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文档简介

第五章

沉降与过滤2

目的：非均相混合物的分离（提纯、回收）非均相混合物(物系)：物系内部有相界面存在，而在相界面两侧的物料性质截然不同的物系。例：含尘气体、悬浮液、乳浊液、泡沫液主要内容一重力沉降二离心沉降三过滤四膜过滤五气体净化5沉降阻力系数ξξ6沉降速度计算Re=(ρdput)/μ计算方法——试差法步骤：假设流型→采用对应公式计算→校核Re及流型层流区（10-4<

Re≤1）（斯托克斯区）ζ=24/Re

湍流区（103<Re<105）（牛顿区）

ζ=0.44

过渡区（1<Re<103）（艾伦区）7重力沉降分离重力沉降分离临界粒径计算方法：h/ut≤l/u9重力沉降槽（增浓器和澄清器）10颗粒在离心力场中径向沉降方向上受力分析：三个力达到平衡时：u离心力Fc阻力Fd浮力Fb颗粒在离心力场中的受力分析二离心沉降11离心沉降速度平衡时，颗粒在径向上相对于流体的离心沉降速度为：

ur---离心沉降速度uT---气体在分离器中流速当颗粒所受的流体阻力处于斯托克斯区，离心沉降速度为:ζ=24/Re

13旋液分离器14过滤介质:过滤采用的多孔物质滤浆:所处理的悬浮液滤液:通过多孔通道的液体滤饼或滤渣:被截留的固体物质助滤剂：减小过滤阻力、提高滤饼的刚性和孔 隙率的惰性材料。硅藻土、珍珠岩粉

三过滤基本概念：以多孔物质为介质，在外力的作用下，使悬浮液中的液体通过介质的孔道，而固体颗粒被截留在介质上，从而实现固液分离的单元操作15过滤方式过滤的操作基本方式滤饼过滤深层过滤

17过滤基本理论1、过滤速率与过滤速度2、滤液通过滤饼层的流动（过滤过程分析）1122滤液在管内层流，则在1-1，2-2截面之间存在阻力→存在压力降ΔP过滤速率：单位时间内过滤面积A上获得的滤液体积过滤速度：单位时间单位过滤面积上获得滤液体积1819过滤基本方程ν——每获得1m3滤液所形成的滤饼体积；

m3r‘——单位压强差下滤饼的比阻，1/m2s——滤饼的压缩性指数，无因次一般情况下，s=0~1。对于不可压缩滤 饼，s=02122四膜分离（膜过滤）（一）膜分离原理与膜组件膜是介于两相流动相之间的一种凝固态物质膜具有多孔结构，尺寸nm~μm（二）膜分离分类1.微滤孔径0.6~0.8μm，用于从液相或者气相中截留微粒、细菌、及其它污染物，例如液体制剂的除菌2.超滤孔径0.02~0.03μm，用于溶剂小分子与分子量在500以上的溶质大分子的分离，例如液体制剂的净化3.纳滤孔径一般为1~2nm，截留有机物，透过小分子、无机离子4.反渗透在压力作用下，特定分子或离子选择性透过半透膜，孔100nm以下5.电渗析在电场及离子交换膜共同作用下，阴、阳离子选择性分离（三）气体净化1.机械除尘(1)重力除尘——重力降尘室（几十个μm）292.洗涤除尘洁净空气净化流程初效过滤器：粗(大)孔无纺布、金属丝网，10μm以上颗粒中效过滤器：中、细孔无纺布、金属丝网，1~10μm颗粒亚高效过滤器：玻璃纤维滤纸，1~5μm颗粒，10万

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