《化工原理》课程教学资源（PPT讲稿）第三章 沉降与过滤总结及习题

第三章 总结 1

第三章 总结 1

分离设备 沉降 非均相物系分离 过滤 应用：流化床 2

沉降 非均相物系分离 过滤 应用：流化床 分离设备 2

重力沉降4，= 4P,-P8 1 离心沉降 4,= 4d(p-p)u 3p5 3p5 R (1)滞流区104<Re<1,6=24 dup Re L 1. 重力沉降4，=4(P。P)8(斯托克斯公式) 沉 184 离心c降=() 18u 速 18.5 dup 度 (2)过度流1<Re<103,= Re06,Re 的 重力沉降4，=0.27、 d(P-P)8Re°6（艾仑公式） 三个 沉降 (3)湍流区103<Re<2×105,6=0.44,Re,=4,P 区 重力沉降4，=1.74 d(P,一P)8(牛顿公式) 3

沉降 1. 沉降速度的三个区域 重力沉降  离心沉降   3 4 d ( ) g u s t − =   −  = R d u u s T r 2 3 4 ( )     − =   = = − =  = =    −  = − =  = = − 重力沉降 （牛顿公式） 湍流区 重力沉降 （艾仑公式） 过度流 离心沉降 重力沉降 （斯托克斯公式） 滞流区                   d g u du R e R e R e d g u du R e R e R e R d u u d g u du R e R e R e s t t t t s t t t s T t s t t t ( ) 1.74 (3) 10 2 10 , 0.44, ( ) 0.27 , 18.5 (2) 1 10 , 18 ( ) 18 ( ) , 24 (1) 10 1, 3 5 0.6 0.6 3 2 2 2 4 3

2.非球形颗粒的自由沉降 沉降 当量直径的计算：d。2)、摩擦数群法Re'-4u(D:-p)8 3p2u Re M pu 3.沉降速度的计算 I)试差法：设Re,求出u,后，计算出Re,检验Re, 2小摩擦数群法：e=4dpD,p8,4 Re,u 3u2 dp

沉降 2. 非球形颗粒的自由沉降 当量直径的计算： de           = − = = = − t t e t s e p e u Re d u g Re d V d V           2 3 1 3 3 3 4 ( ) 2) 6 , 6 1) 、摩擦数群法 、 3. 沉降速度的计算        d Re u d g Re Re u Re Re t t s t t t t t = − = , 3 4 ( ) 2) 1) , , 2 3 、摩擦数群法： 2 、试差法：设 求出 后 计算出 检验 4

4、沉降速度的应用 1)重力沉降速度 降尘室的设计 V≤bLu, 降尘室的生产能力与高度无关 沉降 2)离心沉降的运用（惯性离心力） 旋风分离器 a临界粒径d。d。= quB πNeu,Ps b分离效率。=9- C c分割粒径： d50≈0.27 D u(P:-P) d压强降： 4p=5 5

4、沉降速度的应用 1)重力沉降速度 降尘室的设计 Vs  bLut 降尘室的生产能力与高度无关 2) 离心沉降的运用(惯性离心力) 旋风分离器 a 临界粒径 dc e i s c N u q B d    = b 分离效率 1 1 2 0 c c − c  = i i i pi c c c 1 1 − 2  = = = n i i pi x 1 0  c分割粒径： ( ) 50 0.27    −  ui s D d d压强降： 2 2 ui p   =  沉降 5

1.过滤基本方程式 △p 雅动万 de ur'v(V+V) (R+R)总阻力 ①恒压过滤 (V+V)2=KA2(0+0) (q+9e)=K(0+0) V=AuRe ②恒速过滤 g=ure △p=YuRB+ag Rm 过滤 A:恒速同上 ③先恒速后恒压过滤 B:恒压(V2+2VV=KA(0+O) 2、过滤常数的测定 ①恒压下KqeB。 △0 2 9 3 k= e ur v ②压缩性指数gK=(1-s)g(△p)+g(2k) 6

过滤 1.过滤基本方程式 ` ( ) 2 1 e s r v V V A p d dV +  = −   ①恒压过滤    + = + + = + ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 e e e e q q K V V KA     ②恒速过滤       = + = = R R m R R p rvu u R q u V Au      2 ③先恒速后恒压过滤 总阻力 推动力 = +  = ( ) R Rm p u     ( + 2 = ( + )) 2 2 B V Ve V KA e A ：恒压   ：恒速同上 2、过滤常数的测定 ①恒压下 K qe  e qe K q q K 2 2 = +   r v k / 1  = ②压缩性指数 lg K = (1− s)lg( p) + lg( 2k) 6

3、过滤设备①板框压滤机②转筒真空过滤机③叶滤机 4、滤饼的洗涤 ①加压叶滤机 (8).=(0)。 (I+12)v=(1+le)g ②板框压滤机(L+Le)w=2(L十Le)E Aw 过滤 )w== KA2 4 E 8(V+Ve) ③当洗水粘度、洗水与滤液粘度、表压有明 显差异，所需洗涤时间可按下式校正，即： 7

3、过滤设备 ①板框压滤机 ② 转筒真空过滤机 ③ 叶滤机 4、滤饼的洗涤 ①加压叶滤机 w d E dV d dV        =        e w e E (l + l ) = (l + l ) ②板框压滤机 w = d dV ( )  E d dV ( ) 4 1  = 8( ) 2 V Ve KA + = （ ＋ e）w L ＋ L e）E L L = 2 ( A 2 1 A w = ③当洗水粘度、洗水与滤液粘度、表压有明 显差异，所需洗涤时间可按下式校正，即：                   = w w w w p p     / 过滤 7

过滤 5、过滤机的生产能力 3600V 3600V (1)间歇过滤机的生产能力：2= T 0+Ow+0D (2)连续过滤的生产能力 Q-60KA(GOym+0.n)-V.n 当滤布阻力忽略时Q=NK号= Q=465A Kon m/h 8

5、过滤机的生产能力 （1）间歇过滤机的生产能力： W D V T V Q  + + = = 3600 3600 当滤布阻力忽略时 =   = A KN N Q N KA2 （2）连续过滤的生产能力 Q = 60 KA (60 n + e n ) −Ve  n 2 2   过滤 Q A K n m h 3 = 465  8

1、转鼓有孔：离心过滤 悬浮液：离心沉降 2、转鼓无孔 乳浊液：离心分离 离心机 分离设备 9

  乳浊液：离心分离 悬浮液：离心沉降 、转鼓无孔 、转鼓有孔：离心过滤 21 离心机 分离设备 9

应用：流化床 散式硫化 聚式硫化 流化床特征：恒定的压力降 沸腾床 循环运动和混合现象 不正常现象：腾涌；沟流 操作范围： lmr≤u≤u 10

应用：流化床 散式硫化 聚式硫化 流化床特征：恒定的压力降 沸腾床 循环运动和混合现象 不正常现象：腾涌；沟流 操作范围： u u u mf t   10