文档介绍：化工原理 Unit Operations of Chemical Engineering
湖北师院卢莲英
生物技术专业
11/29/2017
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化原第三章沉降与过滤
第3章非均相分离
卢莲英
11/29/2017
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化原第三章沉降与过滤
本章学习指导
1、本章学习目的
通过本章的学习,要重点掌握沉降和过滤这两种机械分离操作的原理、典型设备的结构与特性,能够根据生产工艺要求,合理选择设备类型和尺寸。
2、本章应掌握的内容
a 沉降分离(包括重力沉降和离心沉降)的原理、旋风分离器的选型。
b 过滤操作的原理、过滤基本参数、过滤基本方程式推导的思路,过滤常数的测定。
3、学时安排
讲授4学时
11/29/2017
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化原第三章沉降与过滤
第3章沉降与过滤
概述
重力沉降
离心沉降
过滤
沉降过滤设备
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化原第三章沉降与过滤
概述
非均相物系的分离
均相物系:指物系内部各处均匀且无相界面,包括溶液、气体混合物等。
非均相物系(non-homogeneous system):指物系内部有不同相的界面且界面两侧的物料性质有差异。
包括: 气固系统(如空气中的尘埃);
液固系统(如液体中的固体颗粒);
气液系统(如气体中的液滴);
液液系统(如乳浊液中的微滴)等。
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化原第三章沉降与过滤
非均相物系分离的依据是连续相与分散相具有不同的物理性质(如密度),故可用机械方法进行分离。利用密度差进行分离时,必须使分散相与连续相产生相对运动,因此,分离非均相物系的单元操作遵循流体力学的基本规律,按两相运动方式的不同分为沉降和过滤。
非均相物系的分离主要用于:
1、回收有用物质,如颗粒状催化剂的回收;
2、净化气体,如除尘、废液、废气中有害物质的清除等。
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化原第三章沉降与过滤
※分散质(分散相):非均相物系中,处于分散状态的物质,如悬浮汽中的固体颗粒。
※分散介质(连续相):包围分散质的处于连续状态的流体,如悬浮汽中的液体。
※分离方法——机械法,使分散质与分散介质之间发生相对运动实现分离。
沉降分离法--利用固体微粒受重力、离心力或惯性力作用
过滤分离法--利用固体微粒不能通过过滤介质的性质
此外还有液体洗涤除尘法、电除尘法即湿法净制:“洗涤”气体
静电除尘:高压直流电场中,带电粒子定向运动,聚集分离。
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化原第三章沉降与过滤
自来水厂的主要流程
自来水厂水的净化分三步,
第一步是絮凝过程,也可以叫反应过程。在流动中使水中的杂质颗粒絮凝长大;
第二步是沉降。沉降池是使大颗粒得以除去。
第三步是砂滤。砂滤池,进一步用900mm厚砂层,将小颗粒杂质滤去。
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化原第三章沉降与过滤
某水厂全貌
图中兰色粗管是来江中的原料水,条形池子是絮凝池,左侧池是沉降池。
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化原第三章沉降与过滤
这是沉降池。图为絮凝之后的水,是从沉降池底部流入,到池子上部水已很清了。
水厂沉降池
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化原第三章沉降与过滤