，可分为重力场、离心力场、压力、沉淀浓缩及重力、真空、离心、压力过滤等方法；2)热力分离法：利用热能使水分汽化而与固体分离；（如蒸发evaporation；结晶crystal）3)物理化学分离法：利用物理的或化学工程达到分离。（如电解electrolyse；萃取extraction）固液分离利用最广泛和最多的是：机械分离和热分离二种，本课程将重点介绍机械分离法（沉降sedimentation和过滤filtration）（见教材P2图1-1）。第一章概述四、固液分离方法分类

实现固液分离的基本要点是使固液两相间产生相对运动：1）液体受限而固体可自由运动;（如：沉降、浮选、结晶、电解等）2）固体受限而液体可自由运动；（如：干燥、过滤、筛分、蒸发、萃取等）3）固液两相同时运动。第一章概述五、固液分离所包含的两类因素或参数

a.分离浆体性质的量参数；确定场梯度的强度参数。过滤的量参数；沉降的量参数；重力场的强度参数；离心力场的强度参数；第一章概述过滤时的压力梯度；在重力作用下；在离心力作用下；其中：为颗粒直径；为液体粘度；、分别为颗粒及液体密度；g为重力加速度；C为离心加速度；为过滤压力；L为滤饼厚度；Z为离心力强度，。第一章概述b.所有的固-液分离方法或设备都基于两个参数的乘积：重力浓缩/澄清速度：重力过滤(gravityfiltration)，线性过滤速率: