第三章沉降与过滤要点解析.pdf

第三章 沉降与过滤 3.1 概述 3.2 重力沉降 3.3 离心沉降 3.4 过滤 1 3.1 概述 3.1.1 混合物的分类 均相混合物：物系内各处组成均匀且不存在相界面。如溶 液及混合气体属于此类。均相混合物组分的分离采用传质分 离方法（精馏、吸收、萃取）。 非均相混合物：物系中存在相界面，且界面两侧物料的性 质不同。非均相混合物由分散物质（分散相）和分散介质 （连续相）所组成。非均相混合物的分离采用机械分离方法 （过滤、沉降）。 ①气态非均相混合物，如含尘气体、含雾气体等； ②液态非均相混合物，如悬浮液、乳浊液等。 3.1.2 非均相混合物分离的目的 收集（回收）有价值的分散物质； 净化分散介质； 环境保护与安全生产 3.1.3 非均相混合物分离方法的分类 沉降分离法（重力、离心力） 过滤分离法 液体洗涤除尘法 电除尘法 5 3.1.4 颗粒与流体相对运动时所受的阻力 在流固两相中不论连续相静止还是做某种运动，只要 固体颗粒的密度大于流体的密度，那么在重力场中固体颗 粒将在重力方向上与流体相对运动；在离心力场中固体颗 粒将在离心力方向上与流体相对运动。 流－固之间的相对运动有三种情况，即： 流体静止，固体颗粒作沉降运动； 固体静止，流体对固体颗粒作绕流； 流体和固体都运动，但二者保持一定的相对速度。 6 流体对固体颗粒的绕流  曳力 ∫p cosαdA -- 形体曳力：因为 A p cosαdA 压力改变所导致的曳力，主要取 pdA τ dA W 决于颗粒的形状和位向。 α τ sinαdA -- 表面曳力：由于 τ sin αdA ∫ W u dA W A 流体和颗粒表面的摩擦所导致的 曳力，主要由颗粒表面积的大小 决定。 p cos dA + Sin ⋅dA α τ α 总曳力Fd ： ∫ ∫ W A A 7 流体对固体颗粒的绕流  曳力 光滑球体： ( ) Fd f dP , u, ρ, µ