大学课件 化工原理 上册 第3章 第3章小结.ppt

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1、第3章流体相对颗粒床层的流动小结颗粒particle大小:等体积当量直径equivalentdiameterbasedonvolume等比表面积当量直径equivalentdiameterbasedonspecialsurfacearea形状:球形度sphericity,比表面积specificsurfacearea,颗粒群largequantitiesofparticles筛分sieving颗粒群大小，分布distributionofparticlesize,meansize1.颗粒床层的特性(1)床层空隙率voidag

2、e(2)床层的自由截面积freearea(3)床层的比表面积specialsurfacearea(1)曳力dragforce2流体和颗粒的相对运动(2)曳力系数dragcoefficient对球形颗粒streamline:intermediateregionturbulentflow(3)颗粒的运动情况:加速阶段、恒速阶段沉降（单元操作）sedimentation(1)重力沉降①球形颗粒的自由沉降速度freesettling层流区:过渡区:湍流区:计算方法：试差法或判据法(避免试差)②非球形颗粒的沉降速度处理方法：可先假定

3、为颗粒球形，然后校正。③不均匀颗粒的沉降速度④影响沉降速度的其它因素◇颗粒浓度对沉降速度的影响◇流体表观物性的影响②颗粒分离(沉降)条件③生产能力(可处理的尘气体积流量qV)说明：生产能力由底面积chamberbottomarea、沉降速度决定,降尘室高度无关。4.重力沉降设备(1)降尘室gravityseparator①结构及工作原理5.离心沉降centrifugalsedimentation(1)离心沉降速度随颗粒旋转半径r变化层流Stokes区(2)衡量离心分离性能的指标离心分离因素centrifugalsepara

4、tionfactorKC越大，分离效能越高6.旋风分离器centrifugalseparators①结构和工作原理(标准型)②旋风分离器的性能参数◆临界粒径dccriticaldiameter◆分离效率：efficiency总效率、分级效率◆旋风分离器的阻力resistance7.流体通过固定床(fixedbed)的流动①层流②湍流③各种流型——欧根(Ergun)方程8.过滤filtration（1）基本概念：①工业过滤方式:深层过滤deepbedfiltration滤饼过滤cakefiltration②过滤介质要求：具有

5、多孔性，足够的机械强度。③过滤推动力重力、离心力、压力差④滤饼的压缩性filtercake⑤助滤剂filteraids（2）过滤过程的物料衡算(3)过滤基本方程式1)过滤速度与过滤速率过滤速率：过滤速度：2）过滤基本方程式（4）关于k，r和s①滤饼常数※k与Δp无关②滤饼比阻specificresistance不可压缩滤饼:可压缩滤饼：a、ε=常数，则r与Δp无关③压缩指数不可压缩滤饼s=0incompressiblecake可压缩滤饼s≠0(0.2-0.8)compressiblecake9.过滤计算①恒压过滤：Δp一定

6、，过滤阻力↑，u↓说明:②恒速过滤特点：速度恒定，V均匀，要求Δp↑。③先恒速，后恒压过滤——分段计算（注意边界条件）(2)过滤常数的测定测定数据：实验条件：同种悬浮液，恒定压差、恒定温度不可压缩滤饼：可压缩滤饼：(3)滤饼的洗涤(4)过滤机及其生产能力①板框式压滤机filterpressesA)结构和工作原理优点：操作灵活，过滤面积大，可承受较大压力；缺点：劳动强度大，操作不连续，生产效率低。B)板框过滤机的生产能力生产能力：▲洗涤时间τw的计算横穿洗涤法thoroughwashingC)最佳过滤周期②叶滤机pressu

7、releaffiltera)结构和工作原理洗涤方式：置换法simplewashingb)最佳操作周期③回转真空过滤机rotarydrumfiltera)结构和工作原理b)生产能力Vh10.固体流态化及气力输送床层的流态化过程三个阶段：固定床fixedbed流化床fluidizedbed颗粒输送transport●固定床阶段阻力服从欧根方程(）●流化床(沸腾床)阶段床层压降基本恒定