液固分離設(shè)備ppt課件.ppt

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1、濕法冶金設(shè)備——液固分離設(shè)備冶金設(shè)備基礎(chǔ)（下篇）四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院2011.43液固分離設(shè)備3.1概述3.1.1基本概念3.1.2液固兩相流性質(zhì)及特點(diǎn)3.2沉降分離及設(shè)備3.2.1重力沉降(地球引力)3.2.2離心沉降(離心力)3.3過濾分離及設(shè)備3.3.1過濾分離3.3.2過濾機(jī)大型平底沉降槽四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院3.1概述3.1.1基本概念1.物相體系概念2.非均相物系分離的目的⑴回收分散物質(zhì)（結(jié)晶母液中分離晶粒，赤泥的分離）⑵凈制分散介質(zhì)（除去含塵氣體中的塵粒）⑶勞動(dòng)保護(hù)和環(huán)境衛(wèi)生等。3.分離方法沉降(包括重力沉降和離心沉

2、降)過濾(包括重力過濾，壓力過濾，真空過濾和離心過濾)離心分離(包括離心沉降和離心過濾)混合物均相物系(如酒精溶液，空氣)非均相物系氣態(tài)非均相物系(如含塵和含霧的氣體)液態(tài)非均相物系(如懸浮液,乳濁液,泡沫液等)四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院3.1.2液固兩相流性質(zhì)及特點(diǎn)3.1.2.1固體微粒的物理性質(zhì)⑴顆粒大小的表示方法：一般用粒徑或當(dāng)量直徑⑵顆粒大小的測定方法：顯微鏡測定、篩分和沉降速度⑶顆粒形狀：用球形度(ψs)表示⑷顆粒的密度與堆積密度：真密度和假密度(kg/m3)⑸顆粒填充特性(孔隙率ε):約為0.4;由實(shí)驗(yàn)確定⑹摩擦角安息角注入

3、角(?1):將顆粒注入時(shí)得到圓錐狀堆積斜坡與底面的夾角排出角(?2):顆粒從圓筒容器底的中心排出時(shí)所得到的漏斗形外底角；通常?1

4、諾準(zhǔn)數(shù)，dp——顆粒直徑；?——流體的粘度。此函數(shù)關(guān)系由實(shí)驗(yàn)測定。球形顆粒?的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(見圖3-1)。⑵非球形顆粒：當(dāng)量直徑(de):de=(6Vp/?)1/3[∵Vp=(?/6)de3]，Vp——任意形狀顆粒的體積，m3。球形系數(shù):?s=與該顆粒體積相等的球形顆粒表面積任意形狀顆粒的表面積(?s對?的影響見圖3-1)四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院圖3-1阻力系數(shù)與顆粒雷諾數(shù)的關(guān)系曲線大致可分為三個(gè)區(qū)域，各區(qū)域的曲線可分別用下述計(jì)算式表示：層流區(qū)(10-4

5、2Allen湍流區(qū)(500

6、設(shè)備分別稱為沉降槽或澄清槽。重力沉降設(shè)備占地面積大，材料消耗多，沉降終速小，效率低等缺點(diǎn)，對于固含量多的懸浮液不適用，可采用離心沉降，以提高液固分離能力，其設(shè)備稱為旋流分離器。四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院3.2.1重力沉降(地球引力)1.沉降速度⑴球形顆粒的自由沉降：如右圖,球形顆粒收到了3個(gè)力的作用，即向下的重力Fg，向上的浮力Fb和阻力FdFdFbFgρ1ρ2四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院層流區(qū)過渡區(qū)湍流區(qū)υ0與dp，?1及?2有關(guān)；dp及?1愈大，則υ0就愈大；層流區(qū)與過渡區(qū)中，υ0還與?有關(guān)，液體的?為氣體?的50倍，因而顆粒在液體中的沉降

7、速度比在氣體中的小很多。四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院⑵影響沉降速度的因素①干擾沉降：當(dāng)非均相物系中存在許多顆粒，顆粒沉降相互干擾。υ0↓②壁效應(yīng)：當(dāng)顆粒在靠近器壁的位置沉降時(shí)，υ0↓。因此容器的尺寸要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于顆粒的尺寸。③布朗運(yùn)動(dòng)：過細(xì)顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)使υ0應(yīng)用失效。④相對運(yùn)動(dòng)：顆粒與流體處于相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，亦適用。⑤顆粒形狀：用當(dāng)量直徑和球形度來表示，顆粒偏離球形愈大，其阻力系數(shù)就愈大。四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院⑶沉降速度的計(jì)算(試差法,摩擦數(shù)群法,無因次判別因子)用試差法：先假設(shè)沉降屬于某一流型，求出υ0，然后核算Re。不對，重試?！纠?-1】一

8、直徑為1.0mm，密度為2500kg/m3的玻璃球在20oC的水中沉降，試求其沉降速度?！冀狻剑合仍O(shè)流型為層流，?1=2500kg/m3，dp=0.001m20oC時(shí)水有?2=998.2kg/m3,?=1.01×10-3Pa·sυ0=gdp2(?1