非均相分离思维导图

由具有不同物理性质的分散相和连续相所组成的物系称为非均相物系或非均相混合物。根据连续相的状态，非均相物系分为两类：气态非均相物系,如含尘气体、含雾气体等;液态非均相物系，如悬浮液、乳浊液及泡沫液等。显然,非均相物系中存着相界面，界面两侧的物料具有不同物理性质。

非均相分离思维导图

• 颗粒床层的特性
  • 颗粒特性
    • 形状
      • 球形颗粒
        • 直径
        • 体积
        • 表面积
        • 比表面积
      • 形状系数（球形度）
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      • 非球形颗粒
        • 体积当量直径
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        • 面积当量直径
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        • 比表面积当量直径
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        • 体积
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        • 面积
          • 
        • 比表面积
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    • 大小
    • 表面积
    • 比表面积
      • 单位体积颗粒表面积的大小
  • 颗粒群的特性
    • 尺寸分布
      • 筛分法、显微镜法、沉降法电阻变化法、光散射与衍射法、表面积法
  • 床层特性
    • 床层的空隙率
      • 单位体积床层所具有的空隙的体积
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      • 非球形颗粒＞球形颗粒
      • 均匀颗粒＞非均匀颗粒
      • 壁面附近＞床层内部
        • 流动阻力不同
      • 床层的比表面积
        • 单位床层体积具有的颗粒表面积
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• 流体通过固定床的压降
  • 细管当量直径
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      • 条件：（1）细管的内表面积＝颗粒层所有颗粒表面积 （2）细管的全部流动空间＝颗粒床层的空隙体积
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• 过滤原理及设备
  • 过滤方式
    • 深层过滤
    • 滤饼过滤
      • 推动力：重力、压力、离心力
  • 过滤介质
    • 织物介质 ＞5～65μm
    • 多孔固体介质 ＞1～3μm
    • 滤膜介质 0.1～10μm
    • 堆积介质 深层过滤
  • 滤饼
    • 固体颗粒
      • 刚性不同
        • 可压缩滤饼
          • 受力后变形→流道变小→流动阻力增大
        • 不可压缩滤饼
    • 颗粒间液体
  • 过滤过程
    • 过滤过程为非定态过程
    • 推动力一定时，
      • 滤饼层厚度⬆️
      • 滤液的流动阻力⬆️
      • 滤液量⬇️
      • 过程速度⬇️
    • 过滤速度
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    • 过滤设备
      • 按推动力分
        • 压滤机、吸滤机
          • 叶滤机
          • 板框压滤机
          • 回转真空过滤机
        • 离心过滤机
      • 按操作方式分
        • 间歇操作过滤机
          • 板框压滤机
            • 特点：间歇操作，结构简单、紧凑，过滤面积大，可承受较高的压差，劳动强度较大
            • 洗涤路径为滤液的二倍，洗液流过面积为滤液的一半
            • 过滤面积＝框面积×n×2
            • 洗涤面积＝框面积×n
          • 叶滤机
            • 优点：过滤面积大（20～100㎡），劳动条件较好
            • 缺点：滤布更换困难，结构复杂，造价较高。
        • 连续操作过滤机
          • 回转真空过滤机
            • 特点：连续操作，劳动强度低。压差和过滤面积较小
          • 离心过滤机
            • 特点：构造简单，操作周期灵活可调。劳动条件较差，检修不方便。
• 过滤过程计算
  • 物料衡算方程
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  • 热量衡算方程
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  • 速率方程
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  • 平衡方程
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  • 滤饼比阻
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  • 过滤速率基本方程
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      • K，qe过滤常数（由实验测得）
  • 间歇过滤的滤液量与过滤时间的关系
    • 典型操作
      • 恒速率、变压差——恒速过滤
        • 恒速过滤方程
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      • 恒压差、变速率——恒压过滤
        • 恒压过滤方程
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  • 洗涤速率与洗涤时间
    • 置换滤饼空隙中的滤液
      • 净化滤饼
      • 回收滤液
  • 叶滤机
    • 洗涤时滤饼厚度＝过滤终了时滤饼厚度
    • 洗液的通道＝过滤终了时滤液的通道
    • 洗涤阻力＝过滤终了时过滤阻力
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  • 板框压滤机
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  • 回转真空过滤机
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• 加快过滤速率的途径
  • 絮凝剂→颗粒聚集 a⬇️
  • 助滤剂→增加空隙率和刚性
• 颗粒沉降运动
  • 两相在密度差作用下作相对运动
    • 固体静止，流体绕流
    • 流体静止，固体沉降
    • 两相运动，但有相对运动
  • 作用力与反作用力
    • 阻力：颗粒对流体的作用力
    • 曳力：流体对颗粒的作用力
  • 先a逐渐减小的加速运动终匀速
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  • 光滑圆球
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  • u＞ut
    • 颗粒向上运动（分级、运输）
  • u＝ut
    • 颗粒静止（干燥、反应）
  • u＜ut
    • 颗粒向下运动（分离）
• 沉降分离设备
  • 重力沉降设备
    • 降尘室
      • ＞50μm
      • 停留时间
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      • 沉降时间
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    • 增稠器
      • 具有澄清液体、增稠悬浮液的双重功能（沉降槽）
    • 分级器
      • 将粒度不同的颗粒分级
      • 将密度不同的颗粒分级
  • 离心沉降设备
    • 旋风分离器
      • 性能指标
        • 分离效率
        • 压强降
          • 气体流过旋风分离器的阻力损失
        • 生产能力
      • 分离效率
        • 总效率
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            • C 颗粒的质量浓度 g/立方米
        • 粒级效率
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      • 改进
        • 颗粒重新卷起→扩散式
        • 顶部旋流→外加旁路式
    • 气力旋流分离器
    • 转鼓式离心机
      • 间歇操作立式
      • 连续操作卧式
    • 碟式分离机
      • 悬浊液→澄清操作
      • 乳浊液→分离操作
    • 管式高速离心机
      • 转鼓转速高、直径小 分离因数达12500分离轻重液相和澄清液体
    • 离心沉降
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    • 离心分离因数
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• u 圆周速度（切向速度） ut 沉降速度（径向速度），由圆心指向外，是绝对速度在径向上的分量
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  • 对一定的悬浮液，操作压差一定
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