第二章筛分动力学-资料

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2.2筛分动力学及应用 screening kinetics
and its application
2.2.1筛分动力学
一 筛分动力学研究对象
如化学动力学问题—v与t关系
筛分动力学—筛分过程中E与t关系
二 筛分动力学公式
(1)筛分速度v
一般用筛面上小于筛孔尺寸物料在单位时间内减 少的量来衡量。间歇筛分如右图（图2-1现场画）。
便可求得。
展开幂级数ektn取前两项得 :ektn =1+ktn故E=ktn/（1-ktn）
令a=212./1k1.2得020 : E=tn/（a+tn）
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(2-6)
2.2.2 筛分动力学应用
（E—t、E—Q、E—H关系）
上节讨论了E与t关系，本节讨论E与Q、E与筛面长度H关系。
一 筛面长度H与筛分效率E关系
E1= H1n/（avn+H1n）
E2= H2n/（avn+H2n）
H1n / H2n = E1（1- E2）/ E2（1- E1）
(2-8)
应用：（1）求n 对筛子生产厂
（2）求E 已知H1、E1及H2，求E2。
（3）求H 已知H1、E1及E2,可求H2.
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二 筛分效率E与Q关系 E与Q关系见右图（图2-2现场画）：
第二章筛分动力学-资料
第二章筛分动力学 screening kinitics
2.1 筛分效率 screening efficiency 2.2筛分动力学及应用 screening kinetics and its application 2.3影响筛分效率的因素
2.1 筛分效率 screening efficiency
Q—被筛物料重量 g，kg
E筛实分2际2.1过1意.20程2义0 的—质反量映指筛标分,过Q—程则的是完筛善分程过度程和的筛数分量产指物标的。质量；故2 E是
二 筛分效率计算
因生产中测Q困难，测ß、α容易。故需对上式变形才能用于
实际计算。
因 Q=Q上+Q下 Qα= Q下ß+ Q上θ
θ—筛上物料中小于筛孔尺寸粒级含量%
故E=1-e-kt
(2-4)
此为动力学基本公式。许多平面摇动筛的实验结果符
合此关系式。
因筛分过程是复杂的，一个系数不足以反映实际过程，
有人提出一个普遍式： E=1-e-ktn
(2-5)
参数k、n确定：对上式取两次对数得
lg{lg[1/（1-E）]}=nlgt+lg（klge）以
lg{lg[1/（1-E）]} 对lgt作图应为一直线，通过截距、斜率
E总和E部计算同前。
E总和E部关系：E易〉E总〉E难
(2) E总和E部应用
E总应用:评价筛子的筛分质量
粉碎流程计算中—数质量计算
设备选择时—Q计算
E部应用：除上面外还有—确定筛分产物的粒度特性。
由于E部反映出物料在筛分过程中存在着快慢不平衡状态 ，这
就使我们在生产实际或设计中，有可能利用增大筛孔尺寸L和降低
筛孔尺寸为L，则:
易筛粒子 难筛粒子 阻碍粒子 影响不大
0<d<0.75L 0.75L<d<L L<d<1.5L 1.5L<d
易筛粒子特点：
难筛粒子特点：
阻碍粒子特点：
上述情况说明，被筛物料中，各粒级的过筛程度是
不同的。易筛粒子透筛程度高，筛分效率E大；愈接近
筛孔尺寸的物料，愈难透筛，筛分效率E愈低。显然，
这两指标间关系与很多因素有关—物料性质、筛子结构、 操作条件等。为研究方便，设用同一台设备，筛分同一种物料， 操作条件相同。
（1）生产率Q与时间t关系 在上述条件下，生产率Q与时间t成反比即 Q1/Q2=t2/t1
代入上式得 E=β（α-θ）/[α（ß-θ）]·100%
(2-2)
对上式进行分析— 实际生产中筛网是正常的，故ß=100%，从而
E=（α-θ）/[α（100-θ）]·104%
(2-3)
2.1.2 总筛分效率E总和部分筛分效率E部
一 筛分过程—筛分机械对物料进行粒度分离，需经下列过程
：
(1)物料与筛面间的相对运动
2.1.1筛分效率及其计算
一 筛分效率概念及表达式
（1） 筛分效率概念：指筛下产物中小于筛孔尺寸粒级物料 重量占原料中小于筛孔尺寸粒级物料重量的百分比。
(2)表达式
E=[（Q下ß）/(Qα)]100%
(2-1)
Q下—筛下产物重 g，kg
ß—筛下产物中小于筛孔尺寸级别物料含量%
α—原料中小于筛孔尺寸级别物料含量%
(2)运动中物料分层，上层粗粒，下层细粒
(3)运动到筛面的物料与筛孔尺寸比较，而后透筛或留在筛上
。 筛22.1分1.20是20 否顺利，被筛物料的粒度组成是个重要因素，当然3 还与
二 wenku.baidu.com筛粒子、难筛粒子、阻碍粒子
在筛分过程中，以筛孔尺寸为比较标准，可将被筛
物料分为几个可筛性等级—易筛、难筛、阻碍粒子。设
结论：瞬间筛分速度v与筛面上小于筛孔尺寸物料 的重量成正比。
即 dw/dt=-kw
k—比例系数
2w2.—11.20瞬20 时筛面上小于筛孔尺寸物料重量
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(2)筛分动力学公式
将上式分离变量后积分得lnw=-kt+c
设t=0时，w=w0 则lnw-lnw0=-kt w/w0=e-kt
又w0=w上+w下则w0 /w0= w上/w0+w下/w0即 1=e-kt+E
从最简单筛面运动分析起：设物料沿筛面运动速度为v，且 沿整个筛面长度保持不变。则筛分时间t=H/v 代入E= tn/（a+tn） 得
E=Hn/（avn+Hn）
(2-7)
当用同种筛子，筛同种物料仅筛子长度不同，参数a、n应相 同，而v也相同时，便可得出长度分别为H1、H2的筛子的筛分效 率E1和E2。
易筛粒子的筛分效率E大于总体物料的筛分效率E，而难
筛粒子的筛分效率E小于总体物料的筛分效率E。因此，
物料的筛分效率E就有E总和E部之分。
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三 E总和E部
（1）E总和E部概念 ：
E总－用所有小于筛孔尺寸物料…….。
E部－用小于筛孔尺寸物料中某－个粒级或某几个粒级(总之
不是小于筛孔尺寸物料的全部粒级)……….。
筛分效率E的办法(在一定范围内，筛下产物具有相同的平均粒度)，
来提高生产率Q。
实例：某选厂原筛孔尺寸L为10mm，筛分效率为E=85%，将筛
孔尺寸L改为12mm，筛分效率为E=65% ，产量Q提高50%，产品平
均粒度22.1相1.20同20 。
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不同筛分工作制度下产物的粒度 特性 表1-2
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