化學(xué)工程基礎(chǔ) 第三章 沉降與過濾 課件

化學(xué)工程基礎(chǔ)第三章沉降與過濾課件contents目錄引言沉降原理過濾原理實際應(yīng)用總結(jié)與展望01引言0102課程背景沉降與過濾作為最基本的分離技術(shù)，在化學(xué)工程中具有廣泛應(yīng)用。化學(xué)工程是工業(yè)生產(chǎn)中的重要領(lǐng)域，涉及到各種分離和純化過程。掌握沉降與過濾的基本原理和操作方法。了解不同類型沉降器和過濾設(shè)備的結(jié)構(gòu)和工作原理。能夠根據(jù)實際生產(chǎn)需求選擇合適的沉降與過濾設(shè)備，并優(yōu)化操作條件。課程目標(biāo)02沉降原理沉降現(xiàn)象是指顆粒在流體中由于重力作用而發(fā)生的下沉或下落的現(xiàn)象。在化學(xué)工程中，沉降現(xiàn)象廣泛應(yīng)用于固液分離、顆粒分級等過程。沉降原理顆粒在流體中受到重力作用，產(chǎn)生一個與重力相反的阻力，使顆粒逐漸下沉。阻力的大小取決于顆粒的大小、形狀、密度以及流體的粘度、密度和流速等因素。沉降現(xiàn)象是指顆粒在流體中下沉的速率，通常用單位時間內(nèi)顆粒下沉的距離來表示。沉降速度顆粒的物理性質(zhì)（如密度、形狀、大小等）、流體的物理性質(zhì)（如粘度、密度等）以及流體的流動狀態(tài)（如流速、湍流程度等）都會影響沉降速度。影響沉降速度的因素沉降速度沉降分離方法是指利用沉降原理實現(xiàn)固液分離或顆粒分級的方法。根據(jù)不同的應(yīng)用場景和需求，可以采用不同的沉降分離方法。常用沉降分離方法自然沉降法、重力沉降法、離心沉降法等。自然沉降法適用于顆粒較大、濃度較低的懸浮液，重力沉降法適用于顆粒較小、濃度較高的懸浮液，離心沉降法則適用于需要快速分離的場合。沉降分離方法03過濾原理過濾現(xiàn)象涉及到流體力學(xué)、傳質(zhì)學(xué)和固液界面現(xiàn)象等多個學(xué)科領(lǐng)域。過濾操作在化工、制藥、食品、環(huán)保等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，是工業(yè)生產(chǎn)中重要的單元操作之一。過濾是一種分離過程，通過多孔介質(zhì)使懸浮液中的固體顆粒截留，從而使固體與液體分離。過濾現(xiàn)象過濾速度是指單位時間內(nèi)通過多孔介質(zhì)的濾液量，通常用體積流量或質(zhì)量流量表示。過濾速度受到多種因素的影響，如壓力差、濾餅厚度、濾液粘度、濾餅阻力等。提高過濾速度可以提高生產(chǎn)效率，但同時也可能導(dǎo)致濾餅過薄或濾液質(zhì)量下降，因此需要綜合考慮。過濾速度過濾設(shè)備是實現(xiàn)過濾操作的裝置，根據(jù)其結(jié)構(gòu)和工作原理可分為多種類型，如板框壓濾機(jī)、離心機(jī)、袋式過濾器等。選擇合適的過濾設(shè)備需要考慮物料特性、處理量、分離要求等因素。過濾設(shè)備的性能和操作方式對過濾效果和生產(chǎn)效率有重要影響，因此在實際應(yīng)用中需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇和優(yōu)化。過濾設(shè)備04實際應(yīng)用沉降原理在工業(yè)中的應(yīng)用01利用顆粒物在流體中的沉降速度不同，實現(xiàn)固液分離或液液分離。例如，在石油工業(yè)中，通過沉降法將油水混合物分離成油和水分層。沉降設(shè)備02工業(yè)中常用的沉降設(shè)備包括沉降槽、沉降池和沉降塔等。這些設(shè)備根據(jù)工藝要求和物料特性進(jìn)行設(shè)計和操作，以達(dá)到最佳的分離效果。沉降工藝優(yōu)化03為了提高沉降效率，需要對沉降工藝進(jìn)行優(yōu)化。通過調(diào)整操作參數(shù)，如進(jìn)料速度、停留時間、攪拌強(qiáng)度等，可以改善沉降效果，降低分離成本。工業(yè)沉降應(yīng)用利用多孔介質(zhì)攔截顆粒物，實現(xiàn)固液分離或液液分離。例如，在制藥工業(yè)中，通過過濾法去除藥液中的雜質(zhì)或微生物。過濾原理在工業(yè)中的應(yīng)用工業(yè)中常用的過濾設(shè)備包括濾布、濾紙、濾芯、濾膜等。這些設(shè)備根據(jù)被分離物料的性質(zhì)和工藝要求進(jìn)行選擇和使用，以達(dá)到最佳的過濾效果。過濾設(shè)備為了提高過濾效率，需要對過濾工藝進(jìn)行優(yōu)化。通過選擇合適的濾材、調(diào)整操作參數(shù)，如壓力、流量等，可以降低過濾阻力，延長過濾介質(zhì)的使用壽命。過濾工藝優(yōu)化工業(yè)過濾應(yīng)用通過實驗操作與演示，加深學(xué)生對沉降與過濾原理的理解，掌握實驗操作技能，了解實際應(yīng)用情況。實驗?zāi)康倪M(jìn)行沉降和過濾實驗，觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)，分析實驗結(jié)果，比較不同操作條件對分離效果的影響。實驗內(nèi)容確保實驗操作安全，遵守實驗室規(guī)定，正確使用實驗設(shè)備和儀器，注意觀察實驗現(xiàn)象并記錄數(shù)據(jù)。實驗注意事項實驗操作與演示05總結(jié)與展望

本章總結(jié)掌握了沉降與過濾的基本原理和操作方法。理解了沉降與過濾在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用和重要性。學(xué)會了分析和解決沉降與過濾過程中的問題。將介紹