导图社区 化工原理第三章非均相混合物的分离及固体流态化
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化工原理第三章非均相混合物的分离及固体流态化
非均相混合物的分离
非均相混合物
定义：混合物中存在相界面，就是非均相混合物。
分类
分散相/分散物质：分散在流体中的固体颗粒、液滴、气泡等
连续相/分散介质：包围着分散相处于连续状态的物质
举例
含尘气，含雾气
悬浮液，泡沫液，乳浊液
分离方法
机械分离方法
应用
收集分散物质
净化分散介质
环境保护
操作
沉降
重力沉降(gravitational precipitation)
条件
分散相与连续相之间存在密度差
干扰沉降
颗粒体积分数大于0.2%
自由沉降
颗粒体积分数小于0.2%
颗粒之间的距离足够大
受力
重力
浮力
阻力（曳力）
阻力系数
决定因素
雷诺数Re
球形度
分区关系
层流区/斯托克斯定律区
Ret在0.0001和2之间
过渡区/艾仑定律区
Ret在2和500之间
湍流区/牛顿定律区
Ret在500和200000之间
分区图
如图
阶段
分析过程见图5
加速阶段（时间很短，可忽略）
匀速阶段(受力平衡)
u＝自由沉降速度/终端速度
见图6
速度的计算
试差法
摩擦数群法
关系曲线如图
沉降设备
降尘室
沉降槽
分级器
离心沉降(centrifugal precipiction)
离心沉降速度和分离因素
阻力
离心沉降速度
离心分离因数（离心力与重力之比）
离心沉降设备
旋风分离器
旋液分离器
沉降分离原理及设备
颗粒相对于流体的运动
颗粒的特性
颗粒形状
球形颗粒
如图1
体积(volume)
表面积(surfuce area)
比表面积(specific surface area)
非球形颗粒
工程上常用球形度描述颗粒的形状，当量直径描述颗粒的尺寸
见图2、3
球形度＜1：非球形颗粒
球形度＝1：球形颗粒
球形度趋近于1：形状接近球形
颗粒的当量直径
体积当量直径
比表面积当量直径
对于非球形颗粒，比表面积当量直径一定小于体积当量直径。
颗粒大小
沉降速度
影响沉降速度的因素
提高沉降速度的方法
沉降罐
颗粒的体积分数
体积分数小于0.2%，沉降速度关系式计算偏差在1%以内。
器壁效应
层流区的修正公式：u＝u1/【1＋2.1（d/D）】
颗粒形状的影响
过滤
过滤分离原理及设备
流体通过固体颗粒床层的流动
过固体颗粒群的特性
固体颗粒床层的特性
流体通过固体颗粒床层的的压降
过滤操作的原理
过滤方式
饼层过滤(cake filtration)
深床过滤（deep layer filtration）
膜过滤(membrane filtration)
过滤介质
织物介质
堆积介质
多孔固体介质
多孔膜
滤饼的压缩性和助滤剂
压缩性
不可压缩滤饼
可压缩滤饼
助滤剂的要求
可形成多孔饼层的刚性颗粒
有化学稳定性
在过滤操作的压力差范围内具有不可压缩性
过滤剂的使用目的
获得清净滤液
过滤的基本方程
滤液通过饼层的流动
康采尼方程
过滤速度与过滤速率
过滤速度
单位时间通过单位过滤面积的滤液体积
过滤速率
单位时间获得的滤液体积
滤饼的阻力
过滤介质的阻力
恒压过滤
恒速过滤和先恒速后恒压的过滤
过滤常数的测定
过滤设备
板框压滤机
操作方式
间歇
连续
采取压强
压滤
吸滤
离心
离心机
离心原理
离心力
离心系数
离心设备
离心泵
固体流态化
流态化基本概念
流态化现象
流态化类型
固定床流态化
鼓泡床流态化
湍流床流态化
流态化现象的影响因素
气体速度
固体颗粒特性
流化床
流化床的结构
流化床的流体力学特性
流化床的浓相区高度与分离高度
流化床的操作条件
流化质量
提高流化质量的措施
气力输送简介
分离乳液最有效的单元操作之一，能耗较低，是沉降的后续操作
多属于层流流动
