完整版化工原理第三章概述重力沉降课件.ppt

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1、2020/2/7,第一节,概述,1,、混合物的分类,2,、非均相物系的特点,3,、非均相物系的组成,4,、非均相物系的分离方法,第二节,重力沉降,1,、沉降速度,2,、沉降设备,3,、悬浮液的沉聚,第三章,沉降与过滤,2020/2/7,一、混合物的分类,工业上一般,按相态,将混合物可分为,均相物系,（即,均相混合物）与,非均相物系,（即非均相混合物）。,【,均相物系,】,分散得十分均匀，达到,分子分散水平,的物系。如：乙醇,水溶液，空气等。,【,非均相物系,】,含有,二个或二个以上的相,的混合物,。,第一节,概,述,2020/2/7,【,非均相物系的主要种类,】,【,固体混合物,】,二种或二种

2、以上不同固体物质的混,合物，如各种矿石；,【,液固混合物,】,如液相反应产生固体沉淀形成的悬,浮液，泥浆等；,【,气固混合物,】,如燃煤锅炉烟道气；,【,液液混合物,】,如乳浊液（油水混合物）；,【,气液混合物,】,如水雾。,2020/2/7,二、非均相物系的特点,（,1,）体系内包含,一个以上的相,；,（,2,）相界面,两侧物质的性质,（,物理性质，如密度等,）,完全不同,；,【,例如,】如由固体颗粒与液体构成的,悬浮液,、由固,体颗粒与气体构成的,含尘气体,等,。,2020/2/7,三、非均相物系的组成,【,分散相,】处于,分散状态的那一相,；,【,分散物质,】处于,分散状态的那种物质,，

3、如,分散于,流体中的固体颗粒、液滴或气泡,。,【,连续相,】包围着分散相物质且处于,连续状态的那,一相,；,【,连续相介质,】处于,连续状态的那种物质,，如,分气,固混合物的,气体,，悬浮液中的,液体,。,2020/2/7,悬,浮,在,水,中,的,固,体,颗,粒,【,问题,】指出分散相、连续相、分散物质,和连续介质分别是什么？,2020/2/7,四、非均相物系的分离方法,一般可用机械方法加以分离，故又称,机械分离,。,常用,的机械分离方法有：,（,1,）沉降分离法；,（,2,）过滤分离法；,（,3,）液体洗涤（湿法）分离法；,（,4,）静电除尘法；,（,5,）惯性力除尘法。,【,说明,】需根据

4、分离对象确定分离方法。,2020/2/7,五、非均相物系分离的作用,（,1,）,回收分散物质,；（从催化反应器中回收催化剂,颗粒）,（,2,）,净制连续介质,；（二氧化硫气体除尘）,（,3,）,保护环境,。（污水处理、除去烟道气中的粉尘,等）,2020/2/7,催化剂再生器,催裂化反应器,分馏塔,澄清罐,催,化,裂,化,工,艺,流,程,图,旋风分离器,旋液分离器,2020/2/7,焙烧炉,降尘室,旋风分离器,电除尘器,泡沫塔,硫铁矿,空气,去转化器,二氧化硫除尘净化工艺流程简图,2020/2/7,水处理工艺流程图,2020/2/7,污水处理工艺流程图,2020/2/7,六、颗粒与流体相对运动时

5、所受到的阻力,1,、三种相对运动形式,流体与固体颗粒之间的相对运动可分为以下,三种,情况,：,【,绕流,】颗粒静止，流体运动；,【,沉降,】流体静止，颗粒运动；,【,颗粒与流体都运动,】颗粒运动，流体运动。,2020/2/7,颗粒静止，流体对其做绕流,流体运动方向,2020/2/7,固体颗粒运动方向,2020/2/7,流体运动方向,固体颗粒运动方向,2020/2/7,2,、阻力的两种类型,表皮阻力和形体阻力,【,表皮阻力,】,当颗粒,速度,很小,时,，流体对球的运动阻,力主要是,粘性摩擦,，所产生的阻力,（,曳力,）,；,2020/2/7,【,形体阻力,】,当颗粒,速度,较大,时,，便有旋涡出

6、现，即,发生,边界层分离,，所产生的阻力,（,曳力,）,。,颗粒受到流体的总阻力,F,d,表皮阻力,形体阻力,P,1,P,2,1,2,P,P,p,2020/2/7,u,d,F,p,d,3,?,?,【,特点,】,阻力,F,d,与流体密度,、粘度,、相对运动速,度,u,有关，而且受颗粒的形状与运动方向的影响，问,题较为复杂。至今，,只有几何形状简单的少数情况,才可以得到理论计算式,。,3,、阻力的计算,【,例如,】,粘性流体,对,球体,的,低速绕流,（也称,爬流,）,时,可用,斯托克斯,（,Stokes,）公式计算，即：,2020/2/7,当,相对运动速度较大时,，,Sokes,定律不成立。因此,

7、，对一般流动条件下的球形颗粒及其其他形状的颗,粒，,F,d,的数值尚需通过实验解决,。,对,球形颗粒,，经,分析,并整理后可得：,2,2,d,u,A,F,?,?,?,式中,形状阻力系数；,A,颗粒在运动方向上的投影面积；,u,颗粒与流体的相对运动速度。,阻力计算的经验公式,2020/2/7,4,、阻力（曳力）系数,【,规律,】目前尚无法通过理论分析获得阻力系数计算,关系式，但,大量的,实验,证明：,阻力（曳力）系数,是,雷诺数及球形度,的函数，即：,),(Re,s,f,?,?,?,【,获取方法,】当,球形度一定,时，,阻力（曳力）系数,获取方法有如下两种：,（,1,）查取,Re,关系曲线图,；

8、,（,2,）使用,经验公式,。,2020/2/7,Re,关系曲线图,球形度）,(,p,s,S,S,?,?,【,步骤,】（,1,）根据颗粒的球形度,找到对应的曲线；,（,2,）根据,Re,找到曲线上的一点；,（,3,）由该点查得,；,2020/2/7,何谓球形度,s,p,S,S,?,?,【,定义,】与物体相同体积的球体的表面积和物体的,表面积之比。,S,与物体相同体积的球体的表面积；,S,P,物体的表面积。,2020/2/7,有关说明,（,1,）此处的雷诺数,Re,是指：,?,?,u,d,P,?,Re,计算,Re,时，,d,P,应为足以表征颗粒大小的长度,（,特,性尺寸,），对球形颗粒而言，就是

9、它的,直径,。,（,2,）此处的区域（如层流区）范围与,流动型态的区域范围并不相同。,2020/2/7,【,阻力系数,计算的经验公式,】,【,应用前提,】,球形颗粒,。,根据不同的雷诺数范围（区域）内的阻力系数,的,变化情况，可用如下经验公式计算阻力系数,：,（,1,）层流区,：,10,4,Re,2,，,Stokes,定律区,Re,24,?,?,2020/2/7,Re,关系曲线图,层流区,过渡区,湍流区,2020/2/7,（,3,）湍流区,：,500,Re,2,10,5,，,Newton,定律区,44,.,0,?,?,（,2,）过渡区,：,2,Re,500,，,Allen,定律区,Re,10,

10、?,?,【,说明,】（,1,）查,Re,关系曲线图,，准确但复杂；,（,2,）经验公式计算简便，但是有误差。,2020/2/7,第二节,重力沉降,一、什么是沉降？,【,定义,】在某种,力场,中利用分散相,和连续相之间的,密度差异,，使之,发,生,相对运动,而实现分离的操作过程,。,分类,重力,离心力,重力沉降,离心沉降,2020/2/7,二、沉降速度,1,、球形颗粒的自由沉降速度,【,定义,】,单个颗粒,在流体中沉降，,或者,颗粒群,在流体中分散得较好而,颗粒在,互不接触、互不干扰,的条件,下沉降。,（,1,）什么是自由沉降,2020/2/7,（,2,）自由沉降速度基本计算式,重力场中，球形颗

11、粒作自由（,向下,）沉降时，颗,粒的,受力情况,：,设颗粒的密度为,P,，直径为,d,P,，流体的密度为,，则：,g,d,F,P,P,g,?,?,3,6,?,g,d,F,P,b,?,?,3,6,?,2,4,2,2,2,2,u,d,u,A,F,P,d,?,?,?,?,?,?,?,2020/2/7,当颗粒在流体中做,匀速运动（,a,0,）,时，颗粒所,受,合力为零,，即：,0,2,4,6,6,2,2,3,3,?,?,?,u,d,g,d,g,d,P,P,P,P,?,?,?,?,?,?,?,由此可解出,沉降速度,：,?,?,?,?,?,3,4,?,?,P,P,t,gd,u,沉降速度基本计算式,2020

12、/2/7,有关说明,（,1,）颗粒从静止开始作沉降运动时，分为,加速,和,匀,速,两个阶段；,（,2,）对于,小颗粒,，加速阶段时间很短，通常忽略，,可以认为,沉降过程是匀速的,。,（,3,）颗粒便,作匀速运动时的速度,称为沉降速度,。,2020/2/7,（,3,）各种情况下的自由沉降速度计算式,层流区,：,(,Re,2,）,Re,24,?,?,?,?,?,?,?,18,2,?,?,P,P,t,gd,u,斯托克斯（,Stokes,）定律,【,说明,】沉降操作中所涉及的颗粒一般都很小，通,常,Re,在,2,以内，故该式很,常用,。,?,?,?,?,?,3,4,?,?,P,P,t,gd,u,202

13、0/2/7,过渡区,（,Allen,区）,2,Re,500,Re,10,?,?,代入,沉降速度基本计算式,后可得到：,P,P,t,d,g,u,3,/,1,2,2,225,),(,4,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,阿伦（,Allen,),公式,2020/2/7,湍流区,（,Newton,区）,500,Re,2,10,5,44,.,0,?,?,代入,沉降速度基本计算式,后可得到：,?,?,?,?,?,?,),(,74,.,1,),(,03,.,3,?,?,?,?,P,P,P,P,t,gd,gd,u,牛顿（,Newton,）公式,2020/2/7,（,4,）自由沉降速度的影响因素,颗粒

14、的密度,P,颗粒的直径,d,P,流体的密度,流体的粘度,?,?,?,?,?,18,2,?,?,P,P,t,gd,u,2020/2/7,（,5,）自由沉降速度计算的具体方法,如果事前能够上,确认沉降处在哪个区,，则直接就,用该区的公式进行计算；,如果,不能确定,流动处在哪个区，可采用,两种方法,：,【,试差法,】,A.,假定,流动所在的区域；,B.,用相应的公式,计算,沉降速度,u,t,；,C.,计算,雷诺数,Re,是否与假定条件一致（,验算,），否,则重新假定。,2020/2/7,Ar,Ar,6,.,0,18,Re,?,?,?,?,2,3,?,?,?,?,g,d,Ar,P,P,?,?,【,准数

15、判别法,】如果,不能确定,流动处在哪个区，亦,可采用以下方法,先确定区域,。通过实验整理数据可,得到：,其中：,阿基米德准数,2020/2/7,（,1,）根据已知条件计算,Ar,；,（,2,）然后计算,Re,；,（,3,）根据,Re,确定,区域,；,（,4,）选用相应的计算公式,计算,出沉降速度。,【,准数判别法的具体计算步骤,】,2020/2/7,【,解,】（,1,）,在,20,水中的沉降,。,由于不知沉降处在哪个区，故用,试差法,计算；,先假设颗粒在层流区内沉降,，用,斯托克斯,公式计,算：,?,?,?,?,?,18,2,g,d,u,P,P,t,?,?,【,例,】,试计算直径为,95,m,

16、，密度为,3000kg/m,3,的固,体颗粒分别在,20,的,空气,和,水,中的自由沉降速度,。,2020/2/7,附录查得，水在,20,时,998.2kg/m,3,，,=1.005,10,-3,Pa.s,?,?,?,?,),/,(,10,797,.,9,10,005,.,1,18,81,.,9,2,.,998,3000,10,95,3,3,2,6,s,m,u,t,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,核算流型：,2,9244,.,0,10,005,.,1,2,.,998,10,797,.,9,10,95,Re,3,3,6,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,t,p,

17、u,d,故原,假设,层流区,正确,，求得的沉降速度有效。,2020/2/7,（,2,）,在,20,的空气中的沉降,用,阿基米德准数,判断沉降区域：,查得,20,空气：,=1.205,kg/m,3,，,=1.81,10,-5,Pa.s,计算,阿基米德准数,：,8,.,92,10,81,.,1,81,.,9,205,.,1,3000,205,.,1,10,95,(,),(,2,5,3,6,2,3,）,（,）,（,）,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,g,d,Ar,P,P,2020/2/7,据阿伦公式：,P,P,t,d,g,u,3,/,1,2,2,225,),(,4,?,?,?,?,?

18、,?,?,?,?,?,?,由此可知，,沉降速度,为：,),/,(,845,.,0,10,95,10,81,.,1,225,205,.,1,3000,81,.,9,4,6,3,/,1,5,2,2,s,m,u,t,）,（,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,计算,雷诺准数,：,9,.,3,8,.,92,6,.,0,18,8,.,92,6,.,0,18,Re,?,?,?,?,?,Ar,Ar,由于,2,Re,500,，,故知,沉降处在过渡区。,2020/2/7,3,、非自由沉降速度的确定,（,1,）颗粒的体积浓度（,分数,）,上述各种沉降速度关系式中，当颗粒的,体积浓度,（,分数,）,

19、小于,0.2%,时，理论计算值的偏差在,1%,以内,；但当,颗粒浓度较高,时，由于颗粒间相互作用明显,，便,发生,干扰沉降,，自由沉降的公式不再适用。,【,注意,】干扰沉降速度比自由沉降速度小。,2020/2/7,（,2,）器壁效应,容器的壁面会增加颗粒沉降时的曳力，使,实际颗,粒的沉降速度较自由沉降时的计算值要小,；,当器壁尺寸远远大于颗粒尺寸时（例如在,100,倍以,上,），器壁效应可忽略，否则需加以考虑。并按下,式进行修正：,?,?,?,?,?,?,?,?,?,?,D,d,u,u,p,t,t,1,.,2,1,2020/2/7,（,3,）颗粒形状的影响,如果颗粒,是非球形,的，可采用两种方

20、法处理。,【,方法一,】,根据球形度及雷诺数查取阻力系数,；,用沉降速度,基本计算式,计算沉降速度。,?,?,?,?,?,3,4,?,?,P,P,t,gd,u,2020/2/7,非球形颗粒阻力系数,的查取,2020/2/7,仍采用球形颗粒的公式计算沉降速度，但所有计,算中的颗粒直径,d,p,要用,当量直径,d,pe,代替,。如：,3,6,pe,P,d,V,?,?,3,6,?,P,pe,V,d,?,非球形颗粒的,当量直径,为：,颗粒的体积,【,方法二,】,【,非球形颗粒的当量直径,】,?,?,?,?,?,18,2,?,?,P,Pe,t,gd,u,2020/2/7,二、重力沉降分离设备,1,、分级

21、器,将密度不同的颗粒分离的设备,【,分离原理,】,利用,不同密度的颗粒,在流体中的,沉降,速度不同,这一原理来实现它们之间的,分离,。,【,分离对象,】不同种类（,密度不同,）的固体颗粒，,工业上的,选矿,便是利用此原理。,2020/2/7,选矿工艺流程图,2020/2/7,【,说明,】,1,、,2,、,3,号,分,级,器,直,径,逐,渐,增,大,而,三,者,中,上,升,水,流,量,均,相,同,，,所,以,水,在,三,者,中,流,速,逐,渐,减,小,。,【,分级器的结构,】,2020/2/7,（,1,）将沉降速度（,密度,）不同,的两种颗粒倾倒到,向上流动,的,水流中；,（,2,）,水的速度调

22、整到在两者的,沉降速度之间,；,（,3,）沉降速度（,密度,）较小的,那部分颗粒便被漂走分出，沉,降速度（,密度,）较大的则被截,留下来。,【,分级原理,】,2020/2/7,【,例如,】,石英和方铅矿,的混合球形颗粒在水力分级,器中进行分离。两者的密度分别为,2650kg/m,3,和,7500kg/m,3,。,纯方铅矿,方铅矿,及大颗,粒石英,小石英颗粒,2020/2/7,1,2,3,2020/2/7,面粉分级器工艺流程图,【,说明,】利用面粉,颗粒大小,与,蛋白质含量,之间的关系，将面,粉按蛋白质含量高（低颗粒大小）分成几种不同部分。,2020/2/7,2020/2/7,2,、降尘室,分离

23、气固混合物的设备,（,1,）降尘室的构造,含尘气体入口,降尘室,净化气体出口,尘粒出口,2020/2/7,降,尘,室,实,物,图,2020/2/7,降尘室,2020/2/7,（,2,）降尘室的工作原理,L,H,水平运,动速度,沉降速度,如果气体的停留时间,（,L/,u,）,颗粒的沉,降时间,（,H/,u,t,）,，尘粒便可分离出来。,结论,2020/2/7,（,3,）降尘室的性能及工艺参数,降尘室的工艺参数及性能指标主要有以下几项：,临界粒径,（分离效果）；,临界沉降速度,；,最大处理量,（生产能力）。,2020/2/7,?,?,0,18,A,q,g,d,Vs,P,pc,?,?,?,?,?,层

24、流区临界粒径计算式,能被除去的最小颗粒直径,临界粒径（,d,pc,）,【,定义,】对于一定的设备（,L,、,W,、,H,）、一定的处,理量（,q,Vs,）下，,能,100,被除去的最小颗粒直径,称,为,临界粒径,。一般情况下可推得：,能被完全（,100%,）除去的最小颗粒尺寸,不仅与颗粒和气体的,性质,有关，还与,处,理量,和降尘室,底面积,有关。,结论,2020/2/7,【,层流区临界粒径计算式的推导,】,由,L/,u,（停留时间）,H/,u,t,（沉降时间）,0,A,q,WL,HWu,L,Hu,u,Vs,t,?,?,?,?,?,?,?,?,18,2,?,?,P,P,t,gd,u,斯托克斯（

25、,Stokes,）定律,?,?,0,18,A,q,g,d,Vs,P,pc,?,?,?,?,?,层流区临界粒径计算式,2020/2/7,临界沉降速度,【,定义,】能,100,被除去的最小颗粒,所对应的沉降速,度称为,临界沉降速度,，用,u,tc,表示。,由,L/,u,（停留时间）,H/,u,tc,（沉降时间）,则有,0,A,q,WL,HWu,L,Hu,u,Vs,tc,?,?,?,其中,q,Vs,以气体体积流量表示的处理量，,m,3,/s,；,A,0,降尘室的底面积，,m,2,；,W,降尘室的宽度，,m,。,2020/2/7,?,?,?,?,?,18,2,?,?,P,pc,tc,gd,u,【,临界

26、沉降速度的计算,】,层流区临界沉降速度计算式,【,方法,】临界沉降速度可根据,临界粒径,计算获取。,一般情况下，因为考虑的是最小颗粒直径，沉降,速度很小，所以可以认为,沉降运动处于层流区,。据,斯托克斯公式：,2020/2/7,最大处理量,降尘室的生产能力,由式,0,A,q,WL,HWu,L,Hu,u,Vs,tc,?,?,?,可知：,tc,Vs,u,A,q,0,?,最大处理量计算式,【,定义,】对于一定的沉降设备和分离要求，所能处,理的最大含尘气体量，,m,3,/s,。,2020/2/7,几,点,说,明,含尘气体的,最大处理量是与,某一粒径,对应,的，是,指这一粒径及大于该粒径的颗粒都能,10

27、0%,被除去时,的最大气体量（,粒径越大，处理量越大,）；,最大的气体处理量不仅与粒径相对应，还与,降尘室底面积（,A,0,）有关，底面积越大处理量,越大，但,处理量与高度无关,。为此，,降尘室都,做成扁平形,；,为提高气体处理量，室内以水平隔板将降尘,室分割成若干层，称为,多层降尘室,。,2020/2/7,多层降尘室2.swf,常用的隔板,间距为,40,100mm,2020/2/7,含尘气体,净化气体,隔板,调节阀门,2020/2/7,（,4,）降尘室的计算,【,降尘室的计算类型,】,设计型计算与操作型计算。,设计型计算,（,由生产任务确定设备尺寸,）,已知气体处理量,q,Vs,和除尘要求,

28、d,pc,，,求降尘室的大,小。,（长度和宽度）,tc,Vs,u,q,WL,?,2020/2/7,【,例,】某降尘室长,3,米，在常压下处理,2500,m,3,/h,含尘,气体，设颗粒为球形，密度为,2400,kg/m,3,，气体密度,为,1,kg/m,3,，粘度为,2,10,-5,Pa.s,，现要求该降尘室能,够除去的最小颗粒直径为,4,10,-5,m,，计算降尘室宽,度为多少？,例,题,解,答,2020/2/7,【,解,】据：,tc,Vs,u,q,WL,?,设降尘室内颗粒沉降时处于,层流区,（斯托克斯定,律区），即：,?,?,?,18,),(,2,?,?,P,Pc,tc,gd,u,已知：,

29、d,Pc,4,10,5,m,P,2400kg/m,3,1kg/m,3,2,10,5,Pa.s,）,（,）,（,）,（,s,m,u,tc,/,105,.,0,10,2,18,1,2400,10,4,81,.,9,5,2,5,?,?,?,?,?,?,2020/2/7,2,21,.,0,10,2,1,105,.,0,10,4,Re,5,5,?,?,?,?,?,?,?,?,?,tc,P,u,d,故假设成立，计算结果有效。,已知,q,Vs,2500kg/h,L,3m,因此降尘室的宽度为：,),(,2,.,2,3,105,.,0,3600,2500,m,L,u,q,W,tc,Vs,?,?,?,?,2020

30、/2/7,操作型计算,、用,已知尺寸,（,WL,）,的降尘室处理一定量,q,Vs,含尘,气体时，计算,可以完全除掉的最小颗粒的尺寸,（临,界粒径,d,pc,）,；,?,?,0,18,A,q,g,d,Vs,P,pc,?,?,?,?,?,2020/2/7,、用,已知尺寸,（,WL,）,的降尘室处理含尘气体时，,计算要求,完全除去直径,d,pc,的尘粒时所能处理的气体,流量,（最大处理量,q,Vs,）,。,tc,Vs,u,A,q,0,?,?,?,?,?,?,18,2,?,?,P,pc,tc,gd,u,式中：,2020/2/7,【,例,】有一降尘室,长为,4m,，宽为,2m,，高为,2.5m,，,内部

31、用隔板分成,25,层,。进入降尘室的炉气密度为,0.5kg/m,3,，粘度为,0.035cP,，尘粒密度为,4500kg/m,3,。,现用此降尘室分离,100m,以上的颗粒，试求可处理,的,炉气流量,。,例,题,解,答,2020/2/7,【,解,】设沉降处在斯托克斯区。,依题意知,P,=4500kg/m,3,=0.5kg/m,3,d,PC,=100,10,6,m,=0.035,10,3,Pa.s,据,?,?,?,18,),(,2,?,?,P,Pc,tc,gd,u,),/,7,.,0,10,5,.,3,18,5,.,0,4500,10,100,81,.,9,5,2,6,s,m,u,tc,（,）,

32、（,）,（,?,?,?,?,?,?,而,2,1,10,5,.,3,5,.,0,7,.,0,10,100,Re,5,6,?,?,?,?,?,?,?,?,?,tc,Pc,u,d,故假设成立，计算有效。,2020/2/7,据,q,Vs,=A,0,u,tc,WLu,tc,已知,L=4m W=2m,故,每层,可处理的炉气流量为：,q,Vs,=2,4,0.7,5.6(m,3,/s),降尘室共有,25,层，则处理的,总炉气流量,为：,（,q,Vs,）,总,5.6,25,140,（,m,3,/s,）,2020/2/7,（,5,）有关降尘室的几点说明,气体在降尘室内,流通截面上的均布,非常重要，分,布不均必然有

33、部分气体在室内,停留时间过短,，其中,所含颗粒来不及沉降而被带出室外。为使气体均布,，降尘室,进、出口,通常都,做成锥形,；,2020/2/7,降,尘,室,实,物,图,锥形进、出口,2020/2/7,为防止操作过程中已被除下的尘粒又被气流重新,卷起，降尘室的,操作气速往往很低,（,一般不超过,3m/s,）,；,为保证分离效率（临界粒径小），,室底面积也必,须较大,。因此，降尘室是一种,庞大而低效的设备,；,通常只能捕获,粒径大于,50,m,的粗颗粒。要将更细,小的颗粒分离出来，就必须采用,更高效,的除尘设备,（如,旋风除尘器,、,电除尘器,等）。,2020/2/7,焙烧炉,降尘室,旋风分离器,

34、电除尘器,泡沫塔,硫铁矿,空气,去转化器,二氧化硫除尘净化工艺流程简图,2020/2/7,3,、增稠器（沉降槽、澄清器）,【,定义,】通过沉降的方法,分离悬浮液,（,液固混合物,）,的设备。,（,1,）沉降槽的作用,提高悬浮液,浓度（,增稠器,）,；,得到,澄清液体（,澄清器,）,。,（,2,）沉降槽的分类,分为,间歇沉降槽,和,连续沉降槽,。,工业过程中一般采用,连续沉降槽,。,2020/2/7,底部略成锥状的大直径,圆槽,；,直径,小者为数米，大者可达数百米；,高度,为,2.54m,；,槽底有一个徐徐转动的,搅拌耙,，由顶部的电机通,过减速机带动。通常小槽耙的,转速,为,1r/min,，大

35、槽的,约为,0.1r/min,左右。,（,3,）连续沉降槽的构造,2020/2/7,连续沉降槽结构示意图,2020/2/7,园槽,锥形底部,2020/2/7,料井,转耙,澄,清,器,的,内,部,结,构,2020/2/7,澄,清,器,的,倒,喇,叭,形,料,井,【,说明,】,料浆,进入倒喇叭形料井后，,流速减小,，以免将沉降到底部的固体颗粒卷入液相中。,2020/2/7,电机,变速齿轮,进料管,通常小槽耙的,转速,为,1r/min,，大槽的约为,0.1r/min,左右。,2020/2/7,（,3,）沉降槽的工作原理,料浆经,料井,送到液,面以下,0.3,1.0m,处,。迅速分散到整个,横截面上；

36、,液体向上流动,，清,液经由槽顶端四周,的,溢流堰,连续流出,，,称为,溢流,；,固体颗粒下沉,至底,部，槽底的,转耙,将,沉渣缓慢地聚拢到,底部中央的,排渣口,连续排出。排出的,稠浆称为底流,。,2020/2/7,（,4,）沉降槽的特点,【,优点,】结构简单，操作连续，处理量大且增稠物,的浓度均匀。,【,缺点,】设备庞大，占地面积大，分离效率底。,【,应用,】连续沉降槽适用于,处理量大而浓度不高,，,且,颗粒不甚细微,的悬浮料浆，如,烧碱生产中的盐水,精制过程,就是一例。经过这种设备处理后的,沉渣中,还含有约,59%,的液体,。,2020/2/7,（,5,）絮凝剂及其作用,液固混合物的两种类

37、型,【,悬浮液,】颗粒直径较大，采用各种沉降设备即可,分离；,【,溶,胶,】颗粒直径较小，通常小于,1,m,。通常情,况下难以沉降，须加入,絮凝剂,方可进行分离。,2020/2/7,絮凝剂的作用,【,作用,】使细小颗粒发生,凝聚,。,【,凝聚,】胶体颗粒失去稳定性的过程称为,脱稳过程,。脱稳即意味着,液体中原来均匀分散的固体微粒（,溶胶,）结合成了较大的颗粒,，从液体中沉淀下来。,这种现象即称为凝聚,。,2020/2/7,絮凝剂的种类,凡能,促进溶胶中微粒凝聚的物质,皆可作为絮凝剂,，常用的絮凝剂有以下几种：,A.,电解质,：如明矾、三氯化铝等；,B.,高分子化合物,：如聚丙烯酰胺等；,C.,表面活性剂,。,2020/2/7,化盐桶,精制折流槽,澄清槽,原盐,粗盐水,砂滤器,聚丙烯酰胺,盐水生产工艺流程简图,清盐水,至电解槽,化盐水,