化工原理上册课件第三章-非均相混合物分离及固体流态化-(2)课件.ppt

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1、1第三章、非均相混合物分离及固体流态化3.1 沉降分离原理及设备3.1.1 颗粒相对于流体的运动3.1.2 重力沉降3.1.3 离心沉降2惯性离心力作用下实现的沉降过程称为离心沉降。颗粒受到三个力 颗粒与流体在径向上的相对速度向心力惯性离心力阻力一、离心沉降速度及分离因数颗粒的圆周运动速度3上述三个力达到平衡时：平衡时颗粒在径向上相对于流体的运动速度ur便是它在此位置上的离心沉降速度：离心沉降速度(3-35)一、离心沉降速度及分离因数4一、离心沉降速度及分离因数离心沉降时，若颗粒与流体的相对运动处于滞流区，则可得 同一颗粒所受的离心力与重力之比称为离心分离因数。离心分离因素5二、离心沉降设备1

2、.旋风分离器（1）旋风分离器的结构与操作原理 动画156（2）旋风分离器的性能临界粒径旋风分离器的进气口宽度旋风分离器的进口气速气流的有效旋转圈数临界粒径是判断旋风分离器分离效率高低的重要依据。临界粒径越小，说明旋风分离器的分离性能越好。二、离心沉降设备7分离效率总效率0 粒级效率pi 二、离心沉降设备8 通过实测旋风分离器进、出气流中所含尘粒的浓度及粒度分布，可得粒级效率与颗粒直径di的对应关系曲线，该曲线称为粒级效率曲线。粒级效率曲线 粒级效率恰为50%的颗粒直径，称为分割粒径。分割粒径 二、离心沉降设备9同一型式且尺寸比例相同的旋风分离器 曲线相同，因此此曲线估算旋风分离器的效率较为方便

3、。二、离心沉降设备10图3-11 标准旋风分离器的 曲线 二、离心沉降设备11压力降阻力系数标准旋风分离器为8操作温度，颗粒密度、粒径、进口气速度及粉尘浓度等情况。影响旋风分离器性能的因素 二、离心沉降设备12（3）旋风分离器类型二、离心沉降设备XLT/A型 13XLP/B型 二、离心沉降设备14XLK型(扩散式)二、离心沉降设备15（4）旋风分离器的选用 首先应根据系统的物性，结合各型设备的特点，选定旋风分离器的类型；然后依据含尘气的体积流量，要求达到的分离效率，允许的压力降计算决定旋风分离器的型号与个数。二、离心沉降设备162.旋液分离器 旋液分离器又称水力旋流器，是利用离心沉降原理从悬浮

4、液中分离固体颗粒的设备，它的结构与操作原理和旋风分离器类似。二、离心沉降设备17第三章、非均相混合物分离及固体流态化3.2 过滤分离原理及设备3.2.1 流体通过固体颗粒床层的流动18一、固体颗粒群的特性1.颗粒群的粒度分布 筛分是用单层或多层筛面将松散的物料按颗粒粒度分成两个或多个不同粒级产品的过程。分布函数Fi定义为第i层筛网的筛过量占样品总量的质量分数，以dpi为横坐标，Fi为纵坐标得到的曲线即为分布函数曲线。筛分分布函数19频率函数 一、固体颗粒群的特性图3-16 颗粒的分布函数曲线和频率函数曲线202.颗粒群的平均直径 粒群的平均直径计算式为（3-46）一、固体颗粒群的特性21二、固

5、体颗粒床层的特性1.床层的空隙率 空隙率以表示，即222.床层的自由截面积 床层截面上未被颗粒占据的流体可以自由通过的面积，称为床层的自由截面积。3.床层的比表面积 床层的比表面积是指单位体积床层中具有的颗粒与流体接触的表面积。若忽略床层中颗粒间相互重叠的接触面积。二、固体颗粒床层的特性23床层的比表面积也可用颗粒的堆积密度估算，即 二、固体颗粒床层的特性颗粒的堆积密度颗粒的真实密度244.床层的当量直径二、固体颗粒床层的特性 简化模型是将床层中不规则的通道假设成长度为 L，当量直径为 的一组平行细管，并且规定：（1）细管的全部流动空间等于颗粒床层的空隙容积；（2）细管的内表面积等于颗粒床层的

6、全部表面积。25依照非圆形管当量直径的定义，可推出（3-49）二、固体颗粒床层的特性26三、流体通过固体颗粒床层（固定床）的压降 流体通过固定床的压力降主要有两方面：一是流体与颗粒表面间的摩擦作用产生的压力降。二是流动过程中，孔道截面积突然扩大和突然缩小以及流体对颗粒的撞击产生的压力降。27 采用计算床层当量直径时所用的简化模型，将流体通过床层的流动看作流体通过一组当量直径为deb的平行细管流动，可得到其压力降为：（3-52）床层雷诺数 床层的摩擦系数，是床层雷诺数的函数三、流体通过固体颗粒床层（固定床）的压降28康采尼（Kozeny）方程欧根（Ergun）方程（3-55）（3-58）三、流体

7、通过固体颗粒床层（固定床）的压降29第三章、非均相混合物分离及固体流态化3.2 过滤分离原理及设备3.2.1 流体通过固体颗粒床层的流动3.2.2 过滤操作的原理30 过滤是在外力作用下，使悬浮液中的液体通过多孔介质的孔道，而固体颗粒被截留在介质上，从而实现固、液分离的操作。过滤31图3-17 过滤操作示意图动画1632一、过滤方式1饼层过滤2深床过滤3膜过滤饼层过滤时发生“架桥”现象图3-1833二、过滤介质（1）对过滤介质的性能要求 具有足够的机构强度和尽可能小的流动阻力，同时，还应具有相应的化学稳定性，耐腐蚀性和耐热性。应用于食品和生物制品过滤的介质还应考虑无毒，不易滋生微生物，易清洗消

8、毒等。（2）工业上常用的过滤介质的种类 织物介质(又称滤布)堆积介质 多孔固体介质 多孔膜 34三、滤饼的压缩性和助滤剂不可压缩滤饼可压缩滤饼 当滤饼两侧的压力差增大时，颗粒的形状和颗粒间的空隙不会发生明显变化，单位厚度床层的流动阻力可视作恒定。当滤饼两侧的压力差增大时，颗粒的形状和颗粒间的空隙会有明显的改变，单位厚度饼层的流动阻力随压力差增大而增大。35助滤剂 助滤剂是某种质地坚硬而能形成疏松饼层的固体颗粒或纤维状物质，将其混入悬浮液或预涂于过滤介质上，可以改善饼层的性能，使滤液得以畅流。三、滤饼的压缩性和助滤剂36练 习 题 目思考题作业题:4、51.分析影响旋风分离器临界粒径的因素。2.

9、选择旋风分离器时应该依据哪些性能指标?3.过滤的方式有哪些？饼层过滤时，真正起过滤作用的是什么？学习目标学习目标1、复述故事，深入理解文章内容，初步把握人物形象。2、学会利用文中关键词句分析人物形象。3、体会文章所揭示的深刻道理。故事发生的时间、地点、人物、事件的起因、经过和结果要复述清楚。看图复述课文内容自学指导自学指导(一一)1、作作者者运运用用哪哪几几种种方方法法去去刻刻画画人人物物的的形形象象？从从文文中中找找出出具具体体句句子子进进行行分分析析。并并说说说说你你是是如如何何看看待待这这两个人物的。两个人物的。2、从这个故事中你懂得了什么道理？、从这个故事中你懂得了什么道理？自学指导(

10、二)陈尧咨（善射）陈尧咨（善射）卖油翁（善酌）卖油翁（善酌）动作动作神态神态语言语言睨之无他，但手熟尔以我酌油知之我亦无他，惟手熟尔汝亦知射乎吾射不亦精乎尔安敢轻吾射释担而立释担而立但微颔之但微颔之取取置置覆覆酌酌沥沥性格性格:自矜（骄傲）自矜（骄傲）谦虚谦虚对比对比道理道理:熟能生巧,即使有什么长处也不必骄傲自满。忿然忿然笑而遣之笑而遣之笑而遣之笑而遣之1、联联系系生生活活、学学习习，说说说说熟熟能能生生巧巧的的事例。事例。2、你你认认为为一一个个人人应应该该如如何何看看待待自自己己的长处？又如何看待他人的长处？的长处？又如何看待他人的长处？课外延伸人外有人，天外有天。取人之长，补己之短。自

11、满人十事九空，虚心人万事可成。谦受益，满招损。三人行，必有我师焉。择其善者而从之，其不善者而改之。骄骄傲傲自自满满是是我我们们的的一一座座可可怕怕的的陷陷阱阱；而而且且，这这个个陷陷阱是我们自己亲手挖掘的。阱是我们自己亲手挖掘的。老舍老舍尺有所短；寸有所长。物有所不足；智有所不明。屈原 n1、正视自己的长处，扬长避短，、正视自己的长处，扬长避短，n2、正视自己的缺点，知错能改，、正视自己的缺点，知错能改，n3谦虚使人进步，谦虚使人进步，n4、人应有一技之长，、人应有一技之长，n5、自信是走向成功的第一步，、自信是走向成功的第一步，n6强中更有强中手，一山还比一山高，强中更有强中手，一山还比一山高，n7艺无止境艺无止境 n8、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来，刻苦、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来，刻苦训练才能有所收获，取得成效。训练才能有所收获，取得成效。n9、骄傲自大、不可一世者往往遭人轻视；、骄傲自大、不可一世者往往遭人轻视；n10、智者超然物外、智者超然物外