非均相机械分离-1.ppt
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1、第三章第三章 非均相机械分离非均相机械分离第第3 3章章 非均相机械分离非均相机械分离3.1 概述概述3.2 颗颗粒的沉降粒的沉降3.3 过过滤滤一、什么是非均相物系?一、什么是非均相物系?分散相分散相组分组分连续相连续相3.1 概述概述例如例如:悬浮在空气(连续相)中的粉尘(分散相)悬浮在空气(连续相)中的粉尘(分散相)相系分为两大类:相系分为两大类:a 均相物系均相物系:在连续相和分散相之间没有相界面。:在连续相和分散相之间没有相界面。分离较难,如水分离较难,如水-乙醇乙醇b.非均相物系非均相物系:在连续相和分散相之间存在着明显:在连续相和分散相之间存在着明显的相界面,机械分离过程,如油和
2、水。的相界面,机械分离过程,如油和水。二、非均相物系的分离方法二、非均相物系的分离方法 沉降沉降利用分散相和连续相之间的密度差异,在利用分散相和连续相之间的密度差异,在某种重力场中,使之发生相对运动而实现分离。如某种重力场中,使之发生相对运动而实现分离。如 水中的水中的d=510m的沙粒或粘土。包括重力沉降、的沙粒或粘土。包括重力沉降、离心沉降、电场、磁场、絮凝沉降离心沉降、电场、磁场、絮凝沉降(在浊水中加入在浊水中加入少量的明矾少量的明矾)过滤分离过滤分离 d=410m 离子交换分离离子交换分离 如如:水中的水中的Ca2+,Mg2+膜分离膜分离 如如:海水的脱盐、造纸废水的处理:海水的脱盐、
3、造纸废水的处理三、机械分离在工业生产中的作用三、机械分离在工业生产中的作用用于产品的回收用于产品的回收 环境保护环境保护 废水的净化废水的净化水的净化水的净化吸附(活性炭吸附(活性炭)过滤过滤 磁化磁化 矿化矿化生物接触氧化法;生物接触氧化法;臭氧法;电渗透法;反渗透法臭氧法;电渗透法;反渗透法 废气的净化废气的净化空气空气 油水分离器油水分离器 棉花过滤器棉花过滤器 超细纤维过滤超细纤维过滤器器3.2 颗粒沉降颗粒沉降 3.2.1 重力沉降重力沉降3.2.2 重力沉降分离设备重力沉降分离设备3.2.3 离心离心沉降沉降3.2.4 离心沉降设备离心沉降设备3.2.1 固体颗粒在流体中的重力沉降
4、固体颗粒在流体中的重力沉降 一、球形颗粒的自由沉降与干扰沉降一、球形颗粒的自由沉降与干扰沉降自由沉降自由沉降:当颗粒在一个足够大的容器当颗粒在一个足够大的容器(dp2 105阻力系数骤然下降阻力系数骤然下降层流边界层层流边界层湍流边界层湍流边界层分离点后移,尾流区收缩,形体阻力突然下降分离点后移,尾流区收缩,形体阻力突然下降近似取近似取=0.1 5.重力沉降重力沉降公式的应用公式的应用 如果能够确认流动区域,直接用对应公式如果能够确认流动区域,直接用对应公式 流动区域不能确定,采用试差法流动区域不能确定,采用试差法 假定流动处于层流区,假定流动处于层流区,Stokesu0 Re0 (?2),y
5、es结束结束no 换用相应区域公式换用相应区域公式 u0 Re0 判断,修正判断,修正四、强化重力沉降的方法四、强化重力沉降的方法增加颗粒的直径,加凝聚剂、助附着剂增加颗粒的直径,加凝聚剂、助附着剂 减小流体的密度、粘度减小流体的密度、粘度ut 减减 减少干扰沉降减少干扰沉降 减减对于液体对于液体=f(T)T 对于气体对于气体=f(T)T 3.2.2 重力沉降分离设备重力沉降分离设备 降尘室降尘室 1.1.工作原理工作原理 气体入室气体入室 减速减速颗粒的沉降运动颗粒的沉降运动&随气体运动随气体运动沉降运动时间沉降运动时间 气体停留时间气体停留时间分离分离流道面积扩大流道面积扩大所需沉降时间所
6、需沉降时间=H/u0在室内停留时间在室内停留时间=L/u分离满足的条件:分离满足的条件:2.能能(100%100%)被除去的最小颗粒直径被除去的最小颗粒直径 100%100%去除去除室顶到室底室顶到室底说明说明 d,容易除去容易除去气量气量V,容易除去容易除去分离所需最分离所需最低低沉降速度沉降速度最低沉降速度最低沉降速度能被分离的最小粒径能被分离的最小粒径说明说明dmin与与颗粒、气体性质,气体处理量,底面积有关颗粒、气体性质,气体处理量,底面积有关考虑考虑是是dmin ,一般认为处在层流区一般认为处在层流区 3.最大处理量(生产能力)最大处理量(生产能力)说明说明Vmax为为某一粒径能某一
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- 均相 机械 分离
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