矿物分离法——重力分离法
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
矿物分离法——重力分离法
重力分离法是沿用重砂分离和重力选矿的方法，可分为手工淘洗、机械淘洗(摇床、振动溜槽、螺旋溜槽等)、重液分离、重液离心分离等。 A 手工淘洗
手工淘洗是利用淘洗盘在水中进行人工操作的淘洗方法，是最常用的分
离矿物或富集矿物的方法。密度不同的矿物在水中经外力作用而达到分离的方法。这种方法设备简单，操作方便，成本低。
B 揺床
摇床是利用密度和粒度不同的矿物在床面一定坡度下及横向水流冲刷和
床面往复纵向不对称揺动时进行矿物分带而分离的方法。这种方法适用于大量样品的富集分离。摇床根据被分离矿物的粒度大小分为矿砂揺床和矿泥揺床两种，矿砂摇床适用于粒径大于0.074mm 的样品，矿泥摇床用于选别粒径小于0.074mm 的样品。摇床分选矿物的条件包括以下三个方面：
(1)冲程和冲次：揺床的冲次一般是每分钟250-400 次，冲程为9
~16mm。摇床的冲程和冲次与被选矿物有很大关系。一般分选粗粒级时，其冲程要比分选细粒级矿物时大，而冲次比分选细粒级矿物时小。
(2)冲洗水量和床面倾角：冲洗水量和床面倾角是影响矿物分带的主要因素。矿物分离时要先调节床面倾角。
(3 ) 给矿速度与给水量：给矿速度与给水量会影响床面扇形分带，给矿速度要均匀，连续不断。给水量要适当。
C 溜糟
溜槽有振动溜槽、螺旋溜槽、皮带溜槽三种，都是选矿重选设备。皮带
溜槽适用于粗选分离粒度为0. 15 ~ 0.074mm 的矿物。振动溜槽、螺旋溜槽适
重力式油水分离系统的研究进展
实验数据处理报告 重力式油水分离系统的研究进展 学院电气与自动化工程学院专业自动化 方向检测技术与自动化装置年级 2011 姓名吴昊 学号 2011203232
重力式油水分离系统的研究进展 摘要 目前实现油水分离的方法有很多种,而其中重力分离过程具有不需外加动力、装置制造成本和运行费用低、维护简便、大规模推广容易、回收的油可再利用等优点。因而应用最广泛实用的仍是重力分离技术。本文重点介绍了重力油水分离技术的基本原理和特点, 阐述了重力油水分离技术装备研究的进展状况,讨论了重力油水分离技术的发展方向，同时，结合天津大学三相流实验装置的特点，对油水分离提出了建议。 关键词：重力；油水分离；技术；进展 石油是现代社会应用最为广泛的能源物质。我国目前原油年产量约为2亿吨，但仍无法满足人民日益增长的需求。而原油开采方面的技术，包括油水分离技术都有待提高。 一方面，在工业应用中，石油工业在环保方面存在很多问题: 钻井污水年排放量很大，而除少量进行了处理并达标排放，其余均未处理；采油污水年排放量3800 ×104t,排放达标率只有52 %,其中稠油污水基本全部超标排放；炼油污水 年排放量2460 ×104t,排放达标率虽较高,也仅为74 %。所以含油污水的处理和 再利用是一项涉及环境保护和资源开发的重要工作,现实意义重大。 另一方面，在天津大学流量实验室三相流实验装置上，也有一个简单的油水分离罐用于实验，但由于其体积小（小于油罐与水罐容量总和）、分离慢、分离效果一般而遭到实验室管理人员，特别是做油水实验的同学一定的诟病。 一、油水分离方法介绍 由于环境工程科学研究的深入，出现了很多关于油水分离的方法，不同类型的含油污水要采用不同的处理方法。目前国内外含油污水的处理方法主要分为以下两大类： 1.1 物理法 物理法包括重力法、过滤法、离心分离法等方法。 1.1.1 重力分离法 重力分离法是初级处理方法,它利用油和水的密度差及油和水的不相溶性, 在静止或流动状态下实现油珠、悬浮物与水分离。重力除油可去除水中的浮油及大部分分散油达到初步除油的目的。分散在水中的油珠在浮力作用下缓慢上浮、分层,油珠上浮速度取决于油珠颗粒的大小、油与水的密度差、流动状态及流体的粘度。重力分离法的特点是能接受任何浓度的含油水,同时实现油水分离。 1.1.2 过滤法 过滤法是将废水通过设有孔眼的装置或通过由某种介质组成的滤层, 使水 中的悬浮物得以去除, 油田通常采用的过滤方式是使采油污水通过石英砂、无烟煤等滤料, 使污水中的一部分原油和固体悬浮物滞留在细小滤料组成的滤层中, 这样采油污水便得到处理。
沉降分离原理及方法
第二节 沉降分离原理及方法 3.2.1 重力沉降 一、球形颗粒的自由沉降 工业上沉降操作所处理的颗粒甚小，因而颗粒与流体间的接触表面相对甚大，故阻力速度增长很快,可在短暂时间内与颗粒所受到的净重力达到平衡，所以重力沉降过程中，加速度阶段常可忽略不计。 ma F F F d b g =-- 22 u A F d ρζ= a d u d g d g d s s ρπρπ ζρπ ρπ 3 22 3 3 62466=???? ??--当颗粒开始沉降的瞬间：0=u 因为0=d F a 最大 ↑u ↑d F ↓a 当0=a t u u =——沉降速度“终端速度” 推导得 ()ρζ ρρ34-= s t gd u 0=a ()ρρπρπ ζ-=???? ??s g d u d 322 624 式中： t u ——球形颗粒的自由沉降速度，[]s m ; d ——颗粒直径，[]m ; s ρ——颗粒密度，[]3m kg ; ρ——流体密度，[] 3m kg ; g ——重力加速度[]2 s m ;
ζ——阻力系数，无因次， ()et s R f .φζ = s φ——球形度 p s s s = φ 综合实验结果，上式为表面光滑的球形颗粒在流体中的自由沉降公式。 滞留区 1Re 104<<-t Re 24 =ζ ()μρρ182g d u s t -= 斯托 克斯公式 过渡区 3 10Re 1< 重力分离 ?重力分离是依靠废水中悬浮物密度与水密度不同这一特点来分离废水中固体悬浮物的方法。 ?当悬浮物的密度大于水的密度时，在重力作用下，悬浮物下沉形成沉淀物，一般称为污泥（sludge)； ?当悬浮物的密度小于水的密度时，悬浮物将上浮到水面形成浮渣（scum）。 通过收集沉淀物或浮渣，使废水得到净化的过程就是重力分离的方法。 因此重力分离法又分为沉降法(settlement)（沉淀法）和上浮法(floating)。 重力分离可以除去的污染物： ?悬浮物(SS)： 包括有机悬浮物和无机悬浮物 ?油类物质(oil and grease)： 包括浮油和乳化油 沉降在废水处理系统中的作用 沉降在水处理过程中的作用与其所处的位置有关： (1)在一级处理的废水处理系统中，沉降是主要处理工艺，废水处理效果的高低，基本取决于沉淀池的沉降效果。 (2)在二级处理的废水处理系统中，沉降具有多种功能。 ?在生物处理设备前设初次沉淀池，以减轻后继处理设备的负荷，保证生物处理设备净化功能的正常发挥。 沉降在废水处理系统中的作用 ?在生物处理设备后设二次沉淀池，用以分离生物污泥，使处理水得到澄清。(3)在灌溉或排入氧化塘前，废水也必须进行沉降处理，以稳定水质，去除寄生虫卵和能够堵塞土壤孔隙的固体颗粒。 重力沉降过程是一个看起来简单，实际上很复杂的过程。 沉降过程的分类： ?根据废水中可沉降物质颗粒的大小、凝聚性能的强弱及其浓度的高低，按观察到的现象可把沉降分为四种类型： 自由沉降(discrete settling) 絮凝沉降(flocculent settling) 成层沉降(集团沉降）[zone (group) settling] 压缩沉降(compression settling) 自由沉降的特点 ?发生条件：废水中的悬浮固体浓度较低，而且不具有凝聚性时发生的。 ?特征：沉降过程中，固体颗粒不改变形状和尺寸，也不互相粘合，各自独立地完成沉降过程。颗粒的沉降速度在经一定的沉降时间后保持不变。 ?现象：实验时可观察到水是从上到下逐步变清的。 ?絮凝沉降的特点： ? ?发生条件：固体浓度不高，但具有凝聚性是发生的。 ?特征：在沉降的过程中，颗粒互相碰撞、粘合，结合成较大的絮凝体而沉降；并且在沉降的过程中颗粒的尺寸不断变化；颗粒的沉降速度是变化的。 ?现象：水也是逐渐变清的，但有时可观察到颗粒的絮凝现象。 成层沉降的特点重力分离