【華工考研院】華工821化工原理考點(diǎn)分析：非均相機(jī)械分.....

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二、非均相機(jī)械分離

1.顆粒的沉降：
層流沉降速度Vt=(ρp-ρ)gdp2/18μ，(ρp-ρ：顆粒與流體密度差，μ：流體粘度)；重力沉降(沉降室，H/v=L/u，多層；增稠器，以得到稠漿為目的的沉淀)；離心沉降(旋風(fēng)分離器)。

2.過(guò)濾：
深層過(guò)濾和濾餅過(guò)濾(常用，助濾劑增加濾餅剛性和空隙率)；分類(lèi)：壓濾、離心過(guò)濾，間歇、連續(xù)；濾速的康采尼方程：u=(Δp/Lμ)ε3/5a2(1-ε)2，(ε：濾餅空隙率；a：顆粒比表面積；L：層厚)。

3．過(guò)濾介質(zhì)：
過(guò)濾過(guò)程所用的多孔性介質(zhì)稱為過(guò)濾介質(zhì)，過(guò)濾介質(zhì)應(yīng)具有下列特性：多孔性、孔徑大小適宜、耐腐蝕、耐熱并具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。

4.助濾劑：
若濾漿中所含固體顆粒很小，或者所形成的濾餅孔道很小，又若濾餅可壓縮，隨著過(guò)濾進(jìn)行，濾餅受壓變形，都使過(guò)濾阻力很大而導(dǎo)致過(guò)濾困難。可采用助濾劑以改善濾餅的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)其剛性。常用的助濾劑有：硅藻土、纖維粉末、活性炭、石棉等

5. 過(guò)濾速率基本方程




恒速過(guò)濾，恒壓過(guò)濾



6.過(guò)濾設(shè)備：
板框壓濾機(jī)（間歇操作，構(gòu)造簡(jiǎn)單，過(guò)濾面積大而占地省，過(guò)濾壓力高（可達(dá)1.5MPa左右），便于用耐腐蝕性材料制造，便于洗滌。它的缺點(diǎn)是裝卸、清洗勞動(dòng)強(qiáng)度較大。）、葉濾機(jī)（葉濾機(jī)也是間歇操作設(shè)備，具有過(guò)濾推動(dòng)力大、單位地面所容納的過(guò)濾面積大、濾餅洗滌較充分等優(yōu)點(diǎn)。其生產(chǎn)能力比板框壓濾機(jī)大，而且機(jī)械化程度高，勞動(dòng)力較省，密閉過(guò)濾，操作環(huán)境較好。其缺點(diǎn)是構(gòu)造較復(fù)雜、造價(jià)較高。）、廂式壓濾機(jī)、轉(zhuǎn)筒真空過(guò)濾機(jī)（操作連續(xù)、自動(dòng)）

7.自由沉降:
單個(gè)顆粒在流體中的沉降過(guò)程稱。干擾沉降：若顆粒數(shù)量較多，相互間距離較近，則顆粒沉降時(shí)相互間會(huì)干擾，稱為干擾沉降。

8.影響因素：
當(dāng)顆粒濃度增加，沉降速度減少。容器的壁和底面，沉降速度減少。非球形的沉降速度小于球形顆粒的沉降速度。

9. 流態(tài)化是一種使固體顆粒通過(guò)與流體接觸而轉(zhuǎn)變成類(lèi)似于流體狀態(tài)的操作。分三個(gè)階段：(1)固定床階段：流體通過(guò)顆粒床層的表觀速度u較低，使顆粒空隙中流體的真實(shí)速度u1小于顆粒的沉降速度ut，則顆粒基本上保持靜止不動(dòng)，顆粒層為固定床。

(2)流化床階段 ：在一定的表觀速度下，顆粒床層膨脹到一定程度后將不再膨脹，此時(shí)顆粒懸浮于流體中，床層有一個(gè)明顯的上界面，與沸騰水的表面相似，這種床層稱為流化床。（散式流態(tài)化，聚式流態(tài)化）。

(3)顆粒輸送階段：如果繼續(xù)提高流體的表觀速度u，使真實(shí)速度u1大于顆粒的沉降速度ut，則顆粒將被氣流所帶走，此時(shí)床層上界面消失，這種狀態(tài)稱為氣力輸送。

10. 氣力輸送的優(yōu)點(diǎn)
（1）系統(tǒng)封閉，避免物料飛揚(yáng)，減少物料損失，改善勞動(dòng)條件。
（2）輸送管路不限制，即使在無(wú)法鋪設(shè)道路或安裝輸送機(jī)械的地方，使用氣力輸送更加方便。
（3）設(shè)備緊湊，易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化操作，便于同連續(xù)化工生產(chǎn)相銜接。
（4）在氣力輸送過(guò)程中可同時(shí)進(jìn)行粉料的干燥、粉碎、冷卻、加料等操作。



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