降尘室使颗粒沉降的条件
化工原理-沉降-选择题(含答案解析)
1、含尘气体中的尘粒称为（ ）。
A. 连续相；B. 分散相；C. 非均相。
答案：B2、自由沉降的意思是_______。
A 、颗粒在沉降过程中受到的流体阻力可忽略不计B 、颗粒开始的降落速度为零，没有附加一个初始速度C 、颗粒在降落的方向上只受重力作用，没有离心力等的作用D 、颗粒间不发生碰撞或接触的情况下的沉降过程答案： D3、在长为L ，高为H 的降尘室中，颗粒的沉降速度为u T m/s ，气体通过降尘室的水平流速为u m/s ，则颗粒能在降尘室内分离的条件是：____。
A 、 L/u ＜H/uTB 、 L/uT ＜H/uC 、 L/uT ≥H/uD 、L/u ≥H/uT答案： D4、欲提高降尘宝的生产能力，主要的措施是 。
A. 提高降尘宝的高度；B. 延长沉降时间；C. 增大沉降面积答案：C5为使离心机有较大的分离因数和保证转鼓有关足够的机械强度，应采用 的转鼓。
A. 高转速、大直径；B. 高转速、小直径；C. 低转速、大直径；D. 低转速，小直径；答案：B6、有一含尘气流，尘粒的平均直径在20～70μm ，现要达到较好的除尘效果，可采A. 降尘室；B. 旋风分离器；C. 湿法除尘；D. 袋滤器答案：b7、旋风分离器的临界粒径是指能完全分离出来的 粒径。
A. 最小；B. 最大；C. 平均；答案：A8、长3m 、宽2.4m 、高2m 的降尘室与锅炉烟气排出口相接。
操作条件下，锅炉烟气量为m 35.2，气体密度为3720.0m kg ，黏度为s Pa •⨯-5106.2，灰尘可看作球型颗粒，密度为32200m kg 。
计算:（1）则能被完全分离出去的颗粒的临界直径= μm 。
A 、86.8B 、91.8C 、72.3D 、69.1答案：A9、长3m 、宽2.4m 、高2m 的降尘室与锅炉烟气排出口相接。
操作条件下，锅炉烟气量为s m 35.2，气体密度为3720.0m kg ，黏度为s Pa •⨯-5106.2，灰尘可看作球型颗粒，密度为32200m kg 。
降尘室的工作原理
降尘室的工作原理
降尘室是一种有效控制环境中尘埃颗粒的设备，其工作原理包括以下几个关键步骤：
1. 空气净化：降尘室内空气通过空气处理系统进行净化，去除其中的尘埃颗粒和其他污染物。
这一步骤通常包括过滤、静电除尘、活性炭吸附等技术，以确保降尘室内空气的清洁度。
2. 循环通风：降尘室通过强制通风系统，将清洁的空气以适当的速度循环流动。
这样可以保持室内空气的新鲜度，并使尘埃颗粒在空气中均匀分布，有利于下一步的去除操作。
3. 静电沉降：降尘室中通常会安装一些带电极、带电棒或带电板的装置，通过电场的作用使空气中的带电尘埃颗粒附着在这些带电物体上，从而使尘埃颗粒从空气中沉降下来。
这一步骤通常用于去除较大的尘埃颗粒。
4. 粒子过滤：降尘室还会采用高效过滤器，过滤更细小的颗粒。
这些过滤器可以通过各种材料和技术来实现，如布袋过滤器、HEPA过滤器等。
通过过滤，可以去除空气中的微粒，使空气
更加清洁。
5. 废气排放：尘埃沉降或过滤后，产生的废气需要经过处理后排放出去。
通常，降尘室内的废气会通过除尘器、脱硫装置等设备进行处理，以保证废气排放符合环境保护的要求。
综上所述，降尘室通过空气净化、循环通风、静电沉降、粒子
过滤和废气排放等步骤，将环境中的尘埃颗粒有效去除，从而保证室内空气的清洁度。
环境工程原理期末考试复习题及参考答案-专升本剖析
可编辑修改精选全文完整版《环境工程原理》复习题一、填空题1、球形颗粒在静止流体中作重力沉降，经历________和_______两个阶段。
沉降速度是指_______阶段，颗粒相对于流体的运动速度。
2、在流动系统中，水连续地从粗圆管流入细圆管，粗管内径为细管的2倍。
则细管内水的流速为粗管内流速的___ ____倍。
3、某室内空气中O的浓度是0.08×10-6（体积分数），在1.013×105Pa、25℃下，3该浓度可表示为__ _ __ μg/m3。
4、若某气体在水中的亨利系数E值很大，说明该气体为＿＿＿＿＿气体。
在吸收操作中＿＿压力和＿＿＿＿＿温度可提高气体的溶解度，有利于吸收。
5、长方形的长为2a，宽为 a，其当量直径为__________。
6、当系统中流速、压力和密度等物理量只是___ ___的函数，而不随_ ____变化，该系统称为稳态系统。
7、传热的基本方式有、和辐射三种，传热可以以其中一种方式进行，也可以同时以两种或三种方式进行。
8反映旋风分离器分离性能的主要指标有和。
9、边界层的形成是流体具有__ ___的结果。
10、在深层过滤中，流体的悬浮颗粒随流体进入滤料层进而被滤料捕获，该过程主要包括以下几个行为：__ ___、附着行为、__ ___。
11、常用吸附剂的主要特性有：（1）__ ___；（2）__ ___；（3）稳定性好；（4）适当的物理特性；（5）价廉易得。
12、所谓气膜控制，即吸收总阻力集中在______一侧，而______一侧阻力可忽略；如果说吸收质气体是属于难溶气体，则此吸收过程是________控制。
13、在流动系统中，水连续地从粗圆管流入细圆管，粗管内径为细管的2倍。
则细管内水的流速为粗管内流速的___ ____倍。
14、传热的基本方式有、和辐射三种，传热可以以其中一种方式进行，也可以同时以两种或三种方式进行。
15、在间壁式换热器中，间壁两边流体都变温时，两流体的流动方向有、逆流、错流、 __ ______四种。
化工原理
《化工原理》综合复习资料一、填空题（每空1分）：1．（1）进行单位换算：压强为1atm=( )Pa= ( )mmHg=( )mH2O。
（2）某地大气压强为750mmHg，则表压强为2.5 atm的设备内的绝对压强为（）MPa；真空度为400 mmHg的设备内的绝对压强为（）MPa。
2．（1）进行单位换算：流体粘度为1.2 cP= ( ) P = ( ) Pa·s。
（2）某物体的导热系数λ=0.618 k cal/(m·℃·h) = ( ) W/(m·K)。
3．流体在圆形直管内流动时，当雷诺准数Re( )时为层流；当雷诺准数Re( )时为过渡流；当雷诺准数Re( )时为湍流。
4．流体在圆形直管内作层流流动时的摩擦阻力系数λ=（）；若流动在光滑管中作湍流流动时λ=（）。
5．(1)流体在圆形直管内作层流流动时的摩擦阻力系数λ只与（）有关；若流动在阻力平方区，λ只与（）有关。
(2)水在圆形直管中作稳态的层流流动，保持流体流速不变的情况下，将管道直径减小为原来的二分之一，则摩擦阻力系数变为原来的（）倍，摩擦阻力损失变为原来的（）倍。
6．流体在圆形直管内作层流流动时，平均速度u=（）u max(u max是中心处最大速度)；而作湍流流动时，平均速度u=（）u max(u max是中心处最大速度)。
7．离心泵的扬程是指（）所做的功，单位是（）。
8．离心泵的性能参数有（）、（）、（）和（）。
9．离心泵的额定参数是指（）条件下的流量、扬程、轴功率。
10．离心泵的汽蚀现象是指（）。
11．离心泵的工作点是由（）和（）的交点确定的。
12．当温度升高时，固体颗粒在气体中的沉降速度（），在液体中的沉降速度（）。
13．（1）固体颗粒在降尘室中能够沉降下来的条件是沉降时间（）在降尘室中的停留时间。
（2）含尘气体在旋风分离其中的分离效率有（）和（）两种。
14．（1）常见的过滤设备有（）等几种。
环工原理选择简答精选
蒸发主要有_并流、逆流和平流_三种典型流程。
29． 边界层的形成是流体具有_粘性_结果。
30． 用阻力系数法来计算突然扩大和突然缩小的损失时，按_细_管内的流速来计算动能项。
31． 粘度的物理意义是促使流体产生单位速度梯度的_剪应力_.
4． 传热的基本方式为_热传导、对流传热、热辐射_。
5． 工业上的换热方法有_间壁式、混合式、蓄热式、热管_。
6． 蒸汽冷凝有二种方式，即_滴状冷凝和膜状冷凝_ 。其中，由于_滴状冷凝成小液滴沿壁面直接落下_，其传热效果好。
7． 牛顿粘性定律_ _，粘度在SI制中的单位是_kg/m?s_。
8． 常用测定流量的流_孔板流量计、文丘里流量计、转子流量计_。
51． 增大换热器传热面积的办法有（B、选用翅片管）
52． 关于传热系数K下述说法中错误的是（总传热系数K可用来表示传热过程的强弱，与冷热流体的物性无关）
53． 在连续精馏中，其
它条件均不变时，仅加大回流，可以使塔顶产品xD_提高_，若此时加热蒸汽量V不变，产品量D将_下降_。若在改变R的同时，保持塔顶采出量不变，必需增加蒸汽用量，那么冷却水用量将_增加_。
1． 常温下水的密度为1000kg/m3，粘度为1cp，在d内＝100mm的管内以3m/s 速度流动，其流动类型为 _湍流_。
2． 气体的粘度随温度的升高而_增加_，水的粘度随温度的升高_降低_。
3． 间歇过滤操作包括_过滤、洗涤、卸渣、清洗滤布、重整_。
16． 蒸发是利用溶液中溶质的_不挥发性_，用加热的方法使部分溶剂汽化并除去_提高_都随其纯度的增加而_增加_，随其温度的升高_增加_。
18． 对流传热的热阻主要集中在_层流内层_，因_减薄层流内层的厚度_强化对流传热的重要途径。
环境工程原理-沉降(2)
浮力(向心力)Fb
Fb
1 6
d
P
3
r
2
惯性离心力Fc
r
Fc
mr 2
1 6
d
P
3
P
r
2
颗粒与流体之间产生相对运动，颗粒还会受到来自流体的
阻力（曳力）FD的作用。 ……CD与Re有关
FD
CD
4
dP2
u2
utlb
流体中直径为dc的颗粒完全去除的条件。
第二节 重力沉降
6.7 降尘室是从气体中除去固体颗粒的重力沉降设备，气体通过降 尘室具有一定的停留时间，若在这个时间内颗粒沉到室底，就可以
从气体中去除，如图所示。现在用降尘室分离气体中的粉尘（密度 为4500kg/m3），操作条件是：气体流量为6m3/s，密度为0.6kg/m3， 粘度为3.0×10-5Pa·s，降尘室高2m，宽2m，长5m。求能被完全去除 的最小尘粒的直径。
第二节 重力沉降
（2）粒径为40μm的颗粒回收百分率 由以上计算知，直径为40 μ m的颗粒的沉降必定在滞 流区，其沉降速度可用斯托克斯公式计算。 假设颗粒在降尘室入口处的炉气中是均匀分布的，则 颗粒在降尘室内的沉降高度与降尘室高度之比约等于 该尺寸颗粒被分离下来的百分率。 由于各种尺寸颗粒在降尘室内的停留时间均相同， 故40μm颗粒的回收率也可用其沉降速度u't与69.1μm颗 粒的沉降速度ut之比来确定，在斯托克斯定律区则为
分为两大类
旋流器：设备静止，流体在设备 中旋转运行而产生离心作用， 可用于气体和液体非均相混 合物的分离。
旋风分 离器
旋流分 离器
离心沉降机：通常用于液体非均 相混合物的分离，其特点是 装有液体混合物的设备本身 高速旋转并带动液体一起旋 转，从而产生离心作用。
化工原理第三章---过滤
2、过滤基本方程的推导 简化模型：假定： (1)流体的流动空间等于床层中颗粒之间的全部空隙体积。 (2)细管的内表面积等于全部颗粒的表面积。
u 空床速度（表观速度）
p1
L
u le
de
真 实 速 度
u1
流体在固定床内流动的简化模型
讨论： 设滤饼的体积为Vc，颗粒的比表面积为a
① u1与u的关系
滤饼层的空隙体积
说明：随着过滤过程的进行，滤饼逐渐加厚，过滤阻力不断 增加，可以想见，如果过滤压力不变，即恒压过滤时，过滤 速度将逐渐减小。因此上述定义为瞬时过滤速度。
（二）涉及的几个术语
1. 空隙率: 单位体积床层中的空隙体积，用ε表示。 ε=空隙体积 / 床层体积 m3/m3
2. 颗粒比表面积：单位体积颗粒所具有的表面积，用a表示。 a=颗粒表面 / 颗粒体积
③多孔固体介质：具有很多微细孔道的固体材料，如多孔陶 瓷、多孔塑料、多孔金属制成的管或板，能拦截1-3m的微细 颗粒。
④多孔膜：用于膜过滤的的各种有机高分子膜和无机材料膜。 醋酸纤维素和芳香酰胺系两大类有机高分子膜。可用于截留 1m以下的微小颗粒。
4、滤饼的压缩性及助滤剂
1）滤饼的可压缩性
滤饼
对基本过滤方程积分，得
积分得： V22VV eK2 A
或
q22qq e K
若过滤介质阻力可忽略不计，则
V2 KA2
或
q2 K
恒压过滤 方程
△p
u 表观速度
K ——过滤常数 由物料特性及过滤压强差所决定 ，m2/s
复 习：
1. 过滤的定义及相关术语（滤浆；滤液；滤饼；过滤介质）
2. 过滤基本方式（滤饼过滤；深层过滤；膜过滤）
工业除尘设备原理
工业除尘设备原理工业除尘设备是一种用于去除工业生产过程中产生的粉尘、烟尘等固体颗粒物的设备。
其原理主要有物理原理、化学原理和电气原理三种。
物理原理：根据粒子的物理性质，利用物理方法实现颗粒物的分离和捕集。
主要有惯性沉降、重力沉降、离心分离、过滤和吸附等。
1. 惯性沉降：粒子在气流中运动时，由于惯性作用而与气流方向产生偏离，从而使粒子撞击到设备内壁上，从而实现分离。
2. 重力沉降：根据粒子与空气之间的沉降速度不同，使粒子在设备内自然沉降，从而实现分离。
3. 离心分离：利用离心力使颗粒物与气流分离。
在设备内建立旋转气流场，使颗粒物由于离心力与气流分离。
4. 过滤：通过过滤介质孔隙的选择，使颗粒物被截留在过滤介质上。
5. 吸附：利用吸附剂对颗粒物进行吸附，并将吸附后的固体颗粒与吸附剂分离。
化学原理：通过化学方法将颗粒物转化为易于捕集和分离的形式。
主要有化学吸收、化学湿法除尘和化学反应法等。
1. 化学吸收：利用吸收剂对颗粒物进行吸收，将其转化为易于分离的形式。
2. 化学湿法除尘：将颗粒物与喷雾剂接触，在气液界面上发生化学反应，使颗粒物转化为沉淀物或可溶解物。
3. 化学反应法：利用化学反应将颗粒物转化为更易于分离的形式，如颗粒物的氧化、还原和气化等。
电气原理：利用静电和电场的作用，使颗粒物带电并分离。
主要有离子化和电场分离两种方法。
1. 离子化：通过给气体加电压，使气体离子化，并与颗粒物发生碰撞，使颗粒物带电并沉积在带电体上。
2. 电场分离：在设备内建立相应的电场，使带电颗粒物受到电场力的作用，从而实现颗粒物的分离。
以上是工业除尘设备的原理介绍，工业除尘设备根据不同的生产过程和颗粒物特性，采用适合的原理来实现颗粒物的去除。
通过合理选择和组合原理，可以实现高效、可靠的粉尘去除，保证工业生产的环境卫生和产品质量。
第三章非均相物系分离习题
第三章非均相物系分离习题习题1：球形颗粒在静止流体中作重力沉降，经历________和_______两个阶段。
沉降速度是指_______阶段，颗粒相对于流体的运动速度。
答案与评分标准加速运动等速运动等速运动（每个空1分，共3分）习题2：u与其直径的______次方成正比；而在湍流在层流区，球形颗粒的沉降速度tu与其直径的______次方成正比。
区，t答案与评分标准2 1/2（每个空1分，共2分）习题3：降尘室内，颗粒可被分离的必要条件是_____________________________；而气体的流动应控制在__________________流型。
答案与评分标准θ。
(2分)气体在室内的停留时间θ应≥颗粒的沉降时间t层流（1分）（共3分）习题4：u条件下，降尘室的生产能力只取决于_____________而在规定的沉降速度t与其__________________无关。
答案与评分标准降尘室底面积 (2分)高度 （1分）（共3分）习题5：除去气流中尘粒的设备类型有__________、___________、__________等。
答案与评分标准降尘室惯性除尘旋风分离器（每个空1分，共3分）习题6：过滤常数K 是由__________及___________决定的常数；而介质常数e q 与e 是反映________________的常数。
答案与评分标准物料特定 过滤压强差 过滤介质阻力大小（每个空1分，共3分）习题7：工业上应用较多的压滤型间歇过滤机有__________与___________；吸滤型连续操作过滤机有________________。
答案与评分标准板框压滤机 加压叶滤机 转筒真空过滤机（每个空1分，共3分）习题8：根据分离方式（或功能），离心机可分为__________、________和___________三种基本类型；而据分离因数的大小，离心机可分为__________、________和___________。
第8章 大气污染治理-颗粒污染物治理技术((1))
A 16 2 de
A：旋风除尘器进口面积 局部阻力系数：
旋风除尘器型式 ξ XLT XLT⁄A XLP⁄A XLP⁄B 5.3 6.5 8.0 5.8
2、旋风除尘器的性能指标
• 旋风除尘器的压力损失
相对尺寸对压力损失影响较大，除尘器结构型式相同 时，几何相似放大或缩小，压力损失基本不变
扁平形，或在室内均匀设置多层水平隔板，构成多层降尘室，
隔板间距40-l00mm
净化气体 含尘气体 粉尘
V s b lu t
隔板
若降尘室设置n层水平隔板，则多层降尘室的生产能力变为 Vs≤(n+1)blut
注意：
• ut应按需分离下来的最小颗粒计算 • u不宜过高，避免沉降下来的颗粒重新卷起
• 分离效率较低，适用于d>50μm分离，作预除尘器使用
二、惯性除尘器 • 1、结构形式
冲击式－气流冲击挡板捕集较粗粒子
反转式－改变气流方向捕集较细粒子
冲击式惯性除尘装置 a单级型 b多级型
反转式惯性除尘装置 a 弯管型 b 百叶窗型 c 多层隔板型
二、惯性除尘器
• 2、应用
一般净化密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘
净化效率不高，一般只用于多级除尘中的一级
被重新吹起，实际效率低于理论效率 • 通过环状雾化器将水喷淋在旋风除尘器内壁上，能 有效地控制二次效应 • 临界入口速度
3、影响旋风除尘器效率的因素
（2）比例尺寸
比例变化 增大旋风除尘器直径 性能趋向 压力损失 降低 效率 降低 投资趋向 提高
加长筒体
增大入口面积（流量不变）
稍有降低
降低
提高
降低
提高
二、分类：
空气过滤器
颗粒的沉降
福州大学化学化工学院
4 颗粒的沉降
均相混合物：所需分离的物质在同一相中， 均相混合物：所需分离的物质在同一相中，不能用机械 混合物 的方法分离； 的方法分离； 非均相混合物：具有一个以上的相， 非均相混合物：具有一个以上的相，可以用机械的方 法分离。相界面两侧的物质性质不同。 法分离。相界面两侧的物质性质不同。 固体——固体：固体混合物 固体： 固体 固体 固体——液体：悬浮液 液体： 固体 液体 非均相混合物 固体——气体：含尘气体 气体： 固体 气体 液体——气体：含雾气体 气体： 液体 气体 液体——液体：乳浊液 液体： 液体 液体
②过渡区（Allen区， 2< Re0 < 500） 过渡区（ 区 ） 18.5 gd (ρ s − ρ ) Re0.6 0 ζ = 0.6 u0 = 0.269 Re 0 ρ ③湍流区（牛顿区， 500< Re0 < 200000 ） 湍流区（牛顿区，
ζ = 0.44
u0 = 1.74
gd (ρ s − ρ )
若Re0< 2，则假设成立 ， 若Re0> 2，则用相应的公式求 0 ，则用相应的公式求u 核算Re 核算 0
4.1 重力沉降（Gravitational sedimentation） 重力沉降（ ）
因次分析法： 因次分析法： 通过实验整理数据得到： 通过实验整理数据得到：
阿基米德准数
Ar Re0 = 18 + 0.6 Ar
2
4
（N） ）
颗粒做匀速运动，沉降速度恒定不变，该速度称为自由 颗粒做匀速运动，沉降速度恒定不变，该速度称为自由 沉降速度。达到恒定的沉降速度时，合力为： 沉降速度。达到恒定的沉降速度时，合力为：
过滤复习
7、恒压过滤时，当洗涤液粘度与滤液粘度一 致，并采用横穿洗法时，板框过滤机洗涤速 率为过滤终了速率的 。 8、某过滤机的滤布阻力可以忽略不计，在恒 压下过滤τ 秒，得滤液Vm3；若在同一压强 下继续过滤τ 秒，共得滤液________m3 9、固体颗粒在一长方体的沉降室中沉降，沉 降过程符合stocks定律；气体的处理量不变， 若在沉降室的1/2高度处加一与沉降面积相同 的隔板，此时该沉降室能沉降最小颗粒的直 径是原来的 倍。 1/4
1、固体颗粒在流体中呈层流自由沉降时，如 温度降低，则固体颗粒在气体中的沉降速 度 ；固体颗粒在液体中的沉降速 度 。 2、对于连续转筒真空过滤机的操作，当转速 提高时，过滤机的生产能力 、滤饼 层厚度 。 3、降沉室内颗粒沉降下来的条件是 。 增大、下降 增大、减小 L/u≥H/ut
4、将降尘室用隔板分层后，若能完全被分离 下来的颗粒最小直径不变，则生产能力 将 ，沉降时间 。（填 “变大”、“变小”或“不变”） 5、离心分离因数Kc = 。 6、降尘室与沉降槽均为流固两相分离设备， 它们的生产能力与设备的 有关，而 与设备的 无关。 变大、变小 uT2/gR 底面积、高度
4.在面积为10m3的板框压滤机上,已测得:10 分钟可过滤得到1.35m3的滤液,又过滤10分 钟可得0.65m3的滤液, 求: (1)K,qe,θe (2) 过滤30分钟,得到多少m3的滤液?
5.用板框压滤机恒压过滤某水悬浮液,每100kg滤浆 中含绝干固体10kg,100kg滤饼中含绝干固体70kg, 滤框共20个,其尺寸为60×60×2.5cm,以前,已在 小型设备上得过滤方程为 (q+0.012)2 = 1.38×10-5(θ+8.2)(θ的单位为s). 试计算: (1) 滤框全充满需多长时间? (2) 可得滤液多少m3? (3) 若用相当于滤液量1/10的清水洗涤,求洗涤时 间? (4) 若每批操作的辅助时间为25min,则生产能力是 多少?
非均相物系题库
非均相物系的分离与操作题库一、选择题1、在外力作用下，使密度不同的两相发生相对运动而实现分离的操作是( B )。
A、蒸馏B、沉降C、萃取D、过滤2、下列用来分离气-固非均相物系的是( C )。
A、板框压滤机B、转筒真空过滤机C、袋滤器D、三足式离心机3、在重力场中，微小颗粒的沉降速度与( A )无关。
A、粒子的几何形状B、粒子的尺寸大小C、流体与粒子的密度D、流体的速度4、微粒在降尘室内能除去的条件为：停留时间( B)它的尘降时间。
A、不等于B、大于或等于C、小于D、大于或小于5、降尘室的生产能力( A )。
和颗粒沉降速度有关A、只与沉降面积B、与C、只与沉降面积D、只与6、降尘室的高度减小，生产能力将( B )。
A、增大B、不变C、减小D、以上答案都不正确7、矩形沉降槽的宽为1.2m，用来处理流量为60m3/h、颗粒的沉降速度为2.8×10－3m/s的悬浮污水，则沉降槽的长至少需要：( B )。
A、2mB、5mC、8mD、10m8、若沉降室高度降低，则沉降时间( C )；生产能力( )。
A、增加，下降B、不变，增加C、缩短，不变D、缩短，增加9、与降尘室的生产能力无关的是( C )。
A、降尘室的长B、降尘室的宽C、降尘室的高D、颗粒的沉降速度10、欲提高降尘室的生产能力，主要的措施是( C )。
A、提高降尘室的高度B、延长沉降时间C、增大沉降面积11、离心分离的基本原理是固体颗粒产生的离心力( C )液体产生的离心力。
A、小于B、等于C、大于D、两者无关12、旋风分离器主要是利用( B )的作用使颗粒沉降而达到分离A、重力B、惯性离心力C、静电场D、重力和惯性离心力13、在讨论旋风分离器分离性能时，临界直径这一术语是指( C )。
A、旋风分离器效率最高时的旋风分离器的直径B、旋风分离器允许的最小直径C、旋风分离器能够全部分离出来的最小颗粒的直径D、能保持滞流流型时的最大颗粒直径14、旋风分离器的总的分离效率是指( D )。
降尘室及其生产能力
若降尘室设置n层水平隔板，则多层降尘室的生产能力变为 V≤(n+1)blu0
d>dmin：全部沉降
d<dmin：u0<ut ,此时，颗粒在沉降室内的时间仍然是： ' l u
则该直径颗粒的沉降高度h'为:
h l h 'u 0 u 0 u u t
假定颗粒在降尘室进口的炉气中均匀分布，则颗粒在降尘 室内的沉降高度与降尘室的高度之比：h'/h为该直径颗粒的分 离质量分率(回收百分率)
V blu 0 ——降尘室的生产能力
注意： • u0应按需分离下来的最小颗粒计算 • u不宜过高，避免沉降下来的颗粒重新卷起 • 分离效率较低，适用于d>50μm气体分离，作预除尘器使用
2）临界沉降速度和临界粒径
能够完全被分离出来的最小颗粒的沉降速度
当 ' 时，颗粒能从气流中分离出来，
V/( bl ) 临界沉降速度： u t
' h 1 . 234 100 % 48 . 13 % h 2 . 564
4）水平隔板层数 由规定需要求出完全除去的最小粒径求沉降速度，
再由生产能力和底面积求得多层降尘室的水平隔板层数。 粒径为10μm d g 1 10 4000 0 . 5 9 . 807 3 s u 6 . 41 10 m / s t 6
降尘室的长、宽、高分别为：l、b、H 颗粒在降尘室的停留时间 ' l u 颗粒沉降到室底所需的时间 h u0 为了满足除尘要求 '
l h 即 u u 0 ——降尘室使颗粒沉降的条件
V u h b
则u V hb
l lh b ' V V hb
重力沉降室的除尘原理
重力沉降室的除尘原理
重力沉降室是一种常见的除尘设备，其原理是利用重力作用使粉尘颗粒沉降到底部，从而实现除尘。
具体来说，重力沉降室内部通常设置有流路，粉尘颗粒带着气流进入流路后，由于气流速度减慢，粉尘颗粒开始受到重力作用，逐渐沉降到底部的集尘坑中。
同时，由于重力作用的不同，粉尘颗粒的沉降速度也会有所不同，因而会出现不同粒径的粉尘颗粒在集尘坑中分层沉淀的现象。
最后，清理人员可通过清理集尘坑中的沉淀物来完成除尘工作。
需要注意的是，重力沉降室对气流速度和粉尘颗粒的粒径都有一定的要求。
如果气流速度过大或粉尘颗粒过小，会导致粉尘颗粒无法沉降而被带走，从而影响除尘效果。
因此，在使用重力沉降室时应根据实际情况进行合理的调整和优化。
- 1 -。
降尘室的简介与应用(古柏文书)
降尘室的简介与应用（09生工一班第七组陈晶晶陈秀雯陈宇王德坤余少辉）概述：介绍其应用，并详细介绍该过滤装置在某一些应用领域的中的使用情况，设备特点，选用依据从气体中除去固体颗粒的重力沉降设备称为降尘室一、降尘室的结构与原理降尘室结构如图3-16所示。
含尘气体进入降尘室后，流通截面积扩大，速度降低，使气体在降尘室内有一定的停留时间。
若在这个时间内颗粒沉到了室底，则颗粒就能从气体中除去。
降尘室结构简单，但设备庞大、效率低，只适用于分离粗颗粒（一般指直径75mm以上的颗粒），或作为预分离设备。
原理：重力沉降室是通过重力使尘粒从气流中分离的，含尘气流进入重力沉降室后，流速迅速下降，在层流或接近层流的状态下运动，其中的尘粒在重力作用下缓慢向灰斗沉降。
图3-17为颗粒在降尘室内的运动情况。
设气流的速度为u，颗粒的沉降速度为ut，降尘室高度H、宽度B、长度L，则颗粒的停留时间为T0=L/u。
而从室顶到室底的沉降时间为Tt=H/Ut。
故要想使颗粒从降尘室中被除去，必须满足：T0>=Tt (3-44)能够刚好被100%除去的最小颗粒，将满足其中的条件，即(3-45)此时气体体积流量(3-46)式中A为降尘室底面积。
上式表明，降尘室生产能力（用气体体积流量表示）与底面积、沉降速度有关，而与降尘室高度无关，所以降尘室一般采用扁平的几何形状，或在室内加多层隔板，形成多层降尘室。
如图3-5。
常用的隔板间距为40~100mm。
假设颗粒沉降服从斯托克斯公式，根据式3-41、3-46，可得处理量为Vs时能够被100%除去的最小颗粒直径为：(3-47)理论上讲，凡是满足T0>Tt条件的颗粒均能被100%除去，但实际上，由于降尘室内流速分布不均，使得部分气体停留时间较短，分离效果不象理论计算的那样理想。
因此，气流在降尘室的均匀分布十分重要。
另外，降尘室内气体流速不应过高，一般应保证气体流动的雷诺准效处于层流区，以免将已沉降下来的颗粒重新扬起。
过滤复习
15、 是判别旋风分离器分离性能的重 要依据；评价旋风分离器主要性能指标是 和 。 16、过滤速率是指______________________ 。在恒 压过滤时，过滤速率将随操作的进行而逐渐 __________。 17、若在降尘室里增加几层隔板，如含尘气体的处 理量不变，则能去除的最小颗粒直径 _____________ ； 若要去除的最小颗粒直径不变， 则生产能力 _____________。
1、固体颗粒在流体中呈层流自由沉降时，如 温度降低，则固体颗粒在气体中的沉降速 度 ；固体颗粒在液体中的沉降速 度 。 2、对于连续转筒真空过滤机的操作，当转速 提高时，过滤机的生产能力 、滤饼 层厚度 。 3、降沉室内颗粒沉降下来的条件是 。 增大、下降 增大、减小 L/u≥H/ut
4、将降尘室用隔板分层后，若能完全被分离 下来的颗粒最小直径不变，则生产能力 将 ，沉降时间 。（填 “变大”、“变小”或“不变”）5、离心分离因数Kc = 。 6、降尘室与沉降槽均为流固两相分离设备， 它们的生产能力与设备的 有关，而 与设备的 无关。 变大、变小 uT2/gR 底面积、高度
7、恒压过滤时，当洗涤液粘度与滤液粘度一 致，并采用横穿洗法时，板框过滤机洗涤速 率为过滤终了速率的 。 8、某过滤机的滤布阻力可以忽略不计，在恒 压下过滤τ 秒，得滤液Vm3；若在同一压强 下继续过滤τ 秒，共得滤液________m3 9、固体颗粒在一长方体的沉降室中沉降，沉 降过程符合stocks定律；气体的处理量不变， 若在沉降室的1/2高度处加一与沉降面积相同 的隔板，此时该沉降室能沉降最小颗粒的直 径是原来的 倍。 1/4
1、沉降室的处理能力与________无关。 A、高度 B、长度 C、粒径 2、当固体微粒在大气中沉降是层流区域时， 以 的大小对沉降速度的影响最为显著。 A、颗粒密度 B、空气粘度 C、颗粒直径 3、拟采用一个降尘室和一个旋风分离器来除去某含 尘气体中的灰尘，则较适合的安排是 。 A、降尘室放在旋风分离器之前 B、降尘室放在旋风分离器之后 C、降尘室与旋风分离器并联 D、方案(A)、(B)均可
沉降室构造和设计要点
沉降室构造和设计要点0000水平气流沉降室的构造主要是由室体、进气口、出气口和集灰斗组成。
含尘气体在室体内缓慢流动，小粒借助自身重力作用被分离而捕集下来。
为了提高沉降室的除尘效率，有的在室内加装一些垂直挡板，如图4-2所示。
其目的，一方面是为了改变气流的运动方向，由于粉尘颗粒惯性较大，不能随同气体一起改变方向，撞到挡板上，失去继续飞扬的动能，沉降到下面的集灰斗中;另一方面是为了延长粉尘的通行路程，使它在重力作用下逐渐沉降下来。
有的采用百叶窗形式代替挡板，效果更好;有的还将垂直挡板改为"人"字形挡板，如图4-3所示，使气体产生一些小股涡旋，尘粒受到离心力作用，与气体分开，并碰到室壁上和挡板上，使之沉降下来。
对装有挡板的沉降室，气流速度可以提高到6~8m/s。
多段降尘室设有多个室段，这样相对地降低了尘粒的沉降高度。
沉降室的技术性能可按下述原则进行判定:①沉降室内被处理气体速度(基本流速)越低，越有利于辅集细小的尘粒，但装置相对庞大;②基本流速一定时，沉降室的纵深越长，则除尘效率也就越高，但不宜延长至10m以上;③在气体入口处装设整流板，在沉降室内装设挡板，使沉降室内气流均匀化，增加惯性碰撞效应，有利于除尘效率的提高。
综上所述.通常基本流速选定为1~2m/s，实用的捕集粉尘粒径为40μm以上，压力损失比较小，当气流温度为250~300℃，气体在沉降室人口和出口处的流速为12~16m/s沉降总阻力损失为100~120Pa。
沉降室在许多情况下作为多级除尘器使用。
2、沉降室设计计算在实际沉降室设计中，通常用近似计算求得沉降室的主要结构尺寸。
在近似计算中设烟气为水平均匀气流，并假设尘粒具有与烟气相同的速度。
沉降室的结构尺寸就使烟尘通过沉降室长度L时的流速υ能使粒子借自身重力作用，按沉降速度叫下降到沉降室的底部(见下图)。
为此，尘粒沉降到底部的时间应小于或等于烟气通过沉降室的时间。
设烟气通过沉降室的时间为t，则t=L/υ式中L--沉降室长度，m;u---烟气流速，m/s;设尘粒沉降到底部的时间为ta，则ta=H/w式中H---沉降室高度，m;w--尘粒沉降速度，m/s;由于尘粒通过沉降室截面的流速并不均匀，按上式求得的沉降室尺寸必须适当放大其长度的宽度。
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ut
4dg(s ) 3
——沉降速度表达式
2、阻力系数ξ
对于球形颗粒的曲线，按Ret值大致分为三个区： a) 滞流区或托斯克斯定律区（10 –4＜Ret<1）
ut
d 2s
18
——斯托克斯公式
b) 过渡区或艾伦定律区（1＜Ret<103）
ut 0.269
gd s Re t0.6
3）颗粒形状的影响
对于球形颗粒，颗粒形状与球形的差异愈大，球形度φs值 愈低。
对于非球形颗粒，雷诺准数Ret中的直径要用当量直径de代
替。
6
de3
Vp
de
3
6
VP
颗粒的球形度愈小，对应于同一Ret值的阻力系数ξ愈大 但φs值对ξ的影响在滞流区并不显著，随着Ret的增大，这种 影响变大。
4、沉降速度的计算
3．环境保护和安全生产 近年来，工业污染对环境的危害愈来愈明显，利 用机械分离的方法处理工厂排出的废气、废液，使其 浓度符合规定的排放标准，以保护环境；去除容易构 成危险隐患的漂浮粉尘以保证安全生产。
一、重力沉降
沉降是在某种力场中利用分散相和连续相之间的密度
差异，使之发生相对运动而实现分离的操作过程。
解：1）降尘室的总高度H
VS
V0
273 t 273
1
273 427 273
2.564m3 / s
H VS bu
2.564 2 0.5
2.564m
2）理论上能完全出去的最小颗粒尺寸
ut
Vs bl
2.564 26
0.214m / s
用试差法由ut求dmin。
重力 作用力
重力 沉降
惯性离心力
离心沉降
1、沉降速度
1）球形颗粒的自由沉降
设颗粒的密度为ρs，直径为d，流体的密度为ρ，
颗粒开始沉降的瞬间，速度u=0，因此阻力Fd=0，a→max 颗粒开始沉降后，u ↑ →Fd ↑；u →ut 时，a=0 。 等速阶段中颗粒相对与流体的运动速度ut 称为沉降速度。 当a=0时，u=ut，
降尘室的生产能力只与降尘室的沉降面积bl和颗粒的沉降
速度ut有关，而与降尘室的高度无关。
3、降尘室的计算
设计型 已知气体处理量和除尘要求，求
降尘室的计算
降尘室的大小
用已知尺寸的降尘室处理一定量 操作型
含尘气体时，计算可以完全除掉源自的最小颗粒的尺寸，或者计算要
求完全除去直径dp的尘粒时所能处 理的气体流量。
随气体流动 作沉降运动
颗粒在降尘室的停留时间 l u
颗粒沉降到室底所需的时间 t H ut 为了满足除尘要求 t
l H ——降尘室使颗粒沉降的条件 u ut
u Vs Hb
l lHb
Vs Vs Hb
lHb H Vs ut
Vs blut ——降尘室的生产能力
非均相混合物的分离在工业生产中主要应用于以 下几点：
1．回收有用的分散相 收集粉碎机、沸腾干燥器、喷雾干燥器等设备出
口气流中夹带的物料；收集蒸发设备出口气流中带出 的药液雾滴；回收结晶器中晶浆中夹带的颗粒；回收 催化反应器中气体夹带的催化剂，以循环应用等。
2．净化连续相 除去药液中无用的混悬颗粒以便得到澄清药液； 将结晶产品与母液分开；除去空气中的尘粒以便得到 洁净空气；除去催化反应原料气中的杂质，以保证催 化剂的活性等。
第三章 非均相物系分离
第一节 重力沉降
混合物
均相混合物 物系内部各处物料性质均匀而且不 存在相界面的混合物。
例如：互溶溶液及混合气体
非均相混合物 物系内部有隔开两相的界面存在且 界面两侧的物料性质截然不同的混
合物。 固体颗粒和气体构成的含尘气体
例如 固体颗粒和液体构成的悬浮液 不互溶液体构成的乳浊液 液体颗粒和气体构成的含雾气体
例：拟采用降尘室除去常压炉气中的球形尘粒。降尘室 的宽和长分别为2m和6m,气体处理量为1标m3/s，炉气温度为 427℃，相应的密度ρ=0.5kg/m3，粘度μ=3.4×10-5Pa.s，固体 密度ρS=400kg/m3操作条件下，规定气体速度不大于0.5m/s， 试求： 1．降尘室的总高度H，m； 2．理论上能完全分离下来的最小颗粒尺寸； 3. 粒径为40μm的颗粒的回收百分率； 4. 欲使粒径为10μm的颗粒完全分离下来，需在降降尘室内设 置几层水平隔板？
方法： ut
假设沉降属于层流区
d 2s
18
ut为所求
Ret du
ut
Ret
Ret＜1
公式适 用为止
判断 艾伦公式
……
求ut
Ret＞1
例：试计算直径为95μm，密度为3000kg/m3的固体颗粒分别
在20℃的空气和水中的自由沉降速度。
解：1）在20℃水中的沉降。
用试差法计算
先假设颗粒在滞流区内沉降 ，
ut
d 2 s
18
g
附录查得，20℃时水的密度为998.2kg/m3,μ=1.005×10-3Pa.s
u核t 算流95型10168213.000005
998.2
103
9.81
9.797 103 m / s
Re t
dut
分散相 处于分散状态的物质
分散物质 非均相物系
连续相
如：分散于流体中的固体颗粒、
液滴或气泡 包围着分散相物质且处于连续
分散相介质 状态的流体 如：气态非均相物系中的气体
液态非均相物系中的连续液体
连续相与分散相 分离
不同的物理性质
机械 分离
分散相和连续相 发生相对运动的方式
沉降 过滤
非均相混合物的分离在工业中的应用
95 106
9.797 103 1.005 103
998.2
0.9244＜1
原假设滞流区正确，求得的沉降速度有效。
二、降尘室
1、降尘室的结构
2、降尘室的生产能力
降尘室的生产能力是指降尘室所处理的含尘气体的体积流 量，用Vs表示，m3/s。 降尘室内的颗粒运动
以速度u
以速度ut
——艾伦公式
c) 滞流区或牛顿定律区（103＜Ret ＜ 2×105）
ut 1.74
ds g
——牛顿公式
3、影响沉降速度的因素
1）颗粒的体积浓度 颗粒浓度较高时，由于颗粒间相互作用明显，便发生干扰 沉降，自由沉降的公式不再适用。 2）器壁效应
当器壁尺寸远远大于颗粒尺寸时，（例如在100倍以上） 容器效应可忽略，否则需加以考虑。