机械分离与固体流态化.pptx

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1、1目录 第四节 离心分离 第五节 固体流态化一、什么是流态化二、流化床的两种形态三、流化床的主要特性 小结第三版第18次印刷的教材更正第1页/共104页2/70第三章第三章 机械分离与固体流态化机械分离与固体流态化分离 悬浮液-固-液混合物乳浊液-液-液混合物含尘气体-气-固混合物 含雾气体-气-液混合物-筛分、沉降、过滤-将在下册中介绍第2页/共104页3/70第一节筛分一、颗粒的特性-分离固体颗粒群大小（粒径）形状比表面积球形颗粒非球形颗粒直径dp 当量直径，如体积当量直径 deV球形度第3页/共104页4/70第一节筛分二、颗粒群的特性粒度分布-频率分布曲线（见下图）、累计分布曲线(如图

2、3-1所示)。频率分布曲线第4页/共104页5/70平均直径表面积平均直径-每个颗粒平均表面积等于全部颗粒的表面积之和除以颗粒的总数长度平均直径体积平均直径-每个颗粒平均体积等于全部颗粒的体积之和除以颗粒的总数体积表面积平均直径-每个颗粒的平均比表面积等于全部颗粒的比表面积平均值第5页/共104页6/70三、筛分三、筛分泰勒（Tyler）标准筛-其筛孔大小以每英寸长度筛网上的孔数表示，称为“目”。例如100目的筛即指每英寸筛网上有100个筛孔。目数越大，筛孔越小。筛网用金属丝制成，孔类似正方形。将几个筛子按筛孔从大到小的次序从上到下叠置起来，最底下置一无孔的盘-底盘。样品加于顶端的筛上，摇动或

3、振动一定的时间。通过筛孔的物料称为筛过物，未能通过的称为筛留物。筛留物的直径等于相邻两号筛孔宽度的算术平均值，将筛留物取出称重，可得样品质量分率分布曲线。标准筛筛分教材教材P88P88第6页/共104页7/70第二节 沉降分离一、沉降原理1、自由沉降极短，通常可以忽略该段的颗粒运动速度称为沉降速度，用u0表示。加速段：等速段：浮力Fb 曳力FD质量力Fc颗粒在流体中沉降时受力-单个颗粒在无限流体 中的降落过程重力沉降速度：以球形颗粒为例第7页/共104页8/701、自由沉降Re0=du0/1或2 层流区 如图3-2中的实线所示。-斯托克斯定律阿仑区；牛顿区。第8页/共104页9/701、自由沉

4、降离心沉降速度对照重力场v 离心加速度ar=2r=ut2/r不是常量v 沉降过程没有匀速段，但在小颗粒沉降时，加速度很小，可近似作为匀速沉降处理颗粒受力：类似重力沉降速度推导，得：第9页/共104页10/701、自由沉降Rer=dur/1或2 层流区对照重力场数值约为几千几万-离心分离因数第10页/共104页11/702、实际沉降由于干扰作用，实际沉降速度小于自由沉降速度。由于壁面效应，实际沉降速度小于自由沉降速度。v干扰沉降 v非球形颗粒的沉降v壁面效应球形度越小，沉降速度越小；颗粒的位向对沉降速度也有影响。第11页/共104页12/70二、沉降设备-用于除去75m以上颗粒-用于除去510m

5、 颗粒第12页/共104页13/701重力沉降设备降尘室则表明，该颗粒能在降尘室中除去。思考1：为什么气体进入降尘室后，流通截面积要扩大？思考2：为什么降尘室要做成扁平的？结构：除尘原理：为了增大停留时间。第13页/共104页14/70降尘室思考3：要想使某一粒度的颗粒在降尘室中被100%除去，必须满足什么条件？思考4：能够被100%除去的最小颗粒，必须满足什么条件？思考4：粒径比dmin小的颗粒d，被除去的百分数如何计算？(d/dmin)2第14页/共104页15/70降尘室思考2：为什么降尘室要做成扁平的？可见，降尘室最大处理量与底面积、沉降速度有关,而与降尘室高度无关。故降尘室多做成扁平

6、的。注意!降尘室内气体流速不应过高，以免将已沉降下来的颗粒重新扬起。根据经验，多数灰尘的分离，可取u3m/s，较易扬起灰尘的，可取u1.5m/s。最大处理量-能够除去最小颗粒时的气体流量Vs第15页/共104页16/70降尘室降尘室优、缺点v结构简单，v设备庞大、效率低v只适用于分离粗颗粒(直径75m以上)，或作为预分离设备。第16页/共104页17/70增稠器（沉降槽）请点击观看动画结构：除尘原理：用于分离出液-固混合物与降尘室一样，沉降槽的生产能力是由截面积来保证的，与其高度无关。故沉降槽多为扁平状。与降尘室相同第17页/共104页18/70增稠器（沉降槽）u属于干扰沉降u愈往下沉降速度愈

7、慢-愈往下颗粒浓度愈高，其表观粘度愈大，对沉降的干扰、阻力便愈大；u沉降很快的大颗粒又会把沉降慢的小颗粒向下拉，结果小颗粒被加速而大颗粒则变慢。u有时颗粒又会相互聚结成棉絮状整团往下沉，这称为絮凝现象，使沉降加快。u这种过程中的沉降速度难以进行理论计算，通常要由实验决定。u因固-液密度相差不是很悬殊，故较难分离，因此，连续沉降槽的直径可以大到100m以上，高度却都在几米以内。特点：请点击观看动画第18页/共104页19/702离心沉降设备旋风分离器：请点击观看动画结构：除尘原理：含尘气体以切线方向进入，速度为1225 ms-1，按螺旋形路线向器底旋转，接近底部后转而向上，成为气芯，然后从顶部的

8、中央排气管排出。气流中所夹带的尘粒在随气流旋转的过程中逐渐趋向器壁，碰到器壁后落下，自锥形底落入灰斗（未绘出）。上部为圆筒形，下部为圆锥形。第19页/共104页20/70第20页/共104页21/70外旋流内旋流 h=D/2 B=D/4 D1=D/2 H1=H2=2D D2=D/4 S=D/8第21页/共104页22/70旋风分离器 能够从分离器内100%分离出来的最小颗粒的直径，用dc表示。其满足：几点假设：v假设器内气体速度恒定，且等于进口气速ui；v假设颗粒沉降过程中所穿过的气流的最大 厚度等于进气口宽度B；v假设颗粒沉降服从斯托克斯公式。uiui临界粒径第22页/共104页23/70旋

9、风分离器结论：旋风分离器越细、越长，dc越小 N值与进口气速有关，对常用形式的旋风分离器，风速1225 ms-1范围内，一般可取N=34.5，风速愈大，N也愈大。思考：从上式可见，气体 ，入口B，气旋圈数N ，进口气速ui ，临界粒径越小，why？第23页/共104页24/70旋风分离器评价旋风分离器性能的两个主要指标：小好，一般在5002000Pa左右第24页/共104页25/70旋液分离器Why?特点：与旋风分离器相比，直径小、锥形部分长。请点击观看动画结构：第25页/共104页26/70旋风分离器旋风分离器PV型粗旋风分离器PV型外置旋风分离器PV型单级旋风分离器PV型一、二级 旋风分离

10、器第26页/共104页27/70第三节 过滤 一、概述深层过滤 这种过滤是在过滤介质内部进行的，介质表面无滤饼形成。过滤用的介质为粒状床层或素烧（不上釉的）陶瓷筒或板。此法适用于从液体中除去很小量的固体微粒，例如饮用水的净化。过滤:利用能让液体通过而截留固体颗粒的多孔介质（过滤介质），使悬浮液中固液得到分离的单元操作。第27页/共104页28/70一、概述滤浆:过滤操作中所处理的悬浮液滤饼（滤饼）:被截留住的固体物质过滤介质:过滤介质是滤饼的支承物滤液:通过多孔介质的液体-推动力：重力、压力、离心力滤饼过滤第28页/共104页29/70一、概述滤浆滤饼过滤介质滤液滤饼过滤工业用过滤介质主要有：

11、棉、麻、丝、毛、合成纤维、金属丝等编织成的滤布。过滤介质：多孔性介质、耐腐蚀、耐热并具有足够的机械强度。过滤介质是滤饼的支承物，应具有下列条件：a)多孔性，孔道适当的小，对流体的阻力小，又能截住要分离的颗粒。b)物理、化学性质稳定，耐热，耐化学腐蚀。c)足够的机械强度，使用寿命长。d)价格便宜。第29页/共104页30/70滤浆滤饼过滤介质滤液滤饼过滤滤饼的压缩性：空隙结构易变形的滤饼为可压缩滤饼。滤饼不可压缩滤饼:颗粒有一定的刚性，所形成的滤饼并不因所受的压力差而变形 可压缩滤饼:颗粒比较软，所形成的滤饼在压差的作用下变形，使滤饼中的流动通道变小，阻力增大。加入助滤剂可减少可压缩滤饼的流动阻

12、力加入方法预涂 将助滤剂混在滤浆中一起过滤 用助滤剂配成悬浮液，在正式过滤前用它进行过滤，在过滤介质上形成一层由助滤剂组成的滤饼。第30页/共104页31/70滤浆滤饼过滤介质滤液滤饼过滤 使用时，可预涂，也可以混入待滤的滤浆中一起过滤。助滤剂能形成结构疏松、而且几乎是不可压缩的滤饼。可改善原滤饼的可压缩性和过于致密的缺点。助滤剂：-是颗粒细小、粒度分布范围较窄、坚硬而悬浮性好的颗粒状或纤维固体，如硅藻土、纤维粉末、活性炭、石棉。第31页/共104页32/70二、过滤基本方程-滤液量V过滤时间的关系-即为流速，单位时间内通过单位过滤面积的滤液体积过滤速度u滤饼过滤过程中，滤饼逐渐增厚，流动阻力

13、也随之逐渐增大，所以过滤过程属于不稳定的流动过程。故A教材教材P104P104单位过滤面积所得滤液量，m3/m2第32页/共104页33/70二、过滤基本方程-滤液量V过滤时间的关系(1)细管长度le与床层高度L成正比(2)细管的内表面积等于全部颗粒的表面积，流体的流动空间等于床层中颗粒之间的全部空隙体积。1、过滤基本方程的推导简化模型：假定：将床层中不规则的通道假定为长度为le,当量直径为de 的一组平行细管,并规定:真实速度 u滤饼体积滤饼的比表面积颗粒的比表面积第33页/共104页34/70二、过滤基本方程-滤液量V过滤时间的关系滤饼内，雷诺数很小，属层流流动，-哈根-泊谡叶方程le、d

14、e表达式（见上页）由质量守恒得：滤饼截面积AP105P105第34页/共104页35/70二、过滤基本方程 p2 p1u-滤液量V过滤时间的关系思考：影响过滤阻力的因素有哪些？影响过滤速度的因素有哪些？第35页/共104页36/70二、过滤基本方程-滤液量V过滤时间的关系 设每获得单位体积滤液时，被截留在过滤介质上的滤饼体积为c（m3滤饼/m3滤液），则 令滤饼滤液1c思考：滤饼中全是固体物吗？压缩指数0s1（可压缩滤饼）s=0（不可压缩滤饼）第36页/共104页37/70二、过滤基本方程-过滤基本方程过滤常数，由实验测定 pu思考：影响K的因素有哪些？影响Ve或qe的因素有哪些？-滤液量V过

15、滤时间的关系第37页/共104页38/70二、过滤基本方程-滤液量V过滤时间的关系影响K的因素：影响qe或Ve 的因素：滤饼性质（s、a）滤浆性质（c、）推动力（p）过滤介质的性质（孔的结构、r0、厚度）pu第38页/共104页39/70二、过滤基本方程-滤液量V过滤时间的关系2、恒压过滤 pu 表观速度特点：K为常数 积分得：或若过滤介质阻力可忽略不计，则 或，过滤速度愈来愈小。恒压过滤方程第39页/共104页40/70三、过滤常数的测定恒压时：logplogK作图求出压缩指数s/qq图第40页/共104页41/70四、滤饼洗涤思考：洗涤阻力与哪些因素有关？与滤饼厚度、滤饼性质、洗涤液粘度、

16、介质阻力有关 v推动力、阻力不变v洗涤速度为常数。思考：洗涤过程与过滤过程的有何异同？第41页/共104页42/70四、滤饼的洗涤滤饼洗涤的目的：为了回收滤饼里存留的滤液，或者净化构成滤饼颗粒。洗涤速率：单位时间内消耗的洗水容积，以 表示。洗涤时间：洗涤速率与过滤终了时的过滤速率有关，这个关系取决于滤液设备上采用的洗涤方式。第42页/共104页43/70四、滤饼洗涤若推动力相同，则：v洗涤速度与过滤终了速度的关系?第43页/共104页44/70 叶滤机采用的置换洗涤法，洗水与过滤终了时的滤液流过的路径就完全相同。当操作压强差和洗水与滤液粘度相同时 板框过滤机采用的是横穿洗涤法，洗水横穿两层滤布

17、及整个厚度的滤饼，流径长度约为过滤终了时滤液流动的两倍。而供洗水流通的面积仅为过滤面积的一半 第44页/共104页45/70当操作压强差和洗水与滤液粘度相同时当操作压强差和洗水与滤液粘度相同时 当当洗洗水水粘粘度度、洗洗水水表表压压与与滤滤液液粘粘度度、过过滤滤压压强强差差有有明明显显差差异时，所需的过滤时间可进行校正。异时，所需的过滤时间可进行校正。第45页/共104页46/70五、过滤设备及过滤计算过滤设备 第46页/共104页47/70五、过滤设备及过滤计算1、板框压滤机通过直接给悬浮液加压，迫使其穿过过滤介质来实现过滤的目的。其历史最久且已有超过100种以上的结构，最为常见的是板框式压

18、滤机。它由交替排列的滤板、滤框与夹于板框之间的滤布叠合组装压紧而成。板框数视工艺要求在机座长度范围内可灵活调节。组装后，在板框的四角位置形成连通的流道，由机头上的阀门控制悬浮液、滤液及洗液的进出。滤板和滤框多做成正方形，角上均开有小孔，组合后即构成供滤浆和洗涤水流通的孔道。滤框的两侧覆以滤布，围成容纳滤浆及滤饼的空间。第47页/共104页48/70第48页/共104页49/70第49页/共104页50/70滤板的作用：支持滤布和提供滤液流出的通道。滤板洗涤板：非洗板：滤框：二钮 滤板与滤框装合时，按钮数以一定的顺序排列。(1-2-3-3-1-2)三钮板 一钮板 第50页/共104页51/70板

19、框压滤机板框压滤机第51页/共104页52/70板框压滤机板框压滤机过滤操作：过滤阶段悬浮液从通道进入滤框，滤液在压力下穿过滤框两边的滤布、沿滤布与滤板凹凸表面之间形成的沟道流下，既可单独由每块滤板上设置的出液旋塞排出，称为明流式；也可汇总后排出，称为暗流式。框 板 框 板洗涤板非洗涤板悬浮液滤液板非洗涤板第52页/共104页53/70洗涤操作：洗涤液由洗涤板上的通道进入其两侧与滤布形成的凹凸空间，穿过滤布、滤饼和滤框另一侧的滤布后排出。洗涤液的行程（包括滤饼和滤布）约为过滤终了时滤液行程的2倍，而流通面积却为其1/2，故洗涤速率约为过滤终了速率的1/4。板框压滤机板框压滤机洗涤液洗出液框 板

20、 框 板洗涤板非洗涤板板非洗涤板洗涤终了，若有必要可引入压缩空气使滤饼脱湿后再折开过滤机卸出滤饼，结束一次过滤操作。然后清洗、整理、重新组装、准备下一次操作。第53页/共104页54/70板框压滤机板框压滤机滤板和滤框可为铸铁、碳钢、不锈钢、塑料及木材等，聚乙烯和聚丙烯是目前较为广泛使用的材料。常用规格的板框其厚度为2560mm,边框长为0.22.0m，框数由生产所需定，由数个至上百个不等。板框压滤机的操作压强一般在0.31.0Mpa之间。优点：结构简单紧凑，过滤面积大并可承受较高的压差。缺点：间歇式操作，所费的装、折、清洗时间较长，劳动强度大，生产效率较低。板框式压滤机主要用于含固量较多的悬

21、浮液过滤。第54页/共104页55/70板框压滤机板框压滤机嵌入式滤布的滤板XASL/630-UB系列XAZ/2000-UB系列XAZ/800-UB系第55页/共104页56/70板框压滤机洗板板框压滤机框非洗板洗板一个操作循环：过滤滤液流出悬浮液入口洗涤液流出洗涤液入口洗涤卸渣、整理重装思考：对板框压滤机，下式中V、Ve、A怎么取值？半个框的？一个框的？还是N个框的？均可。第56页/共104页57/70板框压滤机属间歇式特点：横穿洗涤：Lw=2L，Aw=A/2洗板板框压滤机框非洗板洗板洗涤液流出洗涤液入口第57页/共104页58/70板框压滤机生产能力：操作周期：单位时间内获得的滤液量或滤饼

22、量。其中：第58页/共104页59/70板框压滤机最佳操作周期：生产能力最大时的操作周期令dQdV=0可得：若过滤、洗涤的操作压力相同 滤液洗涤液w 介质阻力忽略不计-最佳操作周期 第59页/共104页60/702、加压叶滤机 叶滤机是由许多不同宽度的长方形滤叶装合而成。滤叶由金属丝网制造，内部具有空间，外罩滤布。叶滤机也为间歇操作，过滤时滤叶安装在能承受内压的密闭机壳内。滤浆用泵送到机壳内，穿过滤布进入丝网构成的中空部分，然后汇集到下部总管而后流出。颗粒沉积在滤布上，形成滤饼，当滤饼积到一定厚度，停止过滤。洗涤时，洗水的路径与滤液相同，这种洗涤方法称为置换洗涤法。叶滤机的优点是设备紧凑，密闭

23、操作，劳动条件较好，每次循环滤布不用装卸，劳动力较省。第60页/共104页61/70第61页/共104页62/70叶滤机叶滤机 NYB系列高效板式密闭过滤机MYB型全自动板式密闭过滤机第62页/共104页63/70叶滤机属间歇式置换洗涤：Lw=L，Aw=A滤叶一个操作循环：过滤、洗涤、卸渣、整理重装 特点：结构：思考：对叶滤机，下式中V、Ve、A怎么取值？一个滤叶的？还是N个的？均可。第63页/共104页64/70叶滤机操作周期：与板框机相同生产能力：与板框机类似最佳操作周期：与板框机相同第64页/共104页65/703、转筒真空过滤机1）转筒真空过滤机的结构 转筒真空过滤机是工业上应用最广的

24、一种连续操作的过滤设备。设备的主体是一个能转动的水平圆筒，圆筒表面有一层金属网，网上覆盖滤布，筒的下部进入滤浆中，圆筒沿径向分割成若干扇形格，每个都有单独的孔道通至分配头上。圆筒转动时，凭借分配头的作用使这些孔道依次分别与真空管及压缩空气管相通，因而在回转一周的过程中每个扇形格表面即可顺序进行过滤、洗涤、吸干、吹松、卸饼等项操作。第65页/共104页66/70第66页/共104页67/70转筒真空过滤机置换洗涤：Lw=L，Aw=A属连续式过滤、洗涤、吹松、刮渣转筒-筒的侧壁上覆盖有金属网，长、径之比约为1/22，滤布-蒙在筒外壁上。分配头-转动盘、固定盘 浸没于滤浆中的过滤面积约占全部面积的3

25、040%转速为0.1至23（转/分）一个操作循环：特点：第67页/共104页68/702）分配头的结构及工作原理 分配头由紧密贴合着的转动盘与固定盘构成，转动盘随筒体一起旋转，固定盘内侧面各凹槽分别与各种不同作用的管道相通。如图。(P103 图3-17)当扇形格开始进入滤浆内时，转动盘上相应的小孔道与固定盘上的凹槽相对，从而与真空管道连通，吸走滤液。图上扇形格所处的位置称为过滤区。扇形格转出滤浆槽后，仍与凹槽相通，继续吸干残留在滤饼中的滤液。扇形格后所处的位置称为吸干区。第68页/共104页69/70 扇形格转至下一位置时，洗涤水喷洒于滤饼上，此时扇形格与固定盘上的凹槽相通，经另一真空管道吸走

26、洗水。扇形格这时所处的位置称为洗涤区。扇形格对应于固定盘上凹槽2与3之间,不与任何管道相连通，该位置称为不工作区。当扇形格从一区转入另一区时，因有不工作区的存在，使操作区不致相互串通。再进入扇形格吸干区、不工作区。再进入压缩区；压缩区与压缩空气管道相连，压缩空气从内向外穿过滤布而将滤饼吹松，随后由刮刀将滤饼卸除。此扇形格的位置称为吹松区及卸料区、不工作区。如此连续运转，整个转筒表面上便构成了连续的过滤操作。第69页/共104页70/70 转筒的过滤面积一般为540m2，浸没部分占总面积的30%40%。转速可在一定范围内调整，通常为0.13r/min。滤饼厚度一般保持在40mm以内，转筒过滤机所

27、得滤饼中的液体含量很少低于10%，常可达30%左右。转筒真空过滤机的优点是能连续自动操作，省人力，生产能力大，适用于处理易含过滤颗粒的浓悬浮液。缺点是附属设备较多，投资费用高，过滤面积不大。过滤推动力有限，不易过滤高温的悬浮液。第70页/共104页71/70第71页/共104页72/70第72页/共104页73/703、转筒真空过滤机其中：操作周期：生产能力：思考：对转筒真空过滤机，上式中V、Ve、A、怎么取值？按过滤区？还是按整个转筒？均可。按整个转筒取：V，Ve，A，=T按过滤区取：V，Ve，A，=T 浸没分数（转筒浸入面积占全部转筒面积的分率）第73页/共104页74/703、转筒真空过

28、滤机若介质阻力忽略不计，则 可见：但这类方法受到一定的限制 第74页/共104页75/70习题课【例】某板框过滤机有5个滤框，框的尺寸为63563525mm。过滤操作在20、恒定压差下进行，过滤常数K=4.2410-5m2/s，qe=0.0201m3/m2，滤饼体积与滤液体积之比c=0.08 m3/m3，滤饼不洗涤，卸渣、重整等辅助时间为10分钟。试求框全充满所需时间。现改用一台回转真空过滤机过滤滤浆，所用滤布与前相同，过滤压差也相同。转筒直径为1m，长度为1m，浸入角度为120。问转鼓每分钟多少转才能维持与板框过滤机同样的生产能力？假设滤饼不可压缩。第75页/共104页76/70以一个框为基

29、准进行计算。滤液量 过滤面积再根据恒压过滤方程得：K=4.2410-5m2/sqe=0.0201m3/m2思考：以5个框为基准，如何求解？【解】框全充满所需时间？（框全充满）第76页/共104页77/70改用回转真空过滤机后，压差不变，故K不变；滤布不变，故qe不变。K=4.2410-5m2/s，qe=0.0201m3/m2过滤面积板框：设转筒每分钟转n转，则回转真空过滤机生产能力回转真空过滤机：转鼓每分钟多少转才能维持与板框过滤机同样的生产能力？第77页/共104页78/70习题课第78页/共104页79/70 第四节 离心分离利用离心力分离液态非均相物系中两种比重不同物质的操作称为离心分离

30、。适于离心分离的液态非均相物系包括液-固混合物系(混悬液)和液-液混合物系(乳浊液)。用于离心分离的设备称为离心机。它与旋液分离器的主要区别在于离心力是由设备（转鼓）本身旋转产生的，由于离心机可产生很大的离心力，故可用来分离用一般方法难与分离的混悬液或乳浊液。一、离心分离的概念第79页/共104页80/70离心机按设备结构和分离工艺过程可分为离心过滤式和离心沉降式两种类型:(1)离心过滤式离心机转鼓上有小孔,并衬以金属网和滤布,混悬液在转鼓带动下高速旋转,液体和其中悬浮颗粒在离心力作用下快速甩向转鼓而使转鼓两侧产生压力差,在此压力差作用下,液体穿过滤布排出转鼓,而混悬颗粒被滤布截留形成滤饼。第

31、80页/共104页81/70(2)离心沉降式离心机 转鼓上无孔,混悬液或乳浊液被转鼓带动高速旋转时,密度较大的物相向转鼓内壁沉降,密度较小的物相趋向旋转中心而使两相分离。在沉降式离心机中的离心分离原理与第二节所述的离心沉降原理相同,不同的是在旋风分离器或旋液分离器中的离心力场是靠高速流体自身旋转产生的,而离心机中的离心力场是由离心机的转鼓高速旋转带动液体旋转产生的。第81页/共104页82/70 如前所述,离心分离因数kc是离心分离设备的重要性能参数,设备的离心分离因数越大,则分离性能越好。离心机的kc计算式与第二节所述相同,即 离心机转鼓的切向速度，m/s 离心机转鼓内壁半径，m。根据离心分

32、离因数的大小，又可将离心机分为以下三类：常速离心机kc50000。分离因数的上限值取决于主轴和转鼓等部件的材料长度及机器结构的稳定性等。目前可生产分离因数500000以上的离心机，可以用来分离胶体颗粒及破坏乳浊液等。第82页/共104页83/70离心机还可按操作方式分为间歇式和连续式，或根据转鼓轴线的方向分为立式和卧式。二、离心机 1三足式离心机三足式离心机是一台间歇操作、人工卸料的立式离心机。在工业上采用较早，目前仍是国内应用最广、制造数目最多的一种离心机，第83页/共104页84/70下图为其结构示意图。离心机的主要部件是一篮式转鼓,壁面钻有许多小孔,内壁衬有金属丝网及滤布。整个机座和外罩

33、藉三根拉杆弹簧悬挂于三足支柱上,以减轻运转时的振动。料液加入转鼓后,滤液穿过转鼓于机座下部排出,滤渣沉积于转鼓内壁,待一批料液过滤完毕,或转鼓内的滤渣量达到设备允许的最大值时,可停止加料并继续运转一段时间以沥干滤液。必要时,也可于滤饼表面洒以清水进行洗涤,然后停车卸料,清洗设备。第84页/共104页85/70 图 三足式离心机示意图1-底盘；2-支柱；3-缓冲弹簧；4-摆杆；5-鼓壁；6-转鼓底；7-拦液板；8-机盖；9-主轴；10-轴承座；11-制动器手柄；12-外壳；13-电动机；14-制动轮；15-滤液出口第85页/共104页86/70 三足式离心机的转鼓直径一般较大,转速不高(2000

34、r/min),过滤面积约0.62.7m2。它与其他型式的离心机相比,具有构造简单,运转周期可灵活掌握等优点,一般可用于间歇生产过程中的小批量物料的处理,尤其适用于各种盐类结晶的过滤和脱水,晶体较少受到破损。它的缺点是卸料时的劳动条件较差,转动部件位于机座下部,检修不方便。第86页/共104页87/702.碟片式高速离心机碟片式高速离心机亦简称分离机。碟片式高速离心机的底部作圆锥形，壳内有30150片倒锥形碟片叠置成层，碟片直径200800mm，由一垂直轴带动，转鼓以47008500r/min的转速旋转,分离因数可达400010000。这种分离机可用作澄清悬浮液中少量细小颗粒以获得清净的液体,也

35、可用于乳浊液中轻、重两相的分离,如油料脱水等。碟式分离机中两碟片之间的间隙很小,一般为0.51.25mm,细小颗粒在碟片通道间的水平沉降距离较短,故可将粒径小至0.5m的颗粒从轻液中加以分离。因此,碟式分离机适合于净化带有少量微细颗粒的粘性液体(涂料,油脂等),或润滑油中少量水分的脱除等。第87页/共104页88/70 图 碟片式高速离心机原液轻液 重液悬浮液稠浆第88页/共104页89/703.管式高速离心机管式高速离心机是沉降式离心机如图所示,主要结构为细长的管状机壳和转鼓等部件。常见的转鼓直径为0.10.15m、长度约1.500m、转速为800050000r/min左右，其分离因数KC约

36、为1500065000。这种离心机可用于分离乳浊液及含细颗粒的稀悬浮液。当用于分离乳浊液时，乳浊液从底部进口引入，在管内自下而上运行的过程中，因离心力作用，依比重不同而分成内外两个同心层。外层为重液层，内层为轻液层。到达顶部后，分别自轻液溢流口与重液溢流口送出管外。当用于分离混悬液时，则将重液出口关闭，只留轻液出口，而固体颗粒沉降在转鼓的鼓壁上，经一定时间沉积较厚时，可通过间歇地将管取出加以清除。第89页/共104页90/70图 管式高速离心机本机分离因数大，分离效率高，故能分离一般离心机难以分离的物料，如两相密度差较小的乳浊液或含微细混悬颗粒的混悬液。第90页/共104页91/70第五节 固

37、体流态化固体流态化运用在粉粒状物料的输送、混合、加热或冷却、干燥、吸附、煅烧和气固反应等过程中。一、什么是流态化？此时流体的真正速度 u u0第91页/共104页92/70二、流化床的两种形态床内颗粒的分散状态和扰动程度平缓地加大，床层的上界面较为清晰。散式流化床：液固体系聚式流化床：气固体系乳化相（密相）气泡相（稀相）两种不正常现象腾涌现象沟流现象第92页/共104页93/70三、流化床的主要特性液体样特性：第93页/共104页94/70三、流化床的主要特性恒定的压力损失：床层颗粒质量床内流体质量又不变变整个床层受力平衡，即合力为零。流化床的机械能衡算：第94页/共104页95/70三、流化

38、床的主要特性床层净重量（重力浮力）常数返回目录第95页/共104页96/70小结沉降 设备：降尘室结构 公式：（Re2）降尘室：能100%去除的最小颗粒满足 气体处理能力与底面积呈正比，与高度无关。重要概念：自由沉降、沉降速度、影响沉降速度的因素斯托克斯公式第96页/共104页97/70小结1、重要概念：滤浆滤饼过滤介质滤液生产能力过滤：第97页/共104页98/70小结2、公式：与滤饼性质有关（比阻r0、比表面积a、空隙率、压缩指数s）与滤浆的性质（浓度、密度、粘度）有关。与推动力有关r与滤饼的结构、性质（比表面积a、空隙率）有关Ve与过滤介质的性质有关恒压过滤方程第98页/共104页99/70小结洗涤：第99页/共104页100/70小结第100页/共104页101/70小结板框机、叶滤机、转筒真空过滤机的结构、特点 3、设备：第101页/共104页102/70小结固体流态化重要概念：什么是流态化？流化床的主要特性第102页/共104页103/70第三版第18次印刷的教材更正习题3-4答案：52.5改为81.5第103页/共104页104/70感谢您的观看！第104页/共104页