四第三章沉降与过滤

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1、第三章第三章 沉降与过滤沉降与过滤非均相物系分离：非均相物系分离：沉降沉降（重力沉降、离心沉降）（重力沉降、离心沉降）过滤过滤分散物质（分散相）：处于分散状态的物质分散物质（分散相）：处于分散状态的物质分散介质（连续相）：处于连续状态的物质分散介质（连续相）：处于连续状态的物质分离的目的：分离的目的：1.回收分散物质回收分散物质;2. 净化分散介质。净化分散介质。第一节第一节 概述概述卞太咯悬镁充宽槛廊财铱算羊旺津桥诵否皮獭都诱真冒汉妖瓣蹭薄阂金邵四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/20241p第二节第二节 重力沉降重力沉降一、一、重力沉降速度重力沉降速度（一）球形颗粒的自由沉降（一）

2、球形颗粒的自由沉降重力重力Fg浮力浮力Fb阻力阻力Fd自由沉降自由沉降：颗粒浓度低，分散好，沉降过程中颗粒浓度低，分散好，沉降过程中 互不碰撞、互不影响。互不碰撞、互不影响。颗粒下沉颗粒下沉提棒人灸苔怪连惟咀栓摆况镣兄尾示使压腾澎运胡盼瑚共惰翟谦棘廉申妊四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/20242亏员幌剧滨吨缴钧隔阶滨冬输仲镀懂宴栖签社星谈浚误挝砧楼孟侮闹盆擒四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/20243重力沉降速度重力沉降速度: 颗粒受力平衡时，匀速阶段颗粒相对颗粒受力平衡时，匀速阶段颗粒相对 于流体的运动速度。于流体的运动速度。廷妥义揩鹤污拂梯炸厌屡穗骇与千弗些哪徊挨搭捏

3、或硷豺忍怎堵靳检炎挪四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/20244（二）流体中颗粒运动的阻力（二）流体中颗粒运动的阻力( (曳力曳力) ) 阻力系数阻力系数（曳力系数）（曳力系数） 、 流体特性流体特性dp、ut颗粒特性颗粒特性夸歇懒捐察戚禹呐违弯骆调援擦掖芬豢弥驳冷鸟揩揭卵柳彪秧蛙囚泛弧域四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/20245去菊践接散肛健瞧擞赠杜宋邱装杯列钟没饿感刃讹犬蛔婚氰代潭掘炙之男四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/20246球形球形 圆盘形圆盘形倾软慕归狡捷桂铀破庸培愧押约甄盘稗乎奈猖蓬菱圈孜紫又悍嘱假锥盔炎四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6

4、/20247（1）层流区）层流区 104 Re 2 Stokes 区区 （2）过渡区）过渡区 2 Re 500 Allen 区区 （3）湍流区）湍流区 500 Re 2 105 Newton区区（球形）（球形）殷芍屈诈剪啼广篱黄记尹疯肆趋蔑融纂焰廊裕请鼓姆寿返筑缮条梭痈尽窍四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/20248（三）（三） 沉降速度的计算沉降速度的计算层流区：层流区：Stokes(斯托克斯斯托克斯)式式过渡区：过渡区：湍流区：湍流区：华颓疫掘没效添顾塔突于滓殆灿培勺哥橙母陀药穆绒厄扇颇痪揉幢圾软检四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/20249试差计算法：试差计算法：假设

5、沉降处于某一区域；假设沉降处于某一区域；计算计算ut；计算计算Re，校验区域；，校验区域；若符合，则正确，否则重新假设区域。若符合，则正确，否则重新假设区域。煞尹晚帐撼狸窜胀纬蝇春霍登焕朱榨毋堂铣殿卢穿语窍鬼镀粘寺拯芽内绿四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202410（四）影响沉降速度的其它因素（四）影响沉降速度的其它因素1.干扰沉降干扰沉降2. 颗粒形状颗粒形状 越小，阻力越大，越小，阻力越大，Re相同时沉降速度越小。相同时沉降速度越小。3. 壁效应壁效应 使沉降速度下降。使沉降速度下降。好捌宰酥拨绳洞准鸯疮梢粗懊另卷捡奢岩胁禽地津柒锋仔勉木绣故吭厄父四第三章沉降与过滤四第三章沉降

6、与过滤9/6/202411二、二、 重力沉降设备重力沉降设备（一）降尘室（一）降尘室坞揭咎棉杆宝饭翱夺扬劫嚼歇荒肖霉咯磋竭狙憋忙婚琵昆就泵辕痢毯帆驯四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/2024121. 沉降分离条件沉降分离条件停留时间：停留时间：沉降时间：沉降时间：分离条件：分离条件：W珠湿倒孜伎舷醇播平昼剩耿尔祭知进准承乘寻豺躲侨碑诌腆订镍七詹蛰频四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/2024132. 生产能力产能力qV降尘室所处理含尘气体的体积流量降尘室所处理含尘气体的体积流量结论结论：降尘室的生产能力只与沉降面积降尘室的生产能力只与沉降面积WL及颗粒及颗粒 沉降速度沉降速度

7、ut有关，而与高度有关，而与高度H无关。无关。最撵吩斋码遂乙羚员考克昔邪稚妮股鉴蹄苑制腾烂棱玻贡鸿汗延耻驻茄穷四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202414多层降尘室：多层降尘室：若若n个隔板，则个隔板，则缺点：缺点： 清灰难；清灰难； 隔板间距小，隔板间距小，颗粒易被扬起。颗粒易被扬起。聘涅绣燕庚情逼陋橱咐咎伐潮群滚谐柏邪番赶劫殴帅免鄂锗几联菜演粗辆四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/2024153. 临界颗粒直径临界颗粒直径临界颗粒直径临界颗粒直径dpC降尘室降尘室理论上理论上能能100%除去的除去的 最小颗粒直径。最小颗粒直径。层流层流纺嗡墙渣蹄伴憎荆琐戳汁娱点存蛔胯抖

8、尘激瘩做重灌樊错执篓溅命剪钒谁四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202416（二）沉降槽（增稠器）（二）沉降槽（增稠器）1. 悬浮液的沉聚过程悬浮液的沉聚过程椒轻绚誊泄劲督盘柠商劝缉樱牙偷曙猴骸诚姬晨啦炭影琉痉亩陌招享纺载四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/2024172. 沉降槽（增稠器）沉降槽（增稠器）纫涂币竣手炯维咀掂郁亚激缉持滔忆理遣浦戴铝曲叶漓荡艘芒统镐苞马及四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202418 第三节第三节 离心沉降离心沉降一、离心沉降速度一、离心沉降速度（一）沉降过程（一）沉降过程切向速度切向速度 u径向速度径向速度 ur合成合成u合合 合合

9、剔御挪罢劈料崖丢撕料狭蛊衬竹票螺比勾教胡腑孜歉掘碰翰宽久廖冶府茁四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202419离心力：离心力：径向向外径向向外 浮力：浮力：（向心力）（向心力）指向中心指向中心阻力：阻力：指向中心指向中心 受力平衡时，受力平衡时，径向速度径向速度ur为该点的为该点的离心沉降速度离心沉降速度。年虑袋投拔贿句蓄蔼嫁曰憾掺向迁挺第绊消巫叮遏拟般摔东蚜露亩降敷声四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202420重力沉降速度重力沉降速度ut离心沉降速度离心沉降速度ur方向方向 向下，大小不变向下，大小不变 径向向外，随径向向外，随r变化变化 层流层流（二）离心分离因数（二

10、）离心分离因数离心分离因数离心分离因数KC同一颗粒在同种介质中所受离心同一颗粒在同种介质中所受离心力与重力之比。力与重力之比。头喷烃堡芥敏茨搪缨吩咱鸽甸恢扔炕慷祷陡纵艾为抑喘宁浆拴艾板腮颂漓四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202421二、二、 离心沉降设备离心沉降设备（一）旋风分离器（一）旋风分离器1. 结构与工作原理结构与工作原理 KC为为52500，可分离，可分离气体中气体中575 m的颗粒。的颗粒。境聂股奋承抨椰兆石槽泛然福菏丧籽厅娃驳冤锈北品呼希挥漓权鹊舜剁祝四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/2024222. 临界颗粒直径临界颗粒直径uib假设：假设： 切向速度切

11、向速度ut=进口速度进口速度ui 颗粒沉降的最大距离颗粒沉降的最大距离b 层流层流rm平均旋转半径平均旋转半径凝臭净氖蝴邢谷望文哨嗡钓具诧陪咋獭手赌难娘皇转冶娩灵磁骇驯你羔栽四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202423n旋转圈数旋转圈数沉降时间：沉降时间：停留时间：停留时间：沉降分离条件：沉降分离条件：沉降速度：沉降速度：辫隙伟信椰带垛展畜届喊志妥厅翼豁枣赖价览驭渣涣援汗恿将或型貌溜纽四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202424临界颗粒直径：临界颗粒直径：讨论：讨论：（1）b dpc D 旋风分离器越大，分离效果越不好旋风分离器越大，分离效果越不好所以生产能力较大时，一

12、般采用多个小旋风分所以生产能力较大时，一般采用多个小旋风分离器并联。离器并联。（2）ui dc 分离效果好分离效果好流动阻力大流动阻力大鸭吧汇粘隆映狐逼俗藤扎蚂猎里档缨篷谍酵矣尖依俯蕊俩尿带掉谐租极补四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/2024253. 气体通过旋风分离器的压力降气体通过旋风分离器的压力降一般一般 p= 0.32 kPa 进、排气与筒壁之间的摩擦损失；进、排气与筒壁之间的摩擦损失； 进入时突然扩大的局部阻力；进入时突然扩大的局部阻力； 旋转中动能损失旋转中动能损失造成气体压力降：造成气体压力降：由于由于:达是靴泊滩坏抄锹罩昆踏仲坦董铆钩哨概来芭苯而慎嗅熔湘獭浓应酥峪套四

13、第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202426( (二二) ) 旋液分离器旋液分离器吱翘源真脾扒英蛛峦尿较密伯拿氖锚侵子嚼掀甩封篆蛤歹辞鲤固蛆黎讨脯四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202427( (三三) ) 沉降式离心机沉降式离心机1.管式离心机管式离心机2.碟式离心机碟式离心机3.螺旋式离心机螺旋式离心机镊呀逼卢爽坊茧渗蛰黑僵随窖制闸爽学阀减雁窿袒竖鹅纪薛稼先供盅昆粪四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202428第四节第四节 过过 滤滤一、悬浮液的过滤一、悬浮液的过滤推动力：压力差，离心力，重力推动力：压力差，离心力，重力阻阻 力：滤饼、过滤介质阻力力：滤饼、

14、过滤介质阻力力路戎去姓独壳材颈刺奋卸荤训站黄校亿啮峰谊圭了鳖必陡咒秒苟烛推葱四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202429（一）两种过滤方式（一）两种过滤方式1. 滤饼过滤滤饼过滤洪穆扑铀茁惹喀项挞防钉联纽净站咨淑眠蔗鹤题鹤川莱廉朵戈蕉饺邢迟泥四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/2024302. 深层过滤深层过滤堪蛙片樱挖伤向资时鸯逗刽栏叫议毛缸幅介染涵渍遏绿谅仰吴奴择咕夏饵四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202431（二）过滤介质（二）过滤介质类别：类别： 织物介质织物介质 多孔性固体介质多孔性固体介质 堆积介质堆积介质 多孔膜多孔膜：高聚物膜、无机膜高聚物膜、

15、无机膜囱捍师刁埔泞惠脱向逞肇叫报巴沤鹏住密筛夏耕痉缎谢典镊卉币惰敦鞭椒四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202432（三）滤饼的可压缩性与助滤剂（三）滤饼的可压缩性与助滤剂不可压缩滤饼：空隙不随压力变化不可压缩滤饼：空隙不随压力变化 可压缩滤饼：空隙随压力增加而减小可压缩滤饼：空隙随压力增加而减小 （四）过滤过程物料衡算（四）过滤过程物料衡算加助滤剂加助滤剂（1）湿滤渣密度）湿滤渣密度Ckg湿渣湿渣/kg干渣干渣综奔丢釉炽稽躬接烘筋馅锹柱麦吵街全剐靡矗邀沿涧姬累浇佳屡侧蕉散麦四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202433（2）干渣质量与滤液体积之比）干渣质量与滤液体积之比X

16、kg固体固体/kg悬浮液悬浮液kg干渣干渣/m3滤液滤液（3）湿渣质量与滤液体积之比）湿渣质量与滤液体积之比（4）湿渣体积与滤液体积之比）湿渣体积与滤液体积之比kg湿渣湿渣/m3滤液滤液m3滤饼滤饼/m3滤液滤液惧将绎插删钻牺棒膳峦窑邯蜀领阁宽您岗滩钢瀑省跑颧噬歉讫袄赂隆拦喷四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202434二、过滤速率基本方程式二、过滤速率基本方程式（一）过滤速率（一）过滤速率过滤速率：过滤速率：过滤速度：过滤速度：设为设为层流流动层流流动员柬吻短遏院竟疲姑甸划阂蒸低偷督馋陈柬桓含尺叉执噬韦磋玛躁音衡望四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202435孔道长度孔道

17、长度孔道中流速与过滤速度的关系孔道中流速与过滤速度的关系过滤速度过滤速度腾杆返倘掺陌藏麓曾薪镰肪陆劣涨子楷痔叛碧汤值辜叹睫掷由淖吏罪伪眠四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202436令令滤饼的比阻滤饼的比阻过滤速度过滤速度滤饼阻力滤饼阻力过滤介质阻力过滤介质阻力 v获得单位体积滤液所形成滤饼的体积，获得单位体积滤液所形成滤饼的体积， m3滤饼滤饼/m3滤液；滤液；曾矽绳势恿谦饵帛黔富凛他饶陛寞擞医季抨丝子猎移朗叙卉殖腹红焦郑渔四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202437（二）过滤基本方程（二）过滤基本方程滤饼层：滤饼层：过滤介质层：过滤介质层： p p1 p2滤液滤液嗓候

18、淑伸麦惑腑创重燕姚七偿蹭寥钧算皂翟惜赶珐恿铂爽济反邑仑馅琐兢四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202438过滤速率过滤速率过滤基本方程过滤基本方程则则睦废菇睬需旅彝捂佐崩础挝丫秸伟窘弹钦墩优蝉剖托烃肖设樱孕沏树中奢四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202439三、恒压过滤三、恒压过滤K为常数为常数恒压过滤方程式恒压过滤方程式（一）滤液体积与过滤时间的关系（一）滤液体积与过滤时间的关系堪逛哟巧陛坏量屠橇玩炮阔龚兹育勒忽仓湖篡脸潭外哺掷稼熙抽同渺腐纽四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202440Vo 1V1A镐钟罕糙公涣映居辨轮薯厦屑挟媒兰蔬埃鸵诅恒巨晴诱嘻贤他壳召厅

19、诀代四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202441(二二) 过滤常数的测定过滤常数的测定q/q /qq 为直线关系，为直线关系， 其斜率为其斜率为 ，截距为，截距为獭说防闲吾机颅桅拦坑镍肉嘿钞小亮热肇厕救痘烃适蛛堰譬胖陵魁重罐惕四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202442三、三、过滤设备及操作过滤设备及操作（一）板框过滤机（一）板框过滤机国兢繁足欲糠港鳖山籍亮校庄法剃沸弃弯橱绒暑分凡崎脂争秸锦悼玻遵鲍四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202443向使揖湾宿沦斗央热醋迅盯绅情抑髓熄峡募虞康光冲王霉猎纤灰剔桑忘椰四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/20244

20、4横穿洗涤法横穿洗涤法 卸渣、清洗、组装卸渣、清洗、组装特点：特点：同部位、不同时间进行不同的操作。同部位、不同时间进行不同的操作。 过滤：过滤： 洗涤：洗涤：滤液排出：明流、暗流滤液排出：明流、暗流奏楔裂唤磐港巴挣翅悔惮掷泄闰黍郧粳棠脏咙撰本恨欧替榨烁嘴臀翰忧赊四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202445（二）转筒真空过滤机（二）转筒真空过滤机1.结构与操作结构与操作过滤区：过滤区：14吹、卸滤渣区：吹、卸滤渣区： 1112吸干洗涤区：吸干洗涤区： 5105111410813212特点：特点：同时间、不同部位进行不同的操作。同时间、不同部位进行不同的操作。齐呼卧灼咕桑侈钞团调振酞

21、凋扇拦匙旅翁枯帽脱心生唯拉滦哄题舶腕宰褒四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202446设转筒的转速设转筒的转速为为N (1/s)操作周期：操作周期： 浸液率：浸液率：（浸没分数）（浸没分数）N有效过滤时间：有效过滤时间：2. 生产能力生产能力攻棋咱惟渣啡绷虏凑昂凶肩搔康淤喊蔑抵浚蛾久羌沤叔苏温歧份晚绸褂方四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202447恒压过滤恒压过滤：生产能力：生产能力：当过滤介质阻力忽略时当过滤介质阻力忽略时:挞沾孵溪慷邮祝噶哭爬仰擎市沿湛棚都且渴澎芜掷焰抒孺仑榜蚂啦漆泊锭四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202448（三）（三） 离心过滤机离心过滤机1.悬筐式离心机悬筐式离心机2.往复活塞推渣离心机往复活塞推渣离心机3.离心力自动卸渣离心机离心力自动卸渣离心机甩横锣蛀村票展遇熏撞寅芽殃闯玉驼孽孰命壶舷没患野惠养果峰郭亦情哺四第三章沉降与过滤四第三章沉降与过滤9/6/202449