文档介绍：第一节概述
过滤滤饼层固液分离
吸附分子筛吸附某种气体
离子交换离子柱
反应器催化剂颗粒层等概念
固定床:众多固体颗粒堆积而成的静止的颗粒层
以上化工操作中均为流体通过颗粒层的流动,与流体
在管道中的流动相比较:阻力增大,速度分布均一
流动特点:层流,
绕流(因速度慢也称爬流)
流体通过固定床的流动
但对于流体在颗粒层中的流动,由于颗粒层是随机堆积,边界条件难找,因此不以原理探讨为主,而谈实际如何处理问题。
工程上感兴趣的是阻力增大问题,因而本章主要讨论流体通过颗粒层的压降
由于固定床内大量细小而密集的固体颗粒对流体形成很大的阻力,这种阻力一方面是流体沿床层截面的速度分布变得相当均匀,另一方面在床层两端造成很大压降
为什么流体通过颗粒层的流动比一般管道流体流动的速度分布均一、阻力增大?
第二节颗粒床层的特性
一、单颗粒特性
1、球形颗粒
比表面积
与颗粒的大小(体积V)、形状(取向)、
表面积(S)、比表面积 a(即S/V)等因素有关。
或
体积
表面积
可用单一参数
—直径dP表示
2、非球形颗粒
体积当量直径
体积等效
面积当量直径
表面积等效
比表面当量直径
比表面积等效
形状千变万化,不可能用单一参数全面表示颗粒的V、S、a
一般以某种当量的球形颗粒代表
影响流体通过颗粒层流动阻力的主要颗粒特性是
颗粒的比表面积,因此常用比表面当量直径
令
即
则
dev、des、dea三者之间换算关系式:
3、的物理意义
称为形状系数
体积相等则球形颗粒的表面积最小
4、非球形颗粒的参数表达
球形颗粒以颗粒直径dP确定,非球形颗粒必须定义两个参数
与球形颗粒
比较相差
通过形状系数保证了表面积相等
一般定义dev作为当量直径,简写为de
dev
二、颗粒群的特性
1、粒度分布的表示
—筛分分析
了解颗粒群的特性,以解决颗粒的大小不均问题
对大于70μm的颗粒通常采用一套标准筛进行测量,这种方法称为筛分分析
筛过量—通过筛孔的颗粒量
筛余量—截留于筛面上的颗粒量
特性:
a)与dpi对应的Fi值表示直径小于dpi的颗粒占全部试样的质量分率。
b)在最大粒径dpmax处,分布
函数为1。
(1)分布函数
dPi—筛孔尺寸
Fi—对应于dPi的筛过量占试样总量的分率
以不同筛号上试样的分率Fi与所对应筛孔尺寸dPi
所标绘出的曲线称为分布函数
( 2 ) 频率函数(分布密度函数)
矩形面积表示相邻两号筛孔粒径di~di-1
之间颗粒占全部试样的质量百分率Xi
表示颗粒处于di-1~di范围内
颗粒的平均分布密度
a)一定粒度范围内颗粒占全部颗粒质量百分率为
此范围内曲线下面积,某一定值粒度质量百分率为零。
b)曲线下全部面积为1。
特性: