化工原理 第3章 機械分離與固體流態(tài)化

自強不息(zìqiángbùxī)知行合一精品資料第三章機械(jīxiè)分離與固體流態(tài)化3.1概述3.1.1非均相混合物3.1.2顆粒與顆粒群的特性3.1.3篩分3.2沉降分離3.2.1重力沉降原理3.2.2重力沉降設備3.2.3離心沉降原理3.2.4離心沉降設備3.3過濾3.3.1概述3.3.2過濾基本方程3.3.3過濾常數(chángshù)的測定3.3.4濾餅洗滌3.3.5過濾設備及過濾計算離心分離3.4離心分離3.5固體流態(tài)化3.5.1什么是流態(tài)化3.5.2流化床的兩種形態(tài)3.5.3流化床的主要特性精品資料3.1概述3.1.1非均相混合物3.1.2顆粒與顆粒群的特性(tèxìng)3.1.3篩分精品資料3.1.1分離(fēnlí)過程在化工中的應用原料(yuánliào)反應產物反應過程分離過程副產物如從氣固催化反應器的尾氣中收集催化劑顆粒廢氣、廢液中有害物質除去，以減少環(huán)境污染如原料氣中顆粒雜質的去除以凈化反應原料原料分離過程目的產物副產物尚未反應的原料純度合格的產品反應產物精品資料混合物均相混合物非均相混合物物系內部各處物料性質均勻而且不存在相界面的混合物。例如：互溶溶液及混合氣體分離方法：傳質分離過程，相間(xiāngjiàn)的遷移過程物系內部有隔開兩相的界面存在且界面兩側的物料性質(xìngzhì)截然不同的混合物。例如固體顆粒和氣體構成的含塵氣體固體顆粒和液體構成的懸浮液不互溶液體構成的乳濁液液體顆粒和氣體構成的含霧氣體3.1.2混合物的分類精品資料非均相物系分散(fēnsàn)相分散(fēnsàn)物質處于分散狀態(tài)(zhuàngtài)的物質如：分散于流體中的固體顆粒、液滴或氣泡連續(xù)相連續(xù)相介質包圍著分散相物質且處于連續(xù)狀態(tài)的流體如：氣態(tài)非均相物系中的氣體液態(tài)非均相物系中的連續(xù)液體分離機械分離沉降過濾不同的物理性質連續(xù)相與分散相發(fā)生相對運動的方式分散相和連續(xù)相精品資料非均相物系分離(fēnlí)的依據：分散相與連續(xù)相之間的物理性質的差異。如密度、顆粒外徑等。非均相物系的分離方法：機械法，使分散(fēnsàn)質與分散(fēnsàn)相之間發(fā)生相對運動，實現分離。精品資料表3-1非均相混合物分離(fēnlí)方法氣態(tài)(qìtài)非均相混合物液態(tài)非均相混合物微粒d≤1μm濕法除塵袋濾器靜電除塵細粒d≥10μm離心沉降粗粒d≥75μm重力沉降（慣性分離）懸浮液增濃乳濁液分離固液分離旋風分離器（普通型與高效型）降塵室沉聚旋液分離器離心分離機深層過濾餅層過濾砂濾炭慮真空過濾機壓濾機離心過濾機沉降槽旋液分離器沉降離心機自由沉降干擾沉降顆粒相對于流體運動流體通過顆粒床層流動精品資料（1）顆粒(kēlì)的特性----分離固體(gùtǐ)顆粒群大?。剑┬螤畋砻娣e球形顆粒

非球形顆粒

直徑dp

當量直徑，如體積當量直徑

deV球形度

3.1.2顆粒與顆粒群的特性精品資料自強不息(zìqiángbùxī)知行合一1）球形顆粒球形顆粒形狀勻稱，只用直徑dp就可表明(biǎomíng)其大小。面積：體積：比表面積：球形顆粒精品資料自強不息(zìqiángbùxī)知行合一2）非球形顆粒(kēlì)非球形顆粒(kēlì)的形狀用形狀因數反映。球形度表明顆粒(kēlì)形狀接近于球形的程度；↑，則顆粒(kēlì)越接近于球形。球形顆粒(kēlì)：顆粒(kēlì)的比表面積說明：相同時，↓，則顆粒(kēlì)越接近球形。非球形顆粒精品資料1）粒度分布：某一粒度范圍的質量分數隨粒度的變化關系，稱為顆粒(kēlì)群的粒度分布頻率分布曲線為某一粒度范圍的顆粒(kēlì)的質量分率與其平均直徑的關系，累計分布曲線為等于及小于某一直徑的顆粒(kēlì)所占的質量分率圖顆粒(kēlì)大小的頻率分布曲線和累計分布曲線（2）顆粒群的特性精品資料2）平均(píngjūn)直徑表面積平均(píngjūn)直徑----每個顆粒平均表面積等于全部顆粒的表面積之

和除以顆粒的總數長度平均直徑體積平均直徑

----每個顆粒平均體積等于全部顆粒的體積之和除以顆粒的總數體積表面積平均直徑

----每個顆粒的平均比表面積等于全部顆粒的

比表面積平均值（通過顆粒表面進行傳熱傳質時，其速率與比表面積成正比）精品資料自強不息(zìqiángbùxī)知行合一（1）篩分原理：根據固體顆粒大小用篩進行分離的過程。涉及到單個顆粒及顆粒群的特性標準篩：有不同的系列，常用泰勒標準篩。篩號（目數）：每英寸長度篩網上的篩孔數目(shùmù)；篩過物：通過篩孔的物料量；篩留物：截留于篩面上的物料量。3.1.3篩分例100目篩：每英寸篩網上有100個孔孔寬=（1/100-0.0042）=0.0058in=0.147mm精品資料進行篩分分析時，將幾個篩子按篩孔大小的次序從上到下疊置起來，篩孔尺寸最大的放在最上面，篩孔尺寸最小的放在最下面，在它底下放一無孔的底盤。將稱量過的顆粒樣品放在上部篩子上，有規(guī)則地搖動一定時間，較小的顆粒通過各個篩的篩孔依次往下落。稱量各層篩網上的顆粒量，即得篩分分析的基本數據。篩析操作完成后，應檢查(jiǎnchá)各粒級的質量總和與取樣量的差值（損失），其值不應超過1～2%，否則沒有代表性，應重新取樣篩析。精品資料自強不息(zìqiángbùxī)知行合一（2）篩的有效性與生產能力分割(fēngē)直徑dc：理想的篩要求做到篩流物中最小的顆粒剛好大于篩過物中的最大的顆粒，劃分顆粒大小界限的直徑。有效性：小于dc顆粒的通過率與大于dc顆粒的截留率的乘積。理想篩的有效性等于1，實際篩的有效性小于1.篩的生產能力：單位時間單位面積篩表面能處理的物料量。提高篩的搖動或振動速率可以提高其生產能力，但有效性下降。精品資料3.2沉降分離3.2.1重力沉降原理3.2.2重力沉降設備(shèbèi)3.2.3離心沉降原理3.2.4離心沉降設備(shèbèi)精品資料3.2沉降(chénjiàng)分離3.2.1重力沉降(chénjiàng)原理（1）自由沉降極短，通常可以忽略該段的顆粒運動速度稱為沉降速度，用u0表示。加速段：等速段：浮力Fb曳力FD

質量力Fc顆粒在流體中沉降時受力---單個顆粒在無限流體

中的降落過程（2）重力沉降速度：以球形顆粒為例

設顆粒的密度為ρs，直徑為d，流體的密度為ρ，

精品資料重力(zhònglì)浮力

而阻力隨著顆粒與流體間的相對運動(xiānɡduìyùndònɡ)速度而變，可仿照流體流動阻力的計算式寫為：精品資料(a)顆粒開始沉降的瞬間，速度u=0，因此(yīncǐ)阻力Fd=0，顆粒開始沉降后，u↑→Fd↑；u→ut時，a=0。等速階段中顆粒相對與流體的運動速度ut稱為沉降速度。當a=0時，u=ut，代入（a）式——沉降速度表達式精品資料顆粒(kēlì)沉降的阻力系數與雷諾數的關系（3）阻力系數ξ通過因次分析法得知，ξ值是顆粒與流體相對運動(xiānɡduìyùndònɡ)時的雷諾數Ret的函數精品資料對于球形顆粒的曲線，按Ret值大致分為三個區(qū)：a)層流(cénɡliú)區(qū)或托斯克斯(stokes)定律區(qū)（10–4＜Ret<1）——斯托克斯公式(gōngshì)精品資料——艾倫公式(gōngshì)c)湍流(tuānliú)區(qū)或牛頓定律區(qū)（Nuton）（103＜Ret＜2×105）——牛頓公式

b)過渡區(qū)或艾倫定律區(qū)（Allen）（1＜Ret<103）精品資料（4）沉降速度的計算(jìsuàn)試差法假設沉降(chénjiàng)屬于層流區(qū)方法：ut

Ret

Ret＜1ut為所求Ret＞1艾倫公式求ut判斷……公式適用為止精品資料例3-1：試計算直徑為95μm，密度為3000kg/m3的固體顆粒(kēlì)分別在20℃的水中的自由沉降速度。附錄(fùlù)查得，20℃時水的密度為998.2kg/m3,μ=1.005×10-3Pa.s核算流型

原假設滯流區(qū)正確，求得的沉降速度有效。解：用試差法計算先假設顆粒在滯流區(qū)內沉降，精品資料（5）實際(shíjì)沉降在前面介紹的各種沉降(chénjiàng)速度關系式中，當顆粒的體積濃度小于0.1%時，理論計算值的偏差在1%以內，但當顆粒濃度較高時，由于顆粒間相互作用明顯，便發(fā)生干擾沉降(chénjiàng)，干擾沉降(chénjiàng)的速度可以用自由沉降(chénjiàng)的計算方法計算，但要對流體的密度黏度進行校正。由于壁面效應，實際沉降速度小于自由沉降速度。干擾沉降壁面效應當器壁尺寸遠遠大于顆粒尺寸時，（例如在100倍以上）容器效應可忽略，否則需加以考慮。精品資料非球形顆粒(kēlì)的沉降球形度越小，沉降速度越??；顆粒(kēlì)的位向對沉降速度也有影響。球形度對于球形顆粒，φs=1，顆粒形狀與球形的差異愈大，球形度φs值愈低。對于非球形顆粒，雷諾準數Ret中的直徑要用當量直徑de代替。顆粒的球形度愈小，對應于同一Ret值的阻力系數ξ愈大但φs值對ξ的影響在層流區(qū)并不顯著，隨著Ret的增大，這種影響變大。精品資料3.2.2重力沉降(chénjiàng)設備---用于除去>75m以上(yǐshàng)顆粒---用于除去>5～10m顆粒精品資料（1）降塵(jiàngchén)室則表明，該顆粒能在降塵(jiàngchén)室中除去。思考1：為什么氣體進入降塵室后，流通截面積要擴大？從氣流中分離塵粒的重力沉降設備稱為降塵室除塵原理：為了增大停留時間。精品資料思考(sīkǎo)2：要想使某一粒度的顆粒在降塵室中被100%除去，必須滿足什么條件？思考3：能夠被100%除去(chúqù)的最小顆粒，必須滿足什么條件？思考4：粒徑比dmin小的顆粒，被除去的百分數如何計算？精品資料思考(sīkǎo)5：為什么降塵室要做成扁平的？可見，降塵室最大處理量與底面積(miànjī)、沉降速度有關,而與降塵室高度無關。故降塵室多做成扁平的。注意!!

降塵室內氣體流速不應過高，以免將已沉降下來的顆粒重新?lián)P起。根據經驗，多數灰塵的分離，可取u<3m/s，較易揚起灰塵的，可取u<1.5m/s。最大處理量------能夠除去最小顆粒時的氣體流量Vs精品資料降塵(jiàngchén)室優(yōu)、缺點結構簡單設備(shèbèi)龐大、效率低只適用于分離粗顆粒(直徑75m以上)，或作為預分離設備(shèbèi)。精品資料降塵室的計算

設計(shèjì)型操作(cāozuò)型已知氣體處理量和除塵要求，求降塵室的大小

用已知尺寸的降塵室處理一定量含塵氣體時，計算可以完全除掉的最小顆粒的尺寸，或者計算要求完全除去直徑dp的塵粒時所能處理的氣體流量。精品資料例3-2：擬采用降塵室除去常壓爐氣中的球形塵粒。降塵室的寬和長分別為2m和6m,氣體處理量為1標m3/s，爐氣溫度為427℃，相應的密度ρ=0.5kg/m3，粘度μ=3.4×10-5Pa.s，固體密度ρS=400kg/m3操作條件下，規(guī)定氣體速度不大于0.5m/s，試求：1．降塵室的總高度H，m；2．理論上能完全分離下來的最小顆粒尺寸；3.粒徑為40μm的顆粒的回收百分率；4.欲使粒徑為10μm的顆粒完全分離下來，需在降降塵室內設置幾層水平(shuǐpíng)隔板？精品資料解：1）降塵(jiàngchén)室的總高度H2）理論上能完全(wánquán)出去的最小顆粒尺寸用試差法由ut求dmin。假設沉降在斯托克斯區(qū)

精品資料核算(hésuàn)沉降流型∴原假設正確(zhèngquè)3、粒徑為40μm的顆粒的回收百分率粒徑為40μm的顆粒定在層流區(qū)，其沉降速度精品資料氣體通過(tōngguò)降沉室的時間為：直徑為40μm的顆粒在12s內的沉降(chénjiàng)高度為：

假設顆粒在降塵室入口處的爐氣中是均勻分布的，則顆粒在降塵室內的沉降高度與降塵室高度之比約等于該尺寸顆粒被分離下來的百分率。直徑為40μm的顆粒被回收的百分率為：

精品資料4、水平隔板層數由規(guī)定需要完全(wánquán)除去的最小粒徑求沉降速度，再由生產能力和底面積求得多層降塵室的水平隔板層數。粒徑為10μm的顆粒的沉降必在層流區(qū)，取33層

板間距(jiānjù)為精品資料（2）增稠器（沉降(chénjiàng)槽）結構(jiégòu)：除塵原理：用于分離液-固混合物與降塵室一樣，沉降槽的生產能力是由截面積來保證的，與其高度無關。故沉降槽多為扁平狀。

與降塵室相同精品資料屬于干擾沉降愈往下沉降速度愈慢-----愈往下顆粒濃度愈高，其表觀粘度愈大，對沉降的干擾、阻力便愈大；沉降很快的大顆粒又會把沉降慢的小顆粒向下拉，結果小顆粒被加速而大顆粒則變慢。有時顆粒又會相互聚結成棉絮狀整團往下沉，這稱為絮凝現象，使沉降加快。這種過程中的沉降速度難以進行理論計算，通常要由實驗決定。因固-液密度相差(xiānɡchà)不是很懸殊，故較難分離，因此，連續(xù)沉降槽的直徑可以大到100m以上，高度卻都在幾米以內。特點(tèdiǎn)：精品資料3.2.3離心沉降(chénjiàng)原理離心(líxīn)沉降速度對照重力場離心加速度ar=2r=ut2/r不是常量沉降過程沒有勻速段，但在小顆粒沉降時，加速度很小，可近似作為勻速沉降處理顆粒受力：類似重力沉降速度推導，得：精品資料Rer=dur/1或2層流(cénɡliú)區(qū)對照(duìzhào)重力場數值約為幾千～幾萬——離心分離因數精品資料離心(líxīn)沉降：依靠慣性(guànxìng)離心力的作用而實現的沉降過程適于分離兩相密度差較小，顆粒粒度較細的非均相物系。慣性(guànxìng)離心力場與重力場的區(qū)別重力場離心力場力場強度重力加速度gut2/R

方向指向地心

沿旋轉半徑從中心指向外周

Fg=mg

作用力

精品資料3.2.4離心(líxīn)沉降設備旋風(xuànfēng)分離器：結構：除塵原理：含塵氣體以切線方向進入，速度為12～25ms-1，按螺旋形路線向器底旋轉，接近底部后轉而向上，成為氣芯，然后從頂部的中央排氣管排出。氣流中所夾帶的塵粒在隨氣流旋轉的過程中逐漸趨向器壁，碰到器壁后落下，自錐形底落入灰斗。上部為圓筒形，下部為圓錐形。

精品資料能夠(nénggòu)從分離器內100%分離出來的最小顆粒的直徑，用dc表示。其滿足：幾點假設：假設器內氣體速度恒定，且等于進口氣速ui；假設顆粒(kēlì)沉降過程中所穿過的氣流的最大

厚度等于進氣口寬度B；假設顆粒沉降服從斯托克斯公式。uiui臨界粒徑＝旋風分離器：精品資料結論(jiélùn)：旋風分離器越細、越長，dc越小N值與進口氣速有關，對常用形式(xíngshì)的旋風分離器，風速1225ms-1范圍內，一般可取N=34.5，風速愈大，N也愈大。思考：從上式可見，氣體，入口B，氣旋圈數N

，進口氣速ui

，臨界粒徑越小旋風分離器：精品資料評價旋風分離器性能的兩個主要(zhǔyào)指標：小好，一般(yībān)在5002000Pa左右旋風分離器：精品資料例題3-3石英和方鉛礦的混合(hùnhé)球形顆粒在如圖所示的水力分級器中進行分離。兩者的密度分別為2650kg/m3和7500kg/m3，且粒度范圍均為。水溫為20℃。假設顆粒在分級器中均作自由沉降。試計算能夠得到純石英和純方鉛礦的粒度范圍及三個分級器中的水流速度精品資料解：1、2、3號分級器直徑逐漸增大而三者中上升水流量均相同，所以水在三者中流速逐漸減小。水在1號中的速度最大，可將密度小的石英顆粒全部帶走，于是1號底部可得到純方鉛礦。但是，也有部分小顆粒的方鉛礦隨同全部石英被帶走。在2號分級器，控制水流速度，將全部方鉛礦全部沉降下來，但也有部分大顆粒石英會沉降下來。在3號分級器，控制水流速度，可將全部小石英粒子全部沉降下來。綜上所述，1號分級器的作用在于要帶走所有石英粒子（最大為100），因此(yīncǐ)1號的水流速應該等于100石英的沉降速度；2號的作用在于截下全部方鉛礦（最小為20），因此(yīncǐ)2號的水流速應該等于20方鉛礦的沉降速度；3號的作用在于截下全部石英粒子（最小為20），因此(yīncǐ)3號水流速應該等于20石英的沉降速度。精品資料1號碼(hàomǎ)分級器的水流速：校核(xiàohé)：，近似認為處于層流區(qū)。在1號中能夠被分離出來的方鉛礦的最小直徑為：所以，在1號分級器中得到純方鉛礦的粒度范圍為：50.4~100μm（該值也可由水流速度反算）精品資料2號分級(fēnjí)器中的水流速：在該速度下能被2號中沉降下來(xiàlái)的最小石英粒子：因此，在2號中，方鉛礦20~50.4μm；石英39.7~100μm；在3號中能被截下的是20~39.7μm的石英。精品資料3.3過濾3.3.1概述3.3.2過濾基本方程3.3.3過濾常數的測定3.3.4濾餅洗滌3.3.5過濾設備(shèbèi)及過濾計算離心分離精品資料3.3過濾(guòl(fā)ǜ)3.3.1概述(ɡàishù)

這種過濾是在過濾介質內部進行的，介質表面無濾餅形成。過濾用的介質為粒狀床層或素燒（不上釉的）陶瓷筒或板。此法適用于從液體中除去很小量的固體微粒，例如飲用水的凈化。深層過濾過濾是用某種多孔物質作為介質來處理懸浮液以實現固液分離的一種單元操作精品資料濾漿濾餅(lǜbǐnɡ)過濾(guòl(fā)ǜ)介質濾液濾餅過濾兩種過濾方式深層過濾濾餅過濾當懸浮液中所含顆粒較多時，常用濾布、濾網做過濾介質進行過濾，在濾餅形成以后，濾餅層成為主要的過濾介質，過濾阻力隨著濾餅層的加厚而漸增，濾液濾出的速率亦漸減精品資料濾餅過濾與深層過濾的主要區(qū)別：1.過濾介質：粒狀床層孔道(kǒngdào)濾餅層2.推動力：靜電、分子間力、毛細管力重力、壓力、離心力濾漿濾餅過濾介質濾液濾餅過濾深層過濾(guòl(fā)ǜ)精品資料濾漿濾餅過濾介質濾液濾餅過濾過濾(guòl(fā)ǜ)介質多孔性介質、耐腐蝕、耐熱并具有足夠的機械強度。工業(yè)用過濾介質主要(zhǔyào)有：棉、麻、絲、毛、合成纖維、金屬絲等編織成的濾布。濾餅的壓縮性顆粒形狀和之間的空隙隨過濾進行而變化為可壓縮濾餅，顆粒為剛性，單位厚度床層阻力恒定為不可壓縮濾餅助濾劑是顆粒細小、粒度分布范圍較窄、堅硬而懸浮性好的顆粒狀或纖維固體，如硅藻土、纖維粉末、活性炭、石棉。使用時，可預涂，也可以混入待濾的濾漿中一起過濾。助濾劑能形成結構疏松、而且?guī)缀跏遣豢蓧嚎s的濾餅?？筛纳圃瓰V餅的可壓縮性和過于致密的缺點。精品資料3.3.2過濾(guòl(fā)ǜ)基本方程過濾(guòl(fā)ǜ)基本方程—濾液量V/m3～過濾(guòl(fā)ǜ)時間/s的關系----即為流速，單位時間內通過單位過濾面積的濾液體積，m/s過濾速度u

濾餅過濾過程中，濾餅逐漸增厚，流動阻力也隨之逐漸增大，所以過濾過程屬于不穩(wěn)定的流動過程。故

A精品資料------濾液量V～過濾時間(shíjiān)的關系（1）過濾基本(jīběn)方程的推導原型真實速度

u△p1無法用已有物理公式描述等效與簡化簡化模型(a)細管長度le與床層高度L成正比(b)細管的內表面積等于全部顆粒的表面積，

流體的流動空間等于床層中顆粒之間的全部空隙體積。精品資料濾餅(lǜbǐnɡ)內，雷諾數很小，屬層流流動，——哈根-泊謖葉方程(fāngchéng)由質量守恒得：濾餅截面積濾餅體積濾餅的比表面積顆粒的比表面積精品資料△p2△p1u思考：影響過濾阻力(zǔlì)的因素有哪些？影響過濾速度的因素有哪些？精品資料設每獲得(huòdé)單位體積濾液時，被截留在過濾介質上的濾餅體積為c（m3濾餅/m3濾液），則令濾餅(lǜbǐnɡ)濾液1c思考：濾餅中全是固體物嗎？壓縮指數0<s<1（可壓縮濾餅）s=0（不可壓縮濾餅）------濾液量V～過濾時間的關系精品資料——過濾基本(jīběn)方程過濾(guòl(fā)ǜ)常數，由實驗測定△pu思考：影響K的因素有哪些？影響Ve或qe的因素有哪些？——濾液量V～過濾時間的關系精品資料影響K的因素：影響qe或Ve

的因素：濾餅性質（s、、a）濾漿性質（c、）推動力（p）過濾介質的性質（孔的結構、、r0、厚度）

△pu——濾液(lǜyè)量V～過濾時間的關系精品資料（2）恒壓過濾(guòl(fā)ǜ)

△pu表觀速度特點(tèdiǎn)：K為常數

積分得：

或若過濾介質阻力可忽略不計，則

或，過濾速度愈來愈小。恒壓過濾方程——濾液量V～過濾時間的關系精品資料（3）過濾常數(chángshù)的測定恒壓時：logp~logK作圖求出壓縮(yāsuō)指數s/q~q圖精品資料（4）濾餅(lǜbǐnɡ)洗滌思考：洗滌(xǐdí)阻力與哪些因素有關？與濾餅厚度、濾餅性質、洗滌液粘度、介質阻力有關

推動力、阻力不變洗滌速度為常數。思考：洗滌過程與過濾過程的有何異同？洗滌液量洗滌速度精品資料若推動力相同(xiānɡtónɡ)，則：洗滌速度與過濾(guòl(fā)ǜ)終了速度的關系?精品資料數學模型法與因次分析方法的對比(duìbǐ)數學模型法因次分析方法對象的認識程度不同機理比較清楚機理不清、輸出與輸出處理方法不同等效、簡化因次一致性原理實驗目的不同確定參數確定數學關系參數意義不同物理意義/K數字關系/a方程物理方程準數方程精品資料（5）過濾(guòl(fā)ǜ)設備及過濾(guòl(fā)ǜ)計算過濾(guòl(fā)ǜ)設備以壓力差為推動力：如板框壓濾機、葉濾機、回轉真空過濾機等；以離心力為推動力：如各種離心機。精品資料1)、板框壓濾機濾框、濾板結構(jiégòu)：洗板板框壓濾機框非洗板洗板1060塊不等，過濾(guòl(fā)ǜ)面積約為280m2濾框和濾板的左上角與右上角均有孔。

精品資料一個操作(cāozuò)循環(huán)：過濾(guòl(fā)ǜ)洗滌卸渣、整理重裝思考：對板框壓濾機，下式中V、Ve、A怎么取值？半個框的？一個框的？還是N個框的？均可。洗板板框壓濾機框非洗板洗板濾液流出懸浮液入口精品資料屬間歇式特點(tèdiǎn)：橫穿(hénɡchuān)洗滌：Lw=2L，Aw=A/2洗板板框壓濾機框非洗板洗板洗滌液流出洗滌液入口精品資料生產能力(shēnɡchǎnnénɡlì)：操作(cāozuò)周期：單位時間內獲得的濾液量或濾餅量。其中：精品資料最佳(zuìjiā)操作周期：生產能力(shēnɡchǎnnénɡlì)最大時的操作周期令dQ／dV=0可得：若過濾、洗滌的操作壓力相同濾液＝洗滌液w

介質阻力忽略不計——最佳操作周期精品資料2）葉濾機屬間歇式置換(zhìhuàn)洗滌：Lw=L，Aw=A濾葉一個操作(cāozuò)循環(huán)：過濾、洗滌、卸渣、整理重裝

特點：結構：思考：對葉濾機，下式中V、Ve、A怎么取值？一個濾葉的？還是N個的？均可。密閉加壓葉濾機精品資料操作(cāozuò)周期：與板框機相同(xiānɡtónɡ)生產能力：與板框機類似最佳操作周期：與板框機相同精品資料3）轉筒真空(zhēnkōng)過濾機置換(zhìhuàn)洗滌：Lw=L，Aw=A屬連續(xù)式過濾、洗滌、吹松、刮渣轉筒---筒的側壁上覆蓋有金屬網，長、徑之比約為1/22，濾布---蒙在筒外壁上。分配頭---轉動盤、固定盤浸沒于濾漿中的過濾面積約占全部面積的3040%轉速為0.1至23（轉/分）

一個操作循環(huán)：特點：結構：精品資料轉動盤上的孔與轉筒表面的某一段相通，凹槽通過管道分別與濾液罐、洗水罐及鼓風機穩(wěn)定罐相連(xiānɡlián)通，當孔與凹槽相遇，則轉筒表面與孔相連(xiānɡlián)接的某段就與相應的罐接通精品資料其中(qízhōng)：操作(cāozuò)周期：生產能力：

轉筒真空過濾機在一個操作周期內，只有部分面積進行過濾,也可轉換為轉筒的全部面積在部分時間內進行過濾。

浸沒分數（轉筒浸入面積占全部轉筒面積的分率）精品資料若介質(jièzhì)阻力忽略不計，則可見：但這類方法受到一定的限制

精品資料例題3-4某板框過濾機有5個濾框,框的尺寸為63563525mm。過濾操作在20℃、恒定(héngdìng)壓差下進行，過濾常數K=4.2410-5m2/s，qe=0.0201m3/m2，濾餅體積與濾液體積之比c=0.08m3/m3，濾餅不洗滌，卸渣、重整等輔助時間為10分鐘。試求框全充滿所需時間?，F改用一臺回轉真空過濾機過濾濾漿，所用濾布與前相同，過濾壓差也相同。轉筒直徑為1m，長度為1m，浸入角度為120。問轉鼓每分鐘多少轉才能維持與板框過濾機同樣的生產能力？假設濾餅不可壓縮。精品資料以一個框為基準(jīzhǔn)進行計算。濾液(lǜyè)量過濾面積再根據恒壓過濾方程得：K=4.2410-5m2/sqe=0.0201m3/m2【解】框全充滿所需時間？（框全充滿）精品資料改用回轉(huízhuǎn)真空過濾機后，壓差不變，故K不變；濾布不變，故qe不變。K=4.2410-5m2/s，qe=0.0201m3/m2過濾面積板框：設轉筒每分鐘轉n轉，則回轉(huízhuǎn)真空過濾機生產能力回轉真空過濾機：轉鼓每分鐘多少轉才能維持與板框過濾機同樣的生產能力？精品資料精品資料3.4離心分離精品資料3.4離心分離利用離心力分離非均相混合物。其設備(shèbèi)除前述的旋風（液）分離器外，還有離心機。旋風(xuànfēng)(液)分離器利用混合物中不同成分所受離心力Fr不同——Fr源自物料以切線方向進入設備離心機——Fr源自設備本身旋轉高速旋轉的轉鼓轉鼓直徑、轉速，則Fr，分離效果精品資料離心機的分離(fēnlí)因數KC其產生(chǎnshēng)的離心加速度與重力加速度之比常速（KC

<3000）高速（3000<KC

<50000

）超速（KC>500000

）（1）過濾式離心機（2）沉降式離心機（3）分離式離心機精品資料轉鼓真空過濾機優(yōu)點：自動化程度高，勞動強度小，濾餅厚度可自由調節(jié)，便于在轉鼓(zhuǎnɡǔ)表面預涂助濾劑后用于黏、細物料的過濾。缺點：附屬設備(shèbèi)度，設備(shèbèi)投資費用高，過濾推動力有限，濾餅含液量較大，常達30%。3.轉筒真空過濾機精品資料圖三足式離心機1一支腳

2一外殼(wàiké)

3一轉鼓

4一電動機

5一皮帶輪精品資料圖

臥式刮刀卸料離心機1一進料管

2一轉鼓

3一濾網

4一外殼5一濾餅(lǜbǐnɡ)6一濾液

7一沖洗管

8一刮刀

9一溜槽

10一液壓缸圖

活塞推料離心機1一轉鼓

2一濾網

3一進料管

4一濾餅5一活塞推進器6一進

料斗(liàodòu).7一濾液出口8一沖洗管

9-固體排出

10一洗水出口精品資料3.5固體流態(tài)化3.5.1流態(tài)化3.5.2流化床的兩種形態(tài)(xíngtài)3.5.3流化床的主要特性精品資料3.5固體(gùtǐ)流態(tài)化固體流態(tài)化：將大量固體顆粒懸浮于運動的流體之中，從而使顆粒具有類似(lèisì)于流體的某些表觀特性，這種流固接觸狀態(tài)稱為固體流態(tài)化。顆粒表面全部暴露湍動劇烈的流體中，強化傳熱、傳質和化學反應，得到廣泛應用。缺點是動力消耗大，設備易磨損，顆粒易碎。固體流態(tài)化運用在粉粒狀物料的輸送、混合、加熱或冷卻、干燥、吸附、煅燒和氣固反應等過程中。精品資料3.5.1基本概念此時流體(liútǐ)的真正速度u<顆粒的沉降速度u0此時u=u0顆粒懸浮(xuánfú)于流體中，床層有一個明顯的上界面，與沸騰水的表面相似此時u>u0精品資料（1）固定床階段流體通過顆粒床層的表觀速度u較低，使顆?？障?kòngxì)中流體的真實速度小于顆粒的沉降速度，則顆?；旧媳３朱o止不動，顆粒層為固定床。（a）固定床（b）流化床（c）氣力輸送精品資料（2）流化床階段在一定的表觀速度下，顆粒床層膨脹到一定程度后將不再膨脹，此時顆粒懸浮于流體中，床層有一個明顯的上界面，與沸騰水的表面相似，這種床層稱為(chēnɡwéi)流化床。（3）顆粒輸送階段如果繼續(xù)提高流體的表觀速度u，使真實速度大于顆粒的沉降速度，則顆粒將被氣流所帶走，此時床層上界面消失，這種狀態(tài)稱為(chēnɡwéi)氣力輸送。（b）流化床（c）氣力輸送精品資料3.5.2流化床的兩種形態(tài)(xíngtài)床內顆粒的分散狀態(tài)和擾動程度(chéngdù)平緩地加大，床層的上界面較為清晰。（1）散式流化床：兩相密度差小的系統(tǒng)趨于散式流態(tài)化--液固體系（2）聚式流化床：氣固體系乳化相（連續(xù)相、密相）空隙小固體濃度大的氣固均勻混合物氣泡相（稀相）夾帶著少量固體顆粒以氣泡的形式通過床層的不連續(xù)相。兩種不正?，F象騰涌現象溝流現象精品資料散式流化床：液固體系(tǐxì)聚式流化床：氣固體系(tǐxì)精品資料騰涌(ténɡyǒnɡ)：高徑比太大或氣速過高，形成大氣泡推動顆粒層溝流：更易發(fā)生在大直徑床中，氣體短路。騰通與溝流都會使氣—固兩相接觸不充分、不均勻、流化質量不高，使傳熱、傳質和化學反應效率下降。在設計和操作流化床時應避免其發(fā)生。聚式流化床的不正常(zhèngcháng)現象精品資料3.5.3流化床的主要(zhǔyào)特性液體(yètǐ)樣特性：精