非均相混合物的分离1、2

尘粒
第一节
沉降
沉降操作是使悬浮在流体中的固体颗粒，在重力 或离心力的作用下，沿着受力方向发生运动而沉 积，从而与流体分离的过程。即根据密度不同的 两相发生相对运动实现分离。 重力沉降：利用分散相（悬浮固体）颗粒本身的 重力完成分离的操作。
离心沉降：利用悬浮的固体颗粒的离心力作用而 获得分离的操作。
第三章
学习要点：
非均相混合物的分离
一、均相物系与非均相物系相关概念；
二、重力沉降与离心沉降的基本公式；
三、过滤机理和过滤基本参数； 四、恒压过滤方程及过滤常数的测定； 五、液固、气固分离
概述
1、均相物系：指物系内部各处均匀且无相界面， 包括溶液、气体混合物等。
2、非均相物系：指物系内部有隔不同相 的界面且界面两侧的物料性质有差异。
一、 重力沉降
（一 ）球形颗粒的自由沉降
球形颗粒的自由沉降
（二）阻力系数

介质阻力系数=f(Rt),如图3-2P102
（三）沉降速度的计算
对一定的颗粒与介质而言，重力与浮力值不变，而阻力则随下 降速度增加而增大。沉降开始阶段，颗粒作加速运动，经过一段 时间后，当重力等于浮力与阻力之和时，加速度为零，颗粒即作 等速沉降运动，此时颗粒的沉降速度称为沉降速度或终端速度。
非均相物系的分离的目的：
主要用于： 1、满足各相物流进一步加工需要； 2、回收有用物质；如颗粒状催化剂的回 收； 3、净化气体。如除尘、废液、废气中有 害物质的清除等。
本章要解决的问题如下:
1、颗粒性质 2、分离器的原理 3、结构尺寸 4、分离效率 均以上为序进行讲解。
净化气体 含尘气体
而微粒在重力场中所受的重力作用是一个定值。因 此，将微粒从悬浮物系中分离时，利用离心力比利 用重力有效的多。同时，利用离心力作用的分离设 备不仅可以分离较小的微粒，而且设备的体积可以 缩小。
与重力沉降速度相比，只是将重力场改为离心场。
三、沉降分离设备
1、重力沉降设备
降尘室（烟囱）、连续沉降槽
2、离心分离设备 旋风分离器、旋液分离器、离心沉降机
层流区 ut =
2 gd p ( p )
18
.6 gd1 p ( p ) 0.153 0.4 0.6 1/1.4
斯托克斯公式
过渡区
ut =
ut =
艾伦公式
湍流区
1.74
d p ( p )g

牛顿公式
计算ut需用试差法，即先假设流动类型（层流、过渡流、湍流） 后选用相应的ut计算式算出ut，用ut计算Re，再检验假设的流型 是否正确。
降尘室
环保除尘风送式喷雾机
2、连续沉降槽
问题1、




1、沉降器的生产能力与沉降速度及沉降面积有关 否？与沉降高度有关吗？ 2、沉降分离需满足的基本条件是？ 3、在降尘室中，尘粒的沉降速度与那些因素有关？ A、颗粒的几何尺寸 B、颗粒的流体密度 C、流体 的水平流速 D、颗粒的形状 4、临界直径愈小，总效率是愈高还是愈低？对应 的设备分离性能如何？ 5、旋液分离器是利用离心力分离（） A、液液混合物 B、液固混合物 C、气固混合物 D、 不均匀混合物中至少有一相是液相
问题2、即作业：



1、名词解释： 非均相混合物 连续相 分散相 自由沉降 离心沉降 2、何谓沉降？沉降可分为哪几类？什么叫重力沉 降速度？旋风分离器的工作原理？
重点讲

与生产实际相结合的纸车间沉降即锥形 离Baidu Nhomakorabea除砂与离心筛等
脱墨浆车间的锥形除渣器

纸车间的锥 形除渣器
包括： 气固系统（如空气中的尘埃）； 液固系统（如液体中的固体颗粒）； 气液系统（如气体中的液滴）； 液液系统（如乳浊液中的微滴）等。
思考：

气相与液相所组成的物质称为气相非均 相混合物。（ ）
3、分类
分散
连续
分类：
非均相物系


非均相物系分离的依据是连续相与分散相具有不同 的物理性质（如密度），故可用机械方法进行分离。 利用密度差进行分离时，必须使分散相与连续相产 生相对运动。 分离非均相物系的单元操作遵循流体力学的基本规 律，按两相运动方式的不同分为沉降和过滤。
（四）实际重力沉降速度
自由沉降：固体颗粒在沉降过程中不因流 体中其他颗粒的存在而受到干扰的沉降。 干扰沉降：固体颗粒在沉降过程中，因颗 粒之间的相互影响，而使颗粒不能正常沉 降。
二、 离心沉降
颗粒在离心力场作用下，受到离心力的作用而沉 降的过程称为离心沉降。
悬浮在流体中的微粒，利用离心力比利用重力可 以使微粒的沉降速度增大很多，这是因为离心力由 旋转而产生，旋转的速度愈大则离心力也愈大；