【正文】 ? ? gAmp sspf ??? ???2022/10/24 ②聚式流化： 由于氣穴的形成與破裂，流化床層的壓降會有起伏，還可能發(fā)生兩種不正常的操作狀況，即騰涌與溝流。 2022/10/24 ⅲ 稀相區(qū) : 在發(fā)生聚式流化時，細(xì)顆粒被氣體帶到上方，形成稀相區(qū)。 特點 : 若床層橫截面直徑比顆粒直徑大得多，床層各向同性。然后，藉液壓傳動的刮刀逐漸向上移動，將濾餅刮入卸料斗卸出機外，然后清洗轉(zhuǎn)鼓。 2022/10/24 懸筐式離心機 也稱三足式離心機（ suspendedblasket cenrifuge）是一種常用的人工卸料的間歇式離心機。 2022/10/24 若轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速為 n r/min,轉(zhuǎn)筒回轉(zhuǎn)一周所用時間： nT60?整個轉(zhuǎn)筒表面上任何一小塊過濾面積所經(jīng)歷的過濾時間為： nT /60 ??? ?? 從生產(chǎn)能力的角度來看 ,一臺總過濾面積為 A， 浸沒角度為 φ， 轉(zhuǎn)速為 n r/min的連續(xù)式轉(zhuǎn)筒真空過濾機 ， 與一臺同樣條件下操作的過濾面積為 A， 操作周期為 T=60/n， 每次過濾時間 n/60 ?? ? 的間歇式板框壓濾機是等效的 。 例： 用一臺 BMS/63525板框壓濾機過濾一種含固體顆粒為25kg/m3 的懸浮液 ， 在過濾機入口處濾漿的表壓為 105Pa,已測得在此壓力下 K= 104， qe=，所用濾布與實驗時的相同 ， 料漿溫度為 25℃ ， 每次過濾到濾餅充滿濾框為止 ， 然后用清水洗滌濾餅 ， 洗水溫度及表壓與濾漿相同 ， 體積為濾液體積的 8%， 每次卸渣 ， 清理 ， 2022/10/24 裝合等輔助操作時間為 15min。 而供洗水流通的面積僅為過濾面積的一半 Eewe LLLL )(2)( ??? AAw 21?2022/10/24 當(dāng)操作壓強差和洗水與濾液粘度相同時 )(39。 轉(zhuǎn)筒真空過濾機的優(yōu)點是能連續(xù)自動操作 ， 省人力 ， 生產(chǎn)能力大 ， 適用于處理易含過濾顆粒的濃懸浮液 。 當(dāng)扇形格有一區(qū)轉(zhuǎn)入另一區(qū)時 ， 因有不工作區(qū)的存在 ，使操作區(qū)不致相互串通 。 如圖 。 葉濾機也為 間歇操作 ， 過濾時濾葉安裝在能承受內(nèi)壓的密閉機殼內(nèi) 。 顆粒 被濾布截留而沉積在濾布上 ， 待濾餅充滿全框后 ，停止過濾 。 由此可得到濾餅的壓縮性指數(shù)s及物料特性常數(shù) k。但推動力ΔP恒定， 過濾速率逐漸變小 。 同理 ： AvVLe e?Ve—— 過濾介質(zhì)的當(dāng)量濾液體積 ， 或稱虛擬濾液體積 ， m3 在一定的操作條件下 ， 以一定介質(zhì)過濾一定的懸浮液時 ，Ve為定值 ， 但同一介質(zhì)在不同的過濾操作中 ， Ve值不同 。 )()1(5 223LPau c??? ????——過濾速度表達(dá)式 過濾速率 過濾速率 過濾速度 單位時間通過單位過濾面積的濾液體積 單位時間獲得的濾液體積稱為過濾速率 定義 )()1(5 223LPaAddVu c???????? )()1(5 223LPAaddV c???????表達(dá)式 2022/10/24 濾餅的阻力 令 322 )1(5???? ar —— 濾餅的比阻 ， 1/m2 rLPAddV c?? ??(4) 令 rLR ? —— 濾餅阻力 rLPAddV c???? （ 5） 速度＝推動力 ∕阻力 2022/10/24 由 R＝ rL可知 ， 比阻 r是單位厚度濾餅的阻力 ， 數(shù)值上等于粘度為 1m/s的平均流速通過厚度為 1m的濾餅層時 ， 所產(chǎn)生的壓強降 。 d) 多孔膜 ：由高分子材料制成 ， 膜很薄 （ 幾十 μm到 200μm） ， 孔很小 ， 可以分離小到 ,應(yīng)用多孔膜的過濾有超濾和微濾 。 一、過濾操作的基本概念 2022/10/24 過濾方式 過濾 深層過濾 濾餅過濾 固體顆粒的沉積發(fā)生在較厚的粒狀過濾介質(zhì)床層內(nèi)部 ， 懸浮液中的顆粒直徑小于床層直徑 ， 當(dāng)顆粒隨流體在床層的曲折孔邊穿過時 ， 便粘附在過濾介質(zhì)上 。8DVu Si ? sm / 9 2 ???22iuP ???? ? ?aP5 5 02 2 ???? ? ?aP700? 或者從維持指定的最大允許壓降數(shù)值為前提 ， 求得每臺旋風(fēng)分離器的最小直徑 。 ??SSVVn 為滿足規(guī)定的氣體處理量 、 壓強降及分離效率三項指標(biāo) ， 需要直徑不大于 ， 為了便于安排 ， 現(xiàn)采用四臺并聯(lián) 。 旋風(fēng)分離器的設(shè)計計算 例如 ， 已知氣體流量 VS(m3/s)、 原始含塵量 C1(g/m3)、 粉塵的粒度分布 ， 除塵要求及氣體通過旋風(fēng)分離器允許的壓強降 ， 要求選擇旋風(fēng)分離器的形式 ， 確定旋風(fēng)分離器的直徑和個數(shù) 。 即使沉到器壁也會被重新?lián)P起 2022/10/24 有時也把旋風(fēng)分離器的粒級效率標(biāo)繪成 d/d50的函數(shù)曲線 ， d50為粒級效率為 50%的顆粒直徑 ， 稱為 分割粒徑 。 氣流中顆粒的離心沉降速度為： misr Rudu??1822?顆粒到達(dá)器壁所需要的時間： 2218ismrt udBRuB??? ??停留時間為： imuNR?? 2? 對某尺寸的顆粒所需的沉降時間 θt恰好等于停留時間 θ，該顆粒就是理論上能被完全分離下來的最小顆粒 ， 用 dc表示這種顆粒的直徑 ， 即 臨界粒徑 。氣體在器內(nèi)按螺旋形路線向器底旋轉(zhuǎn)，到達(dá)底部后折而向上，成為內(nèi)層的上旋的氣流，稱為氣芯，然后從頂部的中央排氣管排出。這種能促進(jìn)溶膠中微粒絮凝的物質(zhì)就是絮凝劑（ coagulant）。如果為了得到澄清液，常稱為澄清（ clarify），所用設(shè)備為澄清器（ clarifier）。 2022/10/24 降塵室的計算 降塵室的計算 設(shè)計型 操作型 已知氣體處理量和除塵要求 ， 求降塵室的大小 用已知尺寸的降塵室處理一定量含塵氣體時 ， 計算 可以完全除掉的最小顆粒的尺寸 ， 或者計算要求 完全除去直徑 dp的塵粒時所能處理的氣體流量 。s 假定粒子在上升水流中作自由沉降 ， 試求： 1） 欲得純方鉛礦粒 ， 水的上升流速至少應(yīng)取多少 m/s？ 2） 所得純方鉛礦粒的尺寸范圍 。 2） 20℃ 的空氣中的沉降速度 用摩擦數(shù)群法計算 20℃ 空氣： ρ=⒈ 205 kg/m3， μ=⒈ 81 105 根據(jù)無因次數(shù) K值判別顆粒沉降的流型 2022/10/24 ? ?3 2???? gdK s ?? ? ? ? ?? ?3 256 0 0 ????????＜ K， 沉降在過渡區(qū) 。 pe Vd ?36? 3 6Pe Vd ??? 顆粒的 球形度愈小 ， 對應(yīng)于同一 Ret值的 阻力系數(shù) ζ 愈大 但 φs值對 ζ的影響在滯流區(qū)并不顯著 ， 隨著 Ret的增大 ， 這種影響變大 。 作用力 重力 慣性離心力 重力 沉降 離心沉降 沉降速度 1） 球形顆粒的自由沉降 設(shè)顆粒的密度為 ρs， 直徑為 d， 流體的密度為 ρ， 第二節(jié) 沉降分離 一、重力沉降 2022/10/24 重力 gdF sg ?? 36?浮力 gdF b ?? 36? 而阻力隨著顆粒與流體間的相對運動速度而變 ， 可仿照流體流動阻力的計算式寫為 ： 22uAF d ??? 24 dA??對球形顆粒 2422 udFd??? ????maFFF dbg ???2022/10/24 adudgdgd ss ????????? 3223362466 ???(a) 顆粒開始沉降的瞬間 ， 速度 u=0， 因此阻力 Fd=0， a→max 顆粒開始沉降后 ， u ↑ →Fd ↑； u →ut 時 ， a=0 。 球形顆粒： α球 =A/V=6/dp 非球形顆粒：形狀因數(shù)。 eVd??6?2022/10/24 二、顆粒群的特性 粒度分布 粒度分布曲線（頻率分布、累積分布）。 等速階段中顆粒相對與流體的運動速度 ut 稱為沉降速度 。 2022/10/24 沉降速度的計算 1） 試差法 假設(shè)沉降屬于層流區(qū) 方法： ? ????182 ?? st du ut ??dut ?Re Ret Ret＜ 1 ut為所求 Ret＞ 1 艾倫公式 求 ut 判斷 …… 公式適 用 為止 2) 摩擦數(shù)群法 ? ?????34 ?? stgdu由 得 ? ?234tsudg???? ??2022/10/24 22222Re??ttud?? ? ?23234Re????? gd st??? ?3 2???? gdk s ??令 3234Re kt ?? 因 ζ是 Ret的已知函數(shù) ， ζ Ret2必然也是 Ret的已知函數(shù) ， ζ ～ Ret曲線便可轉(zhuǎn)化成 ζ Ret2～ Ret曲線 。 用艾倫公式計算沉降速度 。 2022/10/24 解： 1)水的上升流速 為了得到純方鉛礦粒 ， 應(yīng)使全部石英粒子被溢流帶出 ， 應(yīng)按 最大石英粒子的自由沉降速度決定水的上升流速 。 2022/10/24 例： 擬采用降塵室除去常壓爐氣中的球形塵粒 。如果為了分離液體而得到稠漿的設(shè)備，就是增稠器（ thickener）。 2022/10/24 離心沉降： 依靠慣性離心力的作用而實現(xiàn)的沉降過程 適于分離兩相密度差較小 ， 顆粒粒度較細(xì)的非均相物系 。氣體中所夾帶的塵粒在隨氣流旋轉(zhuǎn)的過程中，由于密度較大，受離心力的作用逐漸沉降到器壁，碰到器壁后落下，滑向出灰口。 2022/10/24 imiscmuNRudBR ??? 21822 ?isc uNBd???9?? —— 臨界粒徑的表達(dá)式 2） 臨界粒徑的影響因素 a) 由 isc uNBd???9? ， 知 Bdc ?即 臨界粒徑隨分離器尺寸的增大而增大 。 對于標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器 050 ???iuDd ?2022/10/24 壓力降 氣體通過旋風(fēng)分離器時 ， 由于進(jìn)氣管 、 排氣管及主體器壁所引起的摩擦阻力 ， 氣體流動時的局部阻力以及氣體旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的動能損失造成了氣體的壓強降 ， 22ic up ???? 對型式不同或尺寸比例不同的設(shè)備 ξc的值也不同 ， 要通過實驗測定 ， 對于標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器 ξc=。 2022/10/24 步驟： a) 根據(jù)具體情況選擇合適的型式 ， 選型時應(yīng)在高效率與地阻力者之間作權(quán)衡 ， 一般長 、 徑比大且出入口截面小的設(shè)備效率高且阻力大 ， 反之 ， 阻力小效率低 。 校核壓力降與分離效率 四臺并聯(lián)時 ， 每臺旋風(fēng)分離氣分?jǐn)偟臍怏w處理量為： smVV ss / 339。 2022/10/24 ΔP=700Pa ui=82DAB ?iSuV 39。 適用于懸浮液中顆粒甚小且含量甚微（ 固相體積分率在 %以下 ） 的場合 固體顆粒成餅層狀沉積于 過濾介質(zhì)表面 ，形成濾餅 適用于處理固相含量稍高 （ 固相體積分率在 1%以上 ） 的懸浮液 。 2022/10/24 助濾劑 濾餅 不可壓縮濾餅 : 顆粒有一定的剛性 ， 所形成的濾餅并不因所受的壓力差而變形 可壓縮濾餅 : 顆粒比較軟 ， 所形成的濾餅在壓差的作用下變形 ， 使濾餅中的流動通道變小 ，阻力增大 。 反映了顆粒形狀 、 尺寸及床層空隙率對濾液流動的影響 床層空隙率 ε愈小及顆粒比表面積 α愈大 ， 則床層愈致密 ，對流體流動的阻滯作用也愈大 。 2022/10/24 （ 7）