皖西学院：《化工原理》课程教学资源（PPT课件）第四章 流体通过颗粒层的流动

第四章流体通过颗粒层的流动概述4. 14. 2颗粒床层的特性4. 3流体通过固定床的压降4. 4过滤原理及设备4.5过滤过程计算4.6加快过滤速率的途径

第四章 流体通过颗粒层的流动 4.1 概述 4.2 颗粒床层的特性 4.3 流体通过固定床的压降* 4.4 过滤原理及设备* 4.5 过滤过程计算* 4.6 加快过滤速率的途径

概述4.1一、、均相物系和非均相物系均相物系：物系内部各处物料性质均匀而不存在相界面的混合物系。溶液以及各种气体的混合物都是均相物系，它们的分离方法将在后面章节讨论非均相物系：物系内部有明显的相界面存在，而界面两侧物料的性质不同的混合物系

4.1 概 述 均相物系：物系内部各处物料性质均匀 而不存在相界面的混合物系。溶液以及 各种气体的混合物都是均相物系，它们 的分离方法将在后面章节讨论。 非均相物系：物系内部有明显的相界面 存在，而界面两侧物料的性质不同的混 合物系。 一、均相物系和非均相物系

非均相物系的分类二三1.按状态分液态非均相物系：固、液、气分散在液相中。悬浮液（液固物系）：指液体中含有一部分固体颗粒乳浊液（液液物系）：指一种液体分散在与其不互溶的另一种液体中；泡沫液（液气物系）：指液体中含有气泡的物系。气态非均相物系：固、液分散在气相中。分：含尘气体（气固物系）：指气体中含有固体颗粒：含雾气体（气液物系）：指气体中含有少量液滴

二、非均相物系的分类 1.按状态分 液态非均相物系：固、液、气分散在液相中。 悬浮液(液固物系)：指液体中含有一部分固体颗粒； 乳浊液(液液物系)：指一种液体分散在与其不互溶 的另一种液体中； 泡沫液(液气物系)：指液体中含有气泡的物系。 气态非均相物系：固、液分散在气相中。分： 含尘气体(气固物系)：指气体中含有固体颗粒； 含雾气体(气液物系)：指气体中含有少量液滴

2.按颗粒大小分粗悬浮系统：d>100um悬浮系统：0.1um<d<100μm胶体系统：1nm<d<100 nm

粗悬浮系统：d>100μm 悬浮系统：0.1μm<d<100μm 胶体系统：1 nm <d<100 nm 2.按颗粒大小分

三、连续相与分散相分散相（分散质）：处于分散状态的物质：连续相（分散介质）：包围着分散物质而处于连续状态的物质；由于非均相物系中连续相与分散相之间具有不同的物理性质（如密度、粒子的大小与另一相分子尺寸等），受到外力作用时运动状态就不同，因而可应用机械方法将它们分开

三、连续相与分散相 分散相(分散质)：处于分散状态的物质; 连续相(分散介质)：包围着分散物质而处于连续状 态的物质; 由于非均相物系中连续相与分散相之间具有不同的 物理性质(如密度、粒子的大小与另一相分子尺寸 等)，受到外力作用时运动状态就不同，因而可应 用机械方法将它们分开

要实现这种分离，其方法是使分散质与分散介质之间发生相对运动，月所以非均相物系的分离操作也遵循流体流动的基本规律。本章主要讨论液、固非均相物系和气、固非均相物系分离所依据的基本原理和设备，即颗粒相对于流体而运动的沉降操作和流体相对于颗粒而运动的过滤操作

要实现这种分离，其方法是使分散质与分散 介质之间发生相对运动，所以非均相物系的 分离操作也遵循流体流动的基本规律。本章 主要讨论液、固非均相物系和气、固非均相 物系分离所依据的基本原理和设备，即颗粒 相对于流体而运动的沉降操作和流体相对于 颗粒而运动的过滤操作

四、非均相物系分离的目的1、回收有用物质如从气流干燥器排出尾气中回收带出的固体颗粒作为产品，或者从某些排泥中回收带走的液体等。2、净化物料如除去浑浊液中的固相杂质而使其成为清液，或者使压缩后气体中的油滴分离而净化气体等。3、环境保护的需要象烟道气的排放、废液的排放都要求其固含量达到一定标准，以防止对大气、河流等环境污染

四、非均相物系分离的目的 1、回收有用物质 如从气流干燥器排出尾气中回收带出的固体颗粒作 为产品，或者从某些排泥中回收带走的液体等。 2、净化物料 如除去浑浊液中的固相杂质而使其成为清液，或者 使压缩后气体中的油滴分离而净化气体等。 3、环境保护的需要 象烟道气的排放、废液的排放都要求其固含量达到 一定标准，以防止对大气、河流等环境污染

五、三非均相物系的分离方法1.沉降：依据重力、离心力、惯性力，使分散相与连续相分离。根据力的不同分：重力沉降、离心沉降2.过滤：借助压力或离心力使混合物通过某介质（固体），使液相与固相截留于介质两侧而达到分离的目的。主要用于分离液态非均相物系

五、非均相物系的分离方法 1.沉降：依据重力、离心力、惯性力，使分散 相与连续相分离。根据力的不同分：重力沉 降、离心沉降 2.过滤：借助压力或离心力使混合物通过某介 质(固体)，使液相与固相截留于介质两侧而 达到分离的目的。主要用于分离液态非均相 物系

3.气体湿法净制：让含尘气体通过水或其它液体中，使颗粒溶于液体中或润湿颗粒，而使颗粒粘在一起，通过重力沉降分离。4.静电除尘：使含有悬浮尘粒或雾滴的气体通过金属电极间的高压直流静电场，气体电离产生离子附着于悬浮尘粒或雾滴上而使之荷电。荷电的尘粒、雾滴在电场力的作用下至电极后发生中和而恢复中性从而达到分离。静电除尘是被人们公认的高效可靠的除尘技术

3.气体湿法净制：让含尘气体通过水或其它液体 中，使颗粒溶于液体中或润湿颗粒，而使颗粒 粘在一起，通过重力沉降分离。 4.静电除尘：使含有悬浮尘粒或雾滴的气体通 过金属电极间的高压直流静电场，气体电离产 生离子附着于悬浮尘粒或雾滴上而使之荷电。 荷电的尘粒、雾滴在电场力的作用下至电极后 发生中和而恢复中性从而达到分离。静电除尘 是被人们公认的高效可靠的除尘技术

通了电以后，粉尘去了哪里呢？我们先来看看静电除尘装置的结构。在烟图的轴线上，悬置了一根导线，称之谓电晕线；在烟窗的四周设置了一个金属线圈，我们称它为集电极。直流高压电源的正极接在线圈上，负极接在电晕线上如下图所示：

通了电以后，粉尘去了哪里呢？我们先来 看看静电除尘装置的结构。 在烟囱的轴线上，悬置了一根导线，称之 谓电晕线；在烟囱的四周设置了一个金属 线圈，我们称它为集电极。直流高压电源 的正极接在线圈上，负极接在电晕线上， 如下图所示: