2019年第三章沉降与过滤ppt课件.ppt
第三章、沉降与过滤,第一节、概述一、非均相物系的分离1、非均相物系2、分散物质（分散相）3、分散介质（连续相）4、分散的目的：回收物质、净化物质、环保的需要。5、常用分离方法：重力沉降、离心沉降、过滤。,二、颗粒与流体相对运动所受阻力1、相对运动速度不同，流体对颗粒阻力不一样。,2、阻力计算,：无因次 阻力系数,第三章、沉降与过滤,计算式 3-3 3-4 3-5,第三章、沉降与过滤,第二节、重力沉降一、沉降速度1、球形颗粒的自由沉降 单个颗粒或颗粒群分散较好而不相互影响（不接触、碰撞）的沉降。 2、沉降速度的计算 颗粒受重力（3-6）、浮力（3-7）、阻力（3-8）作用,第三章、沉降与过滤,第一阶段：加速运动。加速运动时速度不断增加， 阻力不断增大，du/d不断降低，当 du/d=0时，进入第二阶段。第二阶段：匀速阶段。颗粒的运动速度ut称沉降速度 或终端速度。,沉降速度：,第三章、沉降与过滤,对球形颗粒：层流区：Re2 斯托克斯定律过渡区：2Re500 3-13紊流区：500Re2*105 3-14,3、影响沉降速度的其他因素颗粒形状壁效应干扰沉降,第三章、沉降与过滤,4、降尘室类型：水平流动型；上升流动型沉降原理颗粒分离条件： 停留时间沉降时间 L/uH/ut,第三章、沉降与过滤,临界粒径dpc：重力沉降室能100%除去的最小粒径。临界沉降速度：临界粒径颗粒的沉降速度utc,第三章、沉降与过滤,沉降速度小（斯托克斯区）： 临界粒径 3-17应用举例： 例3-2,第三章、沉降与过滤,第三章、沉降与过滤,5、悬浮液的沉聚增稠器絮凝剂,第三章、沉降与过滤,第三节、离心沉降一、离心分离因素 颗粒所受离心力与重力之比Kc，表示离心力大小指标。,3-19,第三章、沉降与过滤,二、离心沉降速度1、定义：颗粒在径向上相对流体的运动速度。,2、计算公式,3、处于斯托克斯区时：,3-20,3-20,3-21,第三章、沉降与过滤,三、旋风分离器1、构造与操作原理2、临界粒径 3-253、压力损失 3-26 3-274、应用举例： 例3-3,第三章、沉降与过滤,第三章、沉降与过滤,四、旋液分离器1、构造与操作原理2、作用：使液体增稠；颗粒分级,第三章、沉降与过滤,五、沉降式离心机1、管式离心机工作原理沉降时间停留时间悬浮液处理量,第三章、沉降与过滤,第三章、沉降与过滤,对应dp粒径悬浮液处理量：,对应dpc（临界粒经）粒径悬浮液处理量：,2、碟式离心机3、螺旋式离心机,第三章、沉降与过滤,第四节、过滤一、悬浮液的过滤1、基本概念过滤滤浆或料浆：悬浮液过虑介质滤饼（滤渣）滤液,2、两种过滤方式深层过滤：含义：悬浮液中颗粒少，含量少，用较厚粒状床层做过滤介质。特点：静电及分子力作用附着在孔道壁上；床层上没有滤饼形成。,第三章、沉降与过滤,滤饼过滤：含义、液体通过过滤介质而颗粒沉积在过滤介质表 面上、有滤饼形成。特点：颗粒“架桥现象”；悬浮液中颗粒含量多。,第三章、沉降与过滤,3、过滤介质织物介质：棉、麻、丝堆积的粒状介质：砂、木炭、砾石多孔性介质：陶瓷、塑料,4、助滤剂作用：增加过滤空隙。种类：硅藻土、珍珠岩、石棉、炭粉。用法：a、先配置悬浮液；b、直接加入助滤剂,第三章、沉降与过滤,5、固体量、滤液量与滤渣量的关系参数表,第三章、沉降与过滤,体积关系 w的计算 kg（干渣）/m3（滤液）w：单位体积滤液相对应的固体质量，（kg/m3滤液）X：单位质量悬浮液所含固体质量，（kg干渣/kg滤液）CX：单位质量悬浮液中的湿滤渣质量1-CX：单位质量悬浮液所得到的滤液质量,应用举例：例3-5,第三章、沉降与过滤,二、过滤速率基本方程式1、过滤速率：单位时间滤过的滤液体积。M3/s2、过滤速度：单位过滤面积的过滤速率。M/s3、速率方程过滤速度=过滤推动力/过滤阻力 过滤推动力：P=Pc+Pm 过滤阻力：滤饼阻力+过滤介质阻力,第三章、沉降与过滤,第三章、沉降与过滤,层流过滤：由哈根泊素叶方程得 3-35过滤速度与两侧压差Pc成正比，与滤饼厚度、粘度 成反比。过滤推动力：P=Pc+Pm过滤阻力：滤饼阻力+过滤介质阻力=Rc+Rm =rv(V+Ve)/A速率方程： 3-38,第三章、沉降与过滤,三、恒压过滤（举例）1、恒压过滤时v与 的关系2、恒压过滤方程 P为常数，一定的悬浮液和过滤介质、r、v、ve均为常数。,第三章、沉降与过滤,V2+2vve=kA2Q2+2qqe=k,恒压过滤方程,第三章、沉降与过滤,3、常数测定改写： 与q具有线性关系，可实验测得，作图求k、qe,四、过滤设备1、板框压滤机,第三章、沉降与过滤,第三章、沉降与过滤,第三章、沉降与过滤,2、转筒真空过滤机生产能力：过滤机单位时间获得的滤液量Q。浸液率 =转筒浸液面积/转筒总面积=浸液角度/3600有效过滤时间：Q的计算,若忽略qe,第三章、沉降与过滤,
