化工原理第三章

化工原理第三章沉降与过滤的思维导图，知识点有沉淀（重力沉降、离心沉降）、过滤（深层过滤、含量关系恒压过滤）。

非均相物质系的分离

• 沉淀
  • 重力沉降
    • 球形颗粒自由沉降
      • 定义：每个颗粒在流体中沉降，或者颗粒群在流体中分散的比较好，而颗粒在互不接触、互补碰撞的条件下沉降，称为自由沉降。
      • 速度计算
    • 影响因素
      • 颗粒形状：颗粒与流体相对运动时所受的阻力于颗粒的形状有很大关系，可测定非球形颗粒的沉降速度，利用沉降速度公式计算出粒径，即当量球径。
      • 壁效应：当颗粒靠近器壁的位置沉降时，由于器壁的影响，其沉降速度较自由沉降速度小。
      • 干扰沉降：当非均相物系中颗粒较多，颗粒之间距离相互较近时颗粒沉降会受到其他颗粒的影响；干扰沉降比自然沉降速度小。
    • 降尘室
      • 分离条件：停留时间大于等于沉降时间
      • 临界粒径
  • 离心沉降
    • 离心分离因数：同一颗粒所受的力心力与重力之比
    • 径向沉降速度
    • 旋风分离器
      • 原理：利用离心力作用净制气体
      • 临界粒径：理论上能完全分离的最小粒径，其所需沉降时间等于停留时间
      • 压力损失
        • 阻力系数
• 过滤
  • 深层过滤：悬浮液颗粒尺寸比过滤介质孔径小，当颗粒随液体进入介质内细长而弯曲的孔道时，靠静电与分子力的作用而附着在孔道壁上，过滤床上没有滤饼形成。
  • 滤饼过滤：悬浮液过滤时，液体通过过滤介质而颗粒沉积在过滤介质的表面，颗粒尺寸大于过滤介质的孔径形成滤饼；小于时，过滤开始有部分颗粒进入过滤介质孔道，迅速发生“架桥”现象，随着滤渣逐渐堆积，介质上形成滤饼层。
  • 含量关系
    • 密度计算，其中C为湿滤渣与其中所含干渣的质量比
    • X：悬浮液中固体颗粒的质量分数，单位为kg固体/kg悬浮液。
    • 干渣质量与滤液体积的比值
    • 湿滤渣体积与溶液体积的比值为
  • 过滤速率基本方程式
    • 过滤速度=过滤推动力/过滤阻力
    • 方程
  • 恒压过滤
    • 方程式
      • 或
    • 过滤常数的测定
      • 方程
      • 测定：测定不同过滤时间所获得的单位过滤面积的滤液体积的数据，并绘图得到直线的斜率与截距，从而得到过滤常数K与qe值。
  • 过滤设备
    • 板框压滤机
    • 转筒真空过滤机
      • 生产能力
    • 离心过滤机