《过滤和沉降》PPT课件

① 颗粒沉降的基本假定
反之为干扰沉降）
③容器壁效率忽略
④精选分课子件pp布t 朗热运动对沉降无影响6
② 颗粒沉降过程受力：
重力： Fg mg6d3ppg
浮 力 Fb 阻 力 Fd
浮力：
Fb
6
d
3 p
g
阻力： Fd Ap4dp22u2
重 力 Fg
颗粒在流体中沉降时受力
对于一定的流体和颗粒，重力和浮 力是恒定的，而阻力却随颗粒的降 落速度而变。
的ut 算出的Re与所选公式的精R选e课值件范ppt 围相符为止
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2. 给定介质中颗粒粒径 dp的计算(已知ut）
a.试差法：先假设沉降属于某一流型（如层流）
d p
18ut p g
Re d put
否 核对Re是否在原设的范围内
是
dp有效
按算出Re的另选流型，并改用相应公式计算dp ，直到按求得
2.）既适用于静止流体中颗粒的沉降，又适用于流体相对于颗Байду номын сангаас 的运动。
3.）既适用于颗粒与流体逆向运动的情况，又适用于颗粒与流体 同向运动但具有不同速度的相对运动速度的计算。
2.分析颗粒的自由沉降速度计算式可知:
1)u t
(p)
——
不同密度的颗粒，沉降速度不同
2)u t
d
2 p
——不同粒径的颗粒，沉降速度也不同
0.44
ut 1.74gdp(p)
d. 当 Re>2×105 时——高度湍流区
0.1
ut 3.7dp(p)g
注意：高度湍流区在沉降中很精选少课出件pp现t 。
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讨论：
u 4dp(p ) g
t
3
1.公式中ut的相对性:静止、运动、相对运动（同方向、反方向） 即适用多种情况下的颗粒和流体在重力方向的相对运动的计算。 1.）既适用于的沉降操作，又适用于的浮升运动。
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§3-1 沉降
沉降：颗粒物质受重力、离心力或其他电、磁力而从分散介质中 分离的过程称为沉降。
按实现沉降的操作力不同： § 3-1-1 重力沉降
重力沉降：分离颗粒较大的物质 离心沉降：分离颗粒较小的物质
一. 重力沉降速度 u t （球形颗粒的自由沉降）
①颗粒为球形
②各颗粒沉降时互不干扰(自由沉降，
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概述:
一．混合物的分类
1．均相混合物（物系） ——采用传质分离方法。 物系内各处组成均匀且不存在相界面：如溶液及混合气体。
2．非均相混合物（物系） ——工业上一般采用机械分离方法 非均相物系中存在相界面，且界面两侧物料的性质不同。 根据连续相状态的不同，非均相混合物又可分为两种类型： （1）气态非均相混合物：如含尘气体、含雾气体等； （2）液态非均相混合物：如悬浮液、乳浊液、泡沫液等。
合力: F 合 重 浮 力 阻 力 m 力 a
精 选6 课件d p3 p pt
p
g4dp 2
u2 d u m
27 d
③ 颗粒沉降过程速度变化：
F 合 6d 3 pp g 4d p 22 u 2 m d d u
对于一定的流体和颗粒，重力和浮力是恒定的，而阻力却随颗粒 的降落速度而变。
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对球形颗粒的曲线，按Re可大致分为几个区，各区都有相应的关 系a式.当表0.达0001<Ret<2.0时）——层流区或斯托克斯区
24 Re
u t dp 2pg1 8
b. 当2≤Re≤500时——过渡区或艾伦区
10 Re
ut
4g2
p
225
2
1
3
dp
c. 当500≤Re≤2×105时——湍流区或牛顿区
①机械分离 —— 筛分、沉降、过滤、离心 ②电磁法 —— 磁选、静电（除尘）、电磁化 ③物理化学法 —— 浮选、吸咐
2. 非均相物系分离的目的：
①收集分散物质
②净化分散介质
③环境保护与安全生产
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三.机械分离的作用和分离原理（总结）
1.机械分离在化工中的普遍性
① 气—液、气—固、液—固、 固—固、液—液
加速沉降: 时间非常短，可以忽略。 等速沉降: 合外力为0。
颗粒的自由沉降速度:
u t
4dp(p ) g
?:如何求解 阻力系数ξ
3
即加速终了时颗粒相对于流体精选的课件速pp度t ，又称终端速度 u t 8
二. 阻力系数ξ：
根据前述因次分析法可知:
f
Re
f
dput
它们之间的关系通过实验测得：见下图
第三章 机械分离
1.本章学习目的
通过本章的学习，要重点掌握沉降和过滤这两种机械分离 操作的原理、过程计算、典型设备的结构与特点，能够根据生 产工艺要求，合理选择设备类型和尺寸。
2.本章应掌握的内容
a . 沉降分离（包括重力沉降和离心沉降）的原理、过程计算、 旋风分离器的选型。
b .过滤操作的原理、过滤基本方程式推导的思路，恒压过滤的 计算、过滤常数的测定。
(非均相物系的分离)
2.机械分离原理
② 固体流化、颗粒气力输送。
非均相物系一般可用机械方法将它们分离.
a. 必须使分散相和连续相之间发生相对运动。
b.非均相物系中的连续相和分散相具有不同的物理性质,如(密度)
注意:机械分离操作涉及到颗粒相对于流体以及流体相对于颗粒
床层的流动，它们都遵循精流选课体件力ppt 学的基本规律。
分散相（分散物质） 连续相（分散介质）
尘粒
气体
固体颗粒
液体（水）
A、B
水（当水/油量小）
油
油（当油/水量小）
水
硫酸液滴 精选课件ppt
气体
气—固非均相 液—固非均相 固—固非均相 液—液非均相 液—液非均相 气—液非3 均相
二.非均相混合物分离方法的分类: 1. 非均相物系分离的基本方法： 根据相态和分散物质尺寸的大小，非均相混合物的分离方法如下：
这是利用重力沉降分离非均相精选混课件合pp物t 的根本原因。
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三. 沉降速度的计算：
1 .给定介质中颗粒的沉降速度 ut的计算 (已知dp)
a.试差法：先假设沉降属于某一流型（如层流）
u dp2 p g
t
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Re d put
否 核对Re是否在原设的范围内
是
ut有效
按算出Re的另选流型，并改用相应公式计算ut ，直到按求得
将两相进行分离，即造成分散相和连续相之间的相对运动。
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3.非均相物系中的连续相和分散相
分散相（分散物质） ：处于分散状态的物质 连续相（分散介质） ：包围分散相而处于连续状态的物质,主要
是对液体和气体—固体的非均相而言
几种非均相物系的分散相和连续相
含尘气流 悬浊液 A固体+B固体 乳化油 含油废水 硫酸雾