3机械分离.ppt

1、第三章 机械分离与固体流态化,重力沉降与离心沉降的基本公式； 过滤机理和过滤基本参数； 恒压过滤方程及过滤常数的测定,学习要点,均相物系：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：物系内部有不同相界面且界面两侧的物料性质有差异。 包括： 气固系统（空气中的尘埃）； 液固系统（液体中的固体颗粒）； 气液系统（气体中的液滴）； 液液系统（乳浊液中的微滴）。,前言,非均相物系分离的依据: 连续相与分散相具有不同的物理性质（如密度）。 非均相物系分离方法：机械分离方法按两相运动方式的不同分为沉降和过滤。 非均相物系的分离目的： 1、回收有用物质，如颗粒状催化剂的回收； 2、净化

2、气体，如除尘、废液、废气中有害物质的清除等。,沉降：在重力或离心力作用下，使悬浮在流体中的固体 颗粒沿受力方向与流体发生相对运动，与流体 分离的过程。 重力沉降：利用悬浮固体颗粒本身的重力完成分离的操 作。分离较大的颗粒 离心沉降：利用悬浮的固体颗粒的离心力作用而获得分离 的操作。分离较小的颗粒,第二节 沉降分离,固体颗粒处于流体中，只要两者的密度有差异，重力场中颗粒将在重力方向与流体作相对运动：,流体与颗粒间的相对运动,流体静止，颗粒运动,流体运动，颗粒静止,流体、颗粒都运动,（一 ）沉降速度,球形颗粒的自由沉降： 重力Fg 、浮力Ff 、阻力Fr,颗粒与流体一定，重力与浮力不变，阻力随下降

3、速度增加而增大。,沉降开始阶段，颗粒作加速运动. 当三力平衡时，加速度为零，颗粒作等速沉降运动，颗粒 终端速度称为沉降速度。 小颗粒的加速阶段很短，可忽略，认为颗粒始终匀速。,一、 重力沉降,单个颗粒在无限大（D/d100）流体中沉降。,重力沉降速度正比于 (s-)g 和d. 当密度差不大、粒径也不大时，沉降速度很小，故低密度的细颗粒很难分离。,重力,浮力,阻力,重力浮力+阻力,沉降速度公式,（二）阻力系数,阻力系数是流体与颗粒发生相对运动时雷诺数的函数,层流区,湍流区,过渡区,Stocks定律,1. 若已知量能判断在哪个区域，直接采用相应公式计算； 2. 若不能确定流动处在哪个区，则应采用试

4、差法： 先假设颗粒沉降所属区域（层流、过渡流、湍流）， 选用相应的公式算出 u0 ，用u0计算Re0， 最后检验假设的流型是否正确。,球形颗粒； 自由沉降：颗粒沉降时彼此相距较远，颗粒间互不干扰； 忽略容器对颗粒的阻滞作用，前提： D/d100； 颗粒不能太小，颗粒不因受流体分子运动的影响而使沉降速度变小。,沉降速度u0的计算：,沉降速度公式的应用条件：,固体颗粒在沉降过程中，因颗粒之间的相互影响，而使颗粒不能正常沉降。 u干u0 原因：颗粒实质上是在密度和粘度都比清液大的悬浮液内沉降，受浮力、阻力都较大；颗粒下沉的同时，流体被置换上升，阻滞了相邻颗粒的沉降。,先计算u0，再根据颗粒的浓度对流

5、体的密度和粘度进行校正，校正方法查手册。,干扰沉降：,u干的求算：,实验发现：在颗粒含量较多的浓悬浮液中，只要所含颗粒粒径大小相差不超过6倍，则所有颗粒都将以大致相同的速度沉降。其原因为颗粒与颗粒之间相互碰撞产生动量交换，使大颗粒沉降受阻滞而小颗粒被加速。干扰沉降速度与颗粒浓度有关。仅当颗粒浓度0.2%，或者颗粒之间距离大于1020倍粒径时，方可视为自由沉降。,（四）降尘室,气体通过速度为 u，颗粒沉降速度为 u0。,颗粒通过长度为 L 的降尘段的时间(停留时间)为 t ， 颗粒以u0从高H 顶部降至底部时间（沉降时间）为 t = 。,颗粒在降尘室内全部沉降的条件： t t,讨论： 设备最大生

6、产能力(即最大处理气体流量),降尘室的生产能力正比于沉降速度和沉降方向上的截面积降尘室底面积，而与沉降室的高度无关。,一定结构尺寸的降尘室，当气体处理量一定时，理论上降尘室所能全部捕集的最小颗粒粒径为,例题,只适用于分离粒度大于50m的粗颗粒，作为预除尘使用。 沉降速度u0 应根据需要完全分离下来的最小颗粒尺寸计算。 气速u 一般应保证气体处于层流流动区，以免干扰颗粒的沉降或把已沉降下来的颗粒重新扬起。,工业上降尘设备多为扁平形状或一室多板结构。 Vs（n+1）B L u0,重力沉降速度一般很小，故设备体积庞大。 离心沉降速度大，可分离较小的微粒，且设备的体积 可缩小。,二、离心沉降,真正产生

7、沉降作用的方向为径向。,（一）离心沉降原理,分析径向受力,三力平衡时，颗粒径向相对于流体的速度ur为颗粒的离心沉降速度。,若相对运动属于层流,ur,uT,u,离心沉降与重力沉降的比较： （1）离心沉降速度ur离心加速度； （2）离心沉降方向向外； （3）离心力随旋转半径而变，离心沉降速度 ur 也随颗粒的位置而变，颗粒在旋转流体沿着半径逐渐增大的螺旋形轨道沉降。,离心沉降分离设备：旋流(旋风或旋液)分离器和沉降离心机。 前者的特征:设备静止、流体旋转; 后者:机器带动流体一起旋转。,（二）旋风分离器,结构和工作原理： 含尘气体高速切向进入分离 器，在外筒与排气管间呈螺 旋形旋转向下，到锥底后以

8、 相同的旋向折转向上至上部 排气管流出。夹带的颗粒在 螺旋流中均受离心力作用向 器壁方向抛出，在重力作用 下沿壁面下落到排灰口。,评价旋风分离器性能的主要指标：分离性能和气体的压力降,假定： 颗粒与气体在器内的切线速度ut恒定，等于进口处速度ui； 颗粒沉降中所穿过的最大气层厚度等于进气口宽度B； 颗粒与气流的相对运动为层流。,由，颗粒沉降速度,气体的密度远小于颗粒的密度，气体进口ui代替切向ut ，旋转半径取平均rm，沉降速度为：,1、分离性能临界直径和分离效率,能分离出的最小颗粒直径 dc,由，沉降时间,若气体进入气芯前旋转圈数为N，运行距离为,气体的有效停留时间：,t=,分离条件： t

9、0 ，等号成立时能分出最小颗粒。,0=,直径小于 dc 的有些颗粒进入时离器壁距离B B，直径ddc的颗粒也可能被分离出来。 假设颗粒进入时分布完全均匀，分离出的小于临界直径的颗粒所占的质量分率应为,粒级效率：某一粒径的颗粒被分离的质量百分数。,分离效率：粒级效率和总效率,该式的含义：进入时离器壁为B的颗粒中，直径等于d都能被分离。 即为直径等于d的颗粒的粒级效率。,对于细小颗粒的分离，粒级效率更能反映分离器的分离性能好坏。,注： d/dc关系,直径大于 dc 的颗粒能够100%分离，粒级效率为1。,总效率 ：进入旋风分离器的全部粉尘能被分离出来的总质量分率。 总效率与旋风分离器的粒级效率、粉

10、尘的粒度分布、浓度等有关。 设备、操作条件和进口颗粒浓度相同，粗颗粒的总效率远高于细尘粒的。 粉尘的浓度大则易聚结，总效率会提高，所以总效率并不能代表旋风分离器的分离性能。,总效率与粒级效率的关系为：,旋风分离器的阻力损失,旋风分离器的特点：流量大、压头低。 (1) 气体的膨胀或压缩引起的不可逆机械能损失； (2) 气流旋转引起的动能损失； (3) 摩擦阻力损失以及各个部位的局部阻力损失等。 工程上主要采用经验公式：,阻力系数 主要由旋风分离器的结构决定。 同一结构型式、不论其尺寸大小，阻力系数 接近定值。 常用型号的旋风分离器 值在 5.08.0 之间； 入口气速，分离效率，但阻力，不经济。

11、 压降一般控制在 0.52kPa 左右(入口气速 1525m/s)，采取缩小直径、多台并联的方式满足分离效率与大气量的要求。,选择旋风分离器的型式的主要依据：生产能力、允许的压降、粉尘 性质、要求的分离效率。 选型时，应在高效率与低压降之间作权衡： 不同型号的旋风分离器压降还与其形状有关： 短粗形的旋风分离器压降较小， 处理量大，但分离效率低； 长径比大且出入口截面小的细长形设备压降大，处理量小，但分离效率高。 最终设备尺寸由气体处理量决定。,旋风分离器的选型,原悬浮液滤浆， 通过过滤介质的液体滤液, 截留在过滤介质上的固体颗粒堆积层滤渣或滤饼.,第二节 过滤,过滤：在重力或压力作用下，利用多

12、孔过滤介质，使液体通过而将固体颗粒截留，实现悬浮液的固-液分离。,一、概述,（1）深层过滤：颗粒尺寸远小于介质孔道尺寸，颗粒易进入介质孔道。 但由于孔道弯曲细长，颗粒随流体流过曲折孔道时，在表面力和静电力 的作用下附着在孔道壁上。故深层过滤并不在介质上形成滤饼，固体颗 粒沉积于介质内部。深层过滤适合固体颗粒含量极少的悬浮液。 如：水的净化，合成纤维纺丝液中除去固体物质。 （2）滤饼过滤：颗粒尺寸比介质的孔道大得多。 过滤时悬浮液置于过滤介质的一侧，过滤开始， 可能有部分小颗粒进入并穿过孔道而不被截留， 出现滤液混浊，随过滤进行，颗粒的架桥作用 使介质孔径缩小形成有效的阻挡。颗粒在介质 上逐步堆

13、积成滤饼层，对其后的颗粒起截留作 用，不断增厚的滤饼成为真正有效的过滤介质， 穿过滤饼的液体则变为澄清的液体。,1.过滤方法,作用：滤液通过、截留颗粒，支撑滤饼。,2.过滤介质,特性：多孔、理化性质稳定、机械强度高、可反复使用。,工业上常见的过滤介质： 织物介质：又称滤布，用棉、毛、丝、麻等天然纤维及合成纤维织成，或由玻璃丝或金属丝织成。织物介质在工业上的应用最为广泛。 堆积介质：由各种固体颗粒（砂、木碳、石棉、硅藻土）或非纺织纤维等堆积而成，多用于深层过滤中。 多孔固体介质：具有很多微细孔道的固体材料，如多孔陶瓷、多孔塑料、多孔金属制成的管或板，能拦截的微细颗粒13m 多孔膜：用于膜过滤的的

14、各种有机高分子膜和无机材料膜。广泛使用的是醋酸纤维素和芳香酰胺系两大类有机高分子膜。可用于截留5nm以下的微小颗粒。,3.过滤推动力,重力：速度慢 压力（或压差）：速度可提高（压滤、抽滤） 离心力：离心分离,4.滤饼的可压缩性,可压缩滤饼：由非刚性颗粒形成的滤饼，在压力差作用下会 变形，过滤压力提高时使过滤阻力明显增大。 不可压缩滤饼：由刚性颗粒形成的滤饼，在过滤过程中颗粒 形状和颗粒间的空隙率保持不变。,5.过滤的操作方式,过滤：过滤操作中的主要阶段，在过程中滤饼不断增厚、阻力不断上升，流体的通过能力则不断减小； 洗涤：无论是以滤饼还是滤液为产品，都有必要在卸料之前用清液置换滤饼中存留的滤液

15、并且洗涤滤饼； 脱湿：以滤饼为产品时洗涤后还可用压缩空气进行脱湿； 卸料：将滤饼从过滤介质上移去； 清洗过滤介质：使被堵塞的网孔“再生”，以便重复使用。,过滤操作分为： 间歇式：对以上各步骤分阶段操作； 连续式：连续操作完成全部或其中部分阶段。,通过直接给悬浮液加压，迫使其穿过过滤介质来实现过滤。,结构：由交替排列的滤板、滤框与板框间的滤布叠合组装压紧而成。板框数由工艺要求在机座长度范围内灵活调节。 组装后，板框的四角位置形成连通的通道，由阀门控制悬浮液、滤液及洗液的进出。,二.过滤设备,板框压滤机,嵌入式滤布的滤板,板框压滤机,嵌入式滤布的滤板,XASL /630-UB系列,XAZ /200

16、0-UB系列,XAZ /800-UB系列,过滤：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,板框压滤机,洗涤：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。,洗涤液,洗出液,每个操作循环由组装、过滤、洗涤、卸料、重整五个阶段。,板框

17、压滤机,板框压滤机,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，可承受的压力高。 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固含量较多的悬浮液过滤。,板框压滤机,转筒真空过滤机,结构与原理：转筒表面开孔，外面覆盖滤布，内部分隔成互不相通的若干扇 形区，各区都有管道通至轴心，轴心处装分配头，分配头由转动盘与固定盘 构成，转动盘小孔与转筒表面的一段相通，固定盘上开三个凹槽，分别与真 空抽滤系统、洗水抽吸回收系统和压缩空气反吹系统相通。转动过程借助分 配头作用使各区与各

18、系统连接和断开，每转一周，过滤表面任一部分都顺序 完成过滤、洗涤、吸干、吹松、刮渣等阶段的连续操作。,1转筒； 2滤饼； 3割刀； 4分配头 5吸走滤液的真空凹槽； 6吸走洗水的真空凹槽； 7通入压缩空气的凹槽； I过滤区； II洗涤脱水区； III卸渣区,当转动盘上的某几个小孔与固定盘上的凹槽5相对时，这几个小孔对应的连通管及相应的转筒表面与滤液真空管相连，滤液便可经连通管和转动盘上的小孔被吸入真空系统；同时滤饼沉积于滤布的外表面上。此为过滤。 转动盘转到使这几个小孔与凹槽6相对时，这几个小孔对应的连通管及相应的转筒表面与洗水真空管相连，转筒上方喷洒的洗水被从外表面吸入连通管中，经转动盘上的

19、小孔被送入真空系统。此为洗涤。 当这些小孔凹槽7相对时，这几个小孔对应的连通管及相应的转筒表面与压缩空气吹气相连，压缩空气经连通管从内向外吹向滤饼，此为吹松。 随着转筒的转动，这些小孔对应表面上的滤饼又与刮刀相遇，被刮下。此为卸渣。,继续旋转，这些小孔对应的又重新浸入滤浆中，这些小孔又与固定盘上的凹槽1相对，又重新开始一个操作循环。 每当小孔与固定盘两凹槽之间的空白位置（与外界不相通的部分）相遇时，则转筒表面与之相对应的段停止工作，以便从一个操作区转向另一操作区，不致使两区相互串通。,过滤操作：转筒旋转一周，每一个扇形区依次完成真空过滤、洗涤、吸干滤饼和压缩空气吹松、刮刀卸料等全部操作。 转筒

20、转速多在0.13 r/min，浸入悬浮液中的吸滤面积约占总表面的3040%。滤饼厚度范围大约340mm。,优点：连续进料，操作自动化，便于在转鼓表面预涂助滤剂后用于黏、细物料的过滤。 缺点：过滤推动力有限，滤饼含液量较大，常达30%。,转筒真空过滤机,1.过滤速度,式中：dV dt 时间内通过过滤面的滤液量； A 过滤面积； u 单位时间内通过单位过滤面积的滤液量。,说明： 随过滤的进行，滤饼逐渐加厚。如果过滤压力不变，过滤速度将逐渐减小。故定义为瞬时过滤速度。 过滤过程，若要维持过滤速度不变，必须逐渐增加过滤压力或压差。 总之，过滤是一个非定态过程。,三.过滤计算,（1）过滤时，滤液在滤饼和

21、过滤介质的微孔中流过，流道形状不规则，将弯曲的真实流动简化成平行细直管内的流动来处理，假定： 细管的内表面积之和等于滤饼内颗粒的全部表面积； 细管的全部流动空间等于滤饼的全部空隙体积。,2.过滤基本方程,由假设，虚拟细管的当量直径de,（2）考虑滤液通过滤饼层时的阻力，由Poiseuille定律：, 定义滤饼层的空隙率为：,孔道的平均长度le可以认为与滤饼的厚度 L 成正比：,孔道的当量直径 根据这三点结论，可出导出过滤速度的表达式：,a颗粒比表面积,康采尼(Kozeny)式,r 滤饼的比阻，取决于滤饼的性质（a、）,（1）过程的推动力： 过滤过程中，需要维持一定的压力差，克服滤液通过滤饼层和

22、过滤介质层微小孔道的阻力，过滤才能进行。称为过滤的总推动力，以 表示。 这一压差部分消耗在滤饼层，部分消耗在过滤介质层，,通过滤饼层的压力降 通过介质层的压力降,（2）滤液通过过滤介质时的阻力 对过滤介质的阻力作近似处理： 阻力相当于厚度为 的滤饼层的阻力，介质阻力为： 。 滤饼层与介质层为两个串联的阻力层，通过两者的过滤速度应该相等：,滤体积为 或厚度为 的滤饼层可获得的滤液体积 但这部分滤液并不存在，而只是一个虚拟量，其值取决于过滤介质和滤饼的性质。,（3）过滤速度具体的表达形式 滤饼层的体积为AL，与获得的滤液量成正比， 设比例系数为 c ，则AL = cV。 c = AL/V c的物理

23、意义：获得单位体积滤液时，过滤介质上得到的滤饼体积。 由上可知： 对于过滤介质,式（1）,式中： 取决于流体的性质； 取决于滤饼的性质； c取决于滤浆的浓度和颗粒的性质。 分离变量： 积分得：,3恒压过滤方程式,-式（2）,K 称为过滤常数，m2/s。,-由式（1）,式（2）可写成如下,式（3）,q、qe单位过滤面积得到的滤液体积；,讨论： 平均比阻 r 与压力之间有如下经验关系：,其中：s称为压缩性指数，其值取决于滤饼的压缩性， 为单位压差下滤饼比阻，不随压力而变的常数。,代入过滤常数的定义式可得： 不可压缩滤饼：s=0，Kp 线性关系 可压缩滤饼：s0，Kp1-s 非线性关系 另外，介质的

24、阻力,恒压过滤,过滤介质阻力忽略,恒速过滤,对不可压缩滤饼，恒速过滤时，其操作压力差随过滤时间成直线增高。实际上很少采用把恒速过滤进行到底的操作方法。,先恒速后恒压结合两操作的优点,若令VR、R分别代表恒速阶段终了瞬间的滤液体积及过滤时间，则恒压阶段过滤基本方程为：,先恒压后恒速结合两操作的缺点,高压下的恒压、低速下的恒速过程,4.过滤常数的测定,以有限增量代替微分,K、qe、e 的测定,四.滤饼的洗涤,洗涤速率通常采用单位时间内洗涤水用量表示. 洗涤过程滤饼厚度不变，流动阻力不变，恒压洗涤为定态过程，洗涤速率为一常数。 以 或 表示。,式中 qW洗水用量，m； W洗涤时间，s。,洗水量为Vw

25、 , 则洗涤时间：,若洗涤压力过滤终了时压力，洗涤速度与最终过滤速度的关系：,或洗涤速率、最终过滤速度之比：,、w滤液、洗涤液粘度； A、L过滤面积、过滤终了的滤饼厚度； Aw、Lw过滤面积、过滤终了的滤饼厚度。,对于横穿洗涤，洗水穿过的滤饼厚度约为过滤终了时滤液流过滤饼厚度的两倍，洗水流通的面积为过滤面积一半， 则洗涤速率约为过滤终了时过滤速率的四分之一。,洗涤压力过滤终了时压力，洗水粘度与滤液粘度相近， 对于置换洗涤，洗涤液路线最终过滤时滤液的路线相同， 洗涤速率过滤速率,如能省略滤布阻力：,置换,横穿,Vw=JV,J比例系数,5.过滤机的生产能力,过滤机的生产能力：单位时间内获得的滤液量

26、或滤饼量。 1间歇过滤机的生产能力 间歇过滤机的整个操作周期c 为 一个操作循环内的过滤时间，s； W一个操作循环内的洗涤时间，s； R一个操作循环内辅助操作所需时间，s。 若一个操作周期内获得滤液 V，则生产能力 Q 为,最佳操作周期,生产能力最大。,求函数的最大值：,最佳操作周期,2. 连续过滤机的生产能力 （一）操作周期：以转筒真空过滤机为例。 浸没分数：转筒表面浸入滤浆中的分数,操作周期c ：转筒回转一周所用时间,n 转筒转速,其中过滤时间为：,过滤部分的面积为： A,当忽略滤布阻力，e=0、Ve=0，则,转筒每转一周单位过滤面积所得的滤液体积为,生产能力：每个操作周期所得的滤液体积。

27、,提高生产能力的途径：提高转速；提高浸没分数,（二）生产能力：,离心机按分离的方式分为： 沉降式离心机：浓度不大的小颗粒悬浮液； 过滤式离心机：鼓壁开孔，覆盖滤布，将固体颗粒截流在滤布上； 分离式离心机：分离乳浊液，利用两液体的密度差。,第四节 离心分离,分离因数：同一质量的流体所受的离心力与重力之比,分离因数与转速的平方成正比。,根据其结构形式可分为四大类：,无孔转鼓离心机 间歇操作。悬浮液由转鼓底部加入，随转鼓高速旋转，在离心力作用下颗粒向转鼓壁沉降，清液从内层溢流。随着鼓壁上沉渣增厚，液体有效流道面积减小，轴向流速增大，临界粒径增大，溢流液澄清度降低，到一定程度时则停止加料，降速后用机械

28、刮刀或停机后人工卸出沉渣。,常用于处理粒度为540mm、固液密度差大于0.05g/cm3、固含量小于10%的悬浮液分离。,沉降离心机类型,螺旋卸料沉降离心机 有卧式和立式两种。连续操作，悬浮液经加料管由螺旋内筒进料孔进入，随同转鼓高速旋转，固体沉降到鼓壁，由于转鼓有一定转速差的螺旋向小端输送并排出，清液则由转鼓大端溢流而出。 分离因素可达6000。可处理粒度2mm5mm，固含量小于 10%50%，固液密度差大于 0.05g/cm3 的悬浮液。,沉降离心机类型,碟式离心机(薄层分离沉降离心机) 转鼓内装有一叠随转鼓旋转的倒锥形碟片，碟片间隙为0.51.5mm，分离因素可达300010000。 悬

29、浮液由中心管引入转鼓，分配在碟片之间形成薄层流动。在离心力作用下，颗粒沉降到碟片内侧表面并向外滑动。清液则沿碟片外侧表面向内流动。 碟片扩展了沉降面，缩短了沉降距离，故具有较大的生产能力和较高的分离效率，适于处理粒径0.1100mm、固含量小于25%的悬浮液。,沉降离心机类型,管式离心机 特点是转鼓(管)直径小、长度大、转速高、分离效率很高，可以处理颗粒粒径为0.01mm的悬浮液和难分离的乳浊液。 可连续操作，悬浮液或乳浊液由转鼓下端加入，被转鼓内的纵向肋板带动迅速达到与转鼓同角速度旋转。在离心力作用下，颗粒或重液层甩向鼓壁由重液出口引出，轻液则从转鼓中心部位溢出。 离心分离因数可达65,00

30、0，工业上可用于油水分离，实验室中可用于分离微生物和蛋白质。,结构与原理：在高速旋转的多孔转鼓内壁敷设滤布。悬浮液中的液体在惯性离心力的作用下穿过颗粒层和滤布流到转鼓外部空间。 推动力：设液层以与转鼓相同的半径 r 和角速度 匀速旋转，则液体中会产生沿半径向外的离心加速度 r2。,其分离因数通常可达数百、数千，超高速离心机甚至可达5万以上。 无论是过滤速度还是分离程度都比其它过滤方式大得多，因此滤饼含液量少得多。,离心过滤机,离心过滤机,连续加料、分离、洗涤、卸料的活塞推料离心机。推送器装在转鼓内部与转鼓一同旋转并通过活塞杆与液压缸中往复运动的活塞相连。悬浮液由锥形布料器均匀分布在转鼓端部区域

31、，滤液经滤网和鼓壁上的开孔甩出被收集，滤饼层则被往复运动的活塞推送器一段一段地往前推送。在适当的轴向位置引入洗水洗涤滤饼，洗液分别收集，脱水后的滤饼则被推出机外。,第五节 固体流态化,流态化：固体颗粒层与运动的流体接触后具有流体某些表观特征的过程。 优点：能够强化传热、传质和化学反应过程。 缺点：动力消耗大，设备磨损，颗粒破碎。 一、基本概念 固定床阶段：流体通过颗粒床层的表观速度 u 较低，空隙中流体的真实 速度 u1 小于颗粒沉降速度 u0 ，颗粒静止，颗粒层成为固定床。 流化床阶段：表观速度 u 增大，u1 比颗粒沉降速度 u0 稍大，床层内小颗 粒松动浮起，床层升高，空隙率 增大， 减小，至 u1 = u0 。此时床 层膨胀至一定程度，颗粒悬浮于流体中，床层有明显上界面。,颗粒输送阶段：继续提高流体的表观速度u， u1u0，颗粒被流体带走，床层界面消失，可以实现固体颗粒的气力输送或液力输送。,二、流化床的两种状态： 散式流态化：对于液固系统， 床层颗粒均匀分散在流体中， 流量增加，床层从膨胀至带走颗粒，颗粒分散和扰动程度加 大，床层的上界面较清晰。 聚式流态化：对于气固系统，床层存在两个相： 乳化相：颗粒浓度大、分布均匀的相； 气泡相：夹带少量颗粒、以气泡形式通过的相。 当气泡穿过床层时床层波动，到达床层顶部时气