清华大学：《化工原理》课程PPT教学课件（上）第四章 非均相混合物的分离（4.1-4.2）重力沉降及设备、离心沉降及设备

《化工原理》 (上) 主讲人:戴猷元 2003.2

《 化 工 原 理 》 （上） 主讲人：戴猷元 2003.2

录 绪论 第一章流体流动 第二章流体输送机械 第三章流体流过颗粒和颗粒层的流动 第四章非均相物系的分离 第五章传热 第六章蒸发 总结

目 录 绪论 第一章 流体流动 第二章 流体输送机械 第三章 流体流过颗粒和颗粒层的流动 第四章 非均相物系的分离 第五章 传热 第六章 蒸发 总结

第四章非均相混合物的分离 第一节重力沉降及设备 第二节离心沉降及设备 第三节过滤 第四节非均相体系分离的强化

第四章 非均相混合物的分离 第一节 重力沉降及设备 第二节 离心沉降及设备 第三节 过滤 第四节 非均相体系分离的强化

第一节重力沉降及设备 分离介质气一固降尘室分散相 液一固沉降槽」连续相 降尘室O≤O 假设:①气流滞流流动(平推流) ②沉降高度H,u1以dm计 6沉≤→H/l;≤L/l

第一节 重力沉降及设备 分离介质 气－固 降尘室 分散相 液－固 沉降槽 连续相 一、降尘室 假设：①气流滞流流动（平推流） ②沉降高度H，ut以dmin计   沉  停 / / H u L u t   沉    停 t

1、处理量V、(一定) =V/BH→V≤u,LB 与H无关:Hy,Vs一定ux0停N,0。 2、可采用多层,适当降低H。 a、保证滞流b、方便清理 3、一般情况下 a、气体流速1~3ms,Re流动)=14001700 b、H=40mm-100mm,(除尘) c、除尘颗粒75μm以上

1、处理量VS（一定） 与H无关：H↘，VS一定 u↗停↘，沉 ↘。 2、可采用多层，适当降低H。 a、保证滞流 b、 方便清理 3、一般情况下 a、气体流速1～3m/s，Re(流动) ＝1400-1700 b、H=40mm-100mm，（除尘） c、除尘颗粒75μm以上。 / S S t u V BH V u LB =  

二、悬浮液沉降槽 目的:取清液;取沉渣(增稠器) 1、沉降过程分析 AB界面在一定时间内等速下降、干扰沉降、 颗粒大小不超过6:1、相同速度。 相对于器壁:un表观沉降速度(不同于u1)。 其后:u=f(c),AD界面下降缓慢:压紧过程

二、悬浮液沉降槽 目的：取清液；取沉渣（增稠器） 1、沉降过程分析 AB界面在一定时间内等速下降、干扰沉降、 颗粒大小不超过6:1 、相同速度。 相对于器壁：uo表观沉降速度（不同于ut）。 其后：uo ＝f(c)，AD界面下降缓慢：压紧过程

2、连续沉降槽计算 清液上浮溢流→A,h, 固体进入底流→「求A 假设:固相全部由底流排出;溢流清液无 固体。W:固体质量流量kg/h;X: 某截面悬浮液固液比;Xc:底流悬 浮液固液比。 以固体为分析对象:固相实际流速=u+un, u:悬浮液体向下运动(底流带走部 分液体)

2、连续沉降槽计算 清液上浮溢流 → A，h， 固体进入底流 → 求A 假设：固相全部由底流排出；溢流清液无 固体。W：固体质量流量kg/h； X： 某截面悬浮液固液比；XC：底流悬 浮液固液比。 以固体为分析对象：固相实际流速＝u+uo， u：悬浮液体向下运动 (底流带走部 分液体)

底流中固相体积流量:Wps 底流总体积流量: WW WIps+W/Xcp,u=G+)/A Ps Xcp 各截面固体流道: A=A XIps X/o。+1/ W =A(u+n)→少 uP X Xc

底流中固相体积流量：W/ρS 底流总体积流量： 各截面固体流道： / / ( ) / S C S C W W W W X u A X     +  = + ， / ' / 1/ 1 1 '( ) ( ) S S o S o C X A A X W W A u u A u X X      =  +  = +  = −

若以浓度C,kg(固)m3(悬浮液)表示 11 CC 若以料浆体积流量Q,固相体积分率e进 料,ec出料: A 050

若以浓度C，kg(固)/m3 (悬浮液)表示： 若以料浆体积流量Q，固相体积分率ef进 料，eC出料： 1 1 ( ) o C W A u C C = − 1 1 ( ) f o C Qe A u e e = −

般方法: 简单模型后×安5m以下×15 小试求u=fc)全系数30m以上×12 求h:压紧时间比沉降时间大得多,t实 验测定,压紧区高度h。 Ah=( psr ot,h= Wt (1+ Aps pXc 附加75%安全量,其它高度取1~2m

一般方法： 简单模型 后×安 5m以下×1.5 小试求uo=f(c) 全系数 30m以上×1.2 求h：压紧时间比沉降时间大得多，tr实 验测定，压紧区高度h。 附加75%安全量，其它高度取1～2m。 ( ) (1 ) r S r S C S C W W Wt Ah t h X A X      = + = +