化工原理第三章講稿-修改-wenkub.com
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【正文】 2) 轉(zhuǎn)筒表面最終濾餅厚度 δ。的間歇式板框壓濾機(jī)是等效的。2023/3/5 星期五解： 總過濾面積 濾框總?cè)莘e 已知 1m3濾餅的質(zhì)量為 1930kg， 其中含水 x kg,水的密度按 1000kg/m3考慮。2023/3/5 星期五八、 過濾機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算過濾機(jī)的生產(chǎn)能力 ： 單位時間的濾液體積或?yàn)V渣體積， m3/s 間歇過濾機(jī)的計(jì)算 一個操作周期時間為生產(chǎn)能力為在間歇過濾機(jī)的生產(chǎn)中，總是力求獲得最大的生產(chǎn)能力，因此，對于間歇過濾過程來說，合理選擇每個循環(huán)中的過濾時間，可以得到最大的生產(chǎn)能力。 洗滌時間： 洗滌速率與過濾終了時的過濾速率有關(guān)，這個關(guān)系取決于濾液設(shè)備上采用的 洗滌方式 。 缺點(diǎn)是附屬設(shè)備較多，投資費(fèi)用高，過濾面積不大。圓筒轉(zhuǎn)動時，憑借分配頭的作用使這些孔道依次分別與真空管及壓縮空氣管相通，因而在回轉(zhuǎn)一周的過程中每個扇形格表面即可順序進(jìn)行過濾、洗滌、吸干、吹松、卸餅等項(xiàng)操作 2023/3/5 星期五2023/3/5 星期五2023/3/5 星期五轉(zhuǎn)筒的過濾面積一般為 5～ 40m2， 浸沒部分占總面積的 30%～40%。 洗滌時，洗水的路徑與濾液相同，這種洗滌方法稱為 置換洗滌法。濾葉由金屬絲網(wǎng)制造，內(nèi)部具有空間，外罩濾布。稱為 橫穿洗滌法 ，它的特點(diǎn)是 洗滌水穿過的途徑正好是過濾終了時濾液穿過途徑的二倍。 懸浮液 在指定壓強(qiáng)下經(jīng)濾漿通路由濾框角上的孔道并行進(jìn)入各個濾框， 濾液 分別穿過濾框兩側(cè)的濾布，沿濾板板面的溝道至濾液出口排出?？虻膬蓚?cè)覆以濾布，空框與濾布圍成了容納濾漿和濾餅的空間。 濾板和濾框 多做成正方形 ，角上均開有小孔，組合后即構(gòu)成供濾漿和洗滌水流通的孔道。2023/3/5 星期五五、 過濾常數(shù)的測定 恒壓下 K、 qe、 θe的測定 實(shí)驗(yàn)原理： 由恒壓過濾方程 微分 對于一定恒壓下過濾的懸浮液，測出延續(xù)的時間及濾液的累計(jì)量 q（ 按單位面積計(jì)）的數(shù)據(jù)，然后算出一系列的 Δθ與Δq的對應(yīng)值2023/3/5 星期五θ q0 0 0 0然后在直角坐標(biāo)紙上從 Δθ/Δq為縱坐標(biāo)，以 q為橫坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)繪，可得到一斜率為 2/K， 截距為 2qe/K的直線 。 令k—— 表征過濾物料特性的常數(shù)，（ m4/）。2023/3/5 星期五三、 恒壓過濾 恒壓過濾： 在恒定壓強(qiáng)差下進(jìn)行的過濾操作。2023/3/5 星期五（ 7）式就可以寫成 —— 過濾速率的一般關(guān)系式 可壓縮濾餅的情況比較復(fù)雜，它的比阻是兩側(cè)壓強(qiáng)差的函數(shù)， s—— 濾餅的壓縮性指數(shù) ，無因次。 可用濾液通過串聯(lián)的濾餅與濾布的 總壓強(qiáng)降來表示過濾推動力， 用 兩層的阻力之和來表示總阻力 。 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。 ε=空隙體積 / 床層體積 m3/m3顆粒比表面積： 單位體積顆粒所具有的表面積，用 a表示。d) 多孔膜 ：由高分子材料制成，膜很?。◣资?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。 c)足夠的機(jī)械強(qiáng)度 ，使用壽命長 d) 價格便宜工業(yè)常用的過濾介質(zhì)主要有 a) 織物介質(zhì)： 又稱 濾布 ，包括有棉、毛、絲等天然纖維，玻璃絲和各種合成纖維制成的織物，以及金屬絲織成的網(wǎng)能截留的粒徑的范圍較寬，從 幾十 μm到 1μm。2023/3/5 星期五 過濾方式過濾 深床過濾 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孔道直徑，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。 倘若直徑 D， 則在規(guī)定的氣量下不能達(dá)到規(guī)定的分離效率。進(jìn)氣管截面積 每個旋風(fēng)分離器的氣體處理量為： 含塵氣體在操作狀況下的總流量為： 2023/3/5 星期五所需旋風(fēng)分離器的臺數(shù)為： 為滿足規(guī)定的氣體處理量、壓強(qiáng)降及分離效率三項(xiàng)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) 。 b) 根據(jù)允許的壓降 確定氣體在入口的流速 ui c) 根據(jù)分離效率或除塵要求， 求出臨界粒徑 dC d) 根據(jù) ui和 dc計(jì)算旋風(fēng)分離器的直徑 D e) 根據(jù) ui與 D計(jì)算旋風(fēng)分離器的處理量 ，再根據(jù)氣體流量確定旋風(fēng)分離器的數(shù)目。改進(jìn)下灰口 ： 防止已分離下來的粉塵重新?lián)P起 。旋風(fēng)分離器的壓降一般在 300～ 2023Pa內(nèi)。臨界粒徑 ： 理論上在旋風(fēng)分離器中能完全分離下來的最小顆粒直徑。2023/3/5 星期五二、旋風(fēng)分離器的操作原理2023/3/5 星期五旋風(fēng)分離器動畫 2023/3/5 星期五三、 旋風(fēng)分離器的性能 旋風(fēng)分離器性能的主要操作參數(shù)為 氣體處理量，分離效率和氣體通過旋風(fēng)分離器的壓強(qiáng)降。 慣性離心力場與重力場的區(qū)別 重力場 離心力場力場強(qiáng)度 重力加速度 g ut2/R 方向 指向地心 沿旋轉(zhuǎn)半徑從中心指向外周 Fg=mg 作用力 2023/3/5 星期五一、離心沉降速度離心沉降速度 ur慣性離心力 =向心力 =阻力 = 三力達(dá)到平衡，則：2023/3/5 星期五 平衡時顆粒在徑向上相對于流體的運(yùn)動速度 ur便是此位置上的 離心沉降速度 。降塵室的寬和長分別為 2m和 6m,氣體處理量為 1標(biāo) m3/s， 爐氣溫度為427℃ ，相應(yīng)的密度 ρ=， 粘度 μ=， 固體密度 ρS=400kg/m3操作條件下，規(guī)定氣體速度不大于 ， 試求：1．降塵室的總高度 H， m；2． 理論上能完全分離下來的最小顆粒尺寸；3. 粒徑為 40μm的顆粒的回收百分率；4. 欲使粒徑為 10μm的顆粒完全分離下來，需在降降塵室內(nèi)設(shè)置幾層水平隔板？2023/3/5 星期五解： 1）降塵室的總高度 H2）理論上能完全出去的最小顆粒尺寸 用試差法由 ut求 dmin。用試差法計(jì)算先假設(shè)顆粒在滯流區(qū)內(nèi)沉降 ， 附錄查得， 20℃ 時水的密度為 ,μ=2023/3/5 星期五核算流型 原假設(shè)滯流區(qū)正確，求得的沉降速度有效。 計(jì)算 ut時， 先 由已知數(shù)據(jù) 算出 ξRet2的值 ， 再 由 ξRet2～ Ret曲線 查得 Ret值 ， 最后由 Ret反算 ut 。 2023/3/5 星期五3）顆粒形狀的影響 球形度對于球形顆粒， φs=1， 顆粒形狀與球形的差異愈大
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