沉降与过滤课件.ppt

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1、制药化工过程及设备第03章沉降与过滤11.掌握重力沉降速度以及降尘室临界粒径和颗粒回收率的计算。2.掌握离心沉降原理，熟悉常用的离心分离设备。3.掌握过滤操作的基本概念，熟悉常用的过滤设备。4.掌握膜过滤原理，熟悉常用的膜过滤操作。5.熟悉常用的气体净化方法，掌握洁净空气净化专用过滤器的主要性能。学习目标沉降与过滤2《化工原理》课件——第3章沉降与过滤概述混合物均相混合物非均相混合物溶液：混合气体：精馏、萃取吸收、吸附气态非均相液态非均相含尘气体含雾气体悬浮液乳浊液气泡液1.混合物的分类沉降与过滤3《化工原理》课件——第3章沉降与过滤

2、分散相(分散物质)连续相(分散介质)2.非均相物系的分离依据：按运动方式的不同沉降过滤分散相运动连续相静止分散相静止连续相运动概述沉降与过滤4（一）球形颗粒的自由沉降：第1节重力沉降一、重力沉降速度重力：浮力：阻力：颗粒密度流体密度受力分析沉降与过滤5①刚开始沉降：不变a最大②开始沉降a第1节重力沉降一、重力沉降速度沉降与过滤6《化工原理》课件——第3章沉降与过滤a＝0u增加至一定值时自由沉降速度匀速沉降自由沉降速度公式第1节重力沉降一、重力沉降速度沉降与过滤7《化工原理》课件——第3章沉降与过滤（二）阻力系数因次分析球形度=与颗粒体

3、积相等的圆球的表面积颗粒的表面积第1节重力沉降一、重力沉降速度沉降与过滤8《化工原理》课件——第3章沉降与过滤第1节重力沉降一、重力沉降速度沉降与过滤9《化工原理》课件——第3章沉降与过滤球形颗粒：层流区——Stokes定律区过渡区——Allen定律区第1节重力沉降一、重力沉降速度沉降与过滤10《化工原理》课件——第3章沉降与过滤湍流区——Newton定律区（三）沉降速度的计算：试差法：假设流型选择公式计算计算验算第1节重力沉降一、重力沉降速度沉降与过滤11《化工原理》课件——第3章沉降与过滤例：求直径40μm球形颗粒在30℃大气中的

4、自由沉降速度。已知ρ颗粒为2600kg/m3,大气压为0.1MPa。解：设为层流，则：查30℃、0.1MPa空气：校核：(正确)第1节重力沉降一、重力沉降速度沉降与过滤121.用途：分离气流中的尘粒第1节重力沉降二、降尘室2.工作原理沉降与过滤13《化工原理》课件——第3章沉降与过滤沉降时间：停留时间：分离条件：第1节重力沉降二、降尘室沉降与过滤14《化工原理》课件——第3章沉降与过滤说明：①某一粒径的粒子，只要满足，则该粒径的粒子可以100％被分离②某一粒径的粒子，如果不满足，则该粒径的粒子不能被100％分离③对于一降尘室,存在一能

5、100％被除去的最小粒子,用表示；其沉降速度最小，用表示，称为临界沉降速度。第1节重力沉降二、降尘室沉降与过滤153.降尘室的生产能力说明：一定时,()只与沉降面积与H无关①当有关，《化工原理》课件——第3章沉降与过滤第1节重力沉降二、降尘室沉降与过滤16②对设备而言，生产能力只与沉降面积和有关，与H无关。最小颗粒的沉降速度所以设计降尘室时，应作成扁平形。③气体在降尘室的流速u一般应保证处于层流区不宜过高，《化工原理》课件——第3章沉降与过滤第1节重力沉降二、降尘室沉降与过滤172.多层降尘室：N层单层《化工原理》课件——第3章沉降与

6、过滤第1节重力沉降二、降尘室沉降与过滤18N层单层多层降尘室：沉降与过滤19例:降尘室高2m,宽2m,长5m。气体流量为4m3/s,ρ为0.75kg/m3,μ为0.026cp。(1)求除尘的dc；(2)将降尘室隔成10层,若dc不变,则流量？若流量不变,则dc？已知ρ尘粒为3000kg/m3。(3)粒径为40um的颗粒的回收百分率？(4)如欲回收直径为15um的尘粒，降尘室应各成多少层？解:(1)《化工原理》课件——第3章沉降与过滤第1节重力沉降二、降尘室沉降与过滤20校核计算有效设为层流沉降：《化工原理》课件——第3章沉降与过滤第1

7、节重力沉降二、降尘室沉降与过滤21若流量不变仍为层流沉降或(2)隔成10层：若dc不变utc不变Vs’=10Vs第1节重力沉降二、降尘室沉降与过滤22(3)由以上计算知，粒径为40um的颗粒必定在滞流区气体在降尘室的停留时间《化工原理》课件——第3章沉降与过滤第1节重力沉降二、降尘室沉降与过滤2340um的颗粒在5s内的沉降高度回收率(4)如欲回收直径为15um的尘粒，《化工原理》课件——第3章沉降与过滤第1节重力沉降二、降尘室沉降与过滤24《化工原理》课件——第3章沉降与过滤第1节重力沉降二、降尘室沉降与过滤25第1节重力沉降三、沉

8、降槽用途：分离悬浮液——处理量大大颗粒悬浮液《化工原理》课件——第3章沉降与过滤沉降与过滤26第2节离心沉降一、惯性离心力作用下的沉降速度和分离因数惯性离心力=向心力=阻力=沉降与过滤27层流第2节离心沉降一、惯性离心力