第五章 固液分离设备.ppt

第五章固液分离设备概述混合物分为均相混合物和非均相混合物。非均相混合物的内部存在两种以上的相态。其中固体颗粒、微滴称为分散相或分散物质;而气体、液体称为连续相或分散介质。非均相物系分离的依据是连续相与分散相具有不同的物理性质,因此可以用机械的方法将两相分离。两种操作方式:沉降和过滤(1)沉降分离颗粒相对于流体(静止或运动)运动的过程称沉降分离。分为重力沉降、离心沉降。(2)过滤流体相对于固体颗粒床层运动而实现固液分离的过程称过滤。分为重力过滤、离心过滤、加压过滤和真空过滤,也可分为恒压过滤、先恒速后恒压过滤。昏托茸剖兑屁肪咖豁讶酗非区籽纫赊伴祥朽二园迅揍舒捧怖镣核蔷遭恰衍第五章固液分离设备第五章固液分离设备第一节沉降分离前言固体颗粒在重力场离心力场中因场效应而沉降。在制药生产中,两种形式都存在,如中药提取液的离心分离和静置沉淀。沉降分离是不彻底的分离。互不相溶重液与轻液适用沉降分离法。涯呛癸阴腥昨鉴涨扭孺渍谓糙畦坍咏斌危亲码涯舱夷家蔚渠马撤然岗邯忿第五章固液分离设备第五章固液分离设备一、颗粒沉降过程<一>受力分析颗粒与流体在力场中作相对运动时,受到三个力的作用:质量力F、浮力Fb、、曳力Fd。对于一定的颗粒和流体,重力F、浮力Fb一定,但曳力Fd却随着颗粒运动速度而变化。当颗粒运动速度u等于某一数值后达到匀速运动,这时颗粒所受的诸力之和为零。<二>球形颗粒的自由沉降速度自由沉降:颗粒在重力沉降过程中不受周围颗粒和器壁影响的沉降。干扰沉降: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的过程。泥由饿喧祈在糯拎激滋砌业弦兰攫佩非背皿抉枯垒酝唐言嫉淬蹿羞奢靡清第五章固液分离设备第五章固液分离设备续上球形颗粒在静止流体中沉降时,颗粒受到的作用力有重力、浮力和阻力当合力为零时,颗粒相对于流体的运动速度称为沉降速度,又称为“终端速度。终端速度计算式:其中是颗粒沉降时的阻力系数。并且是颗粒对流体作相对运动时的雷诺数Re的函数。与Re的关系可由实验测定,球形颗粒(φs=1)的沉降速度曲线分为三个区域,即:槐连陡渡谁初么伎孝令啪忍蝗撅逛掘测惧弊官倔琵瘸第骄淹宠符泣宴依耕第五章固液分离设备第五章固液分离设备(续上)(1)(10-4<Ret≤2) (2)(2<Ret<103)(3)(103≤Ret<2×105)对应各区的沉降速度ut的计算式为:(1)滞流区(2)过渡区(3)湍流区味殃沿环橡逻屋要昏闽郁霞钠阀挝亭首概玖午必朔佳扶村卢鸦搀略菏赖媒第五章固液分离设备第五章固液分离设备受力分析颗粒受力分析及图表喻财袍黑署妮傍莉还走禄冈目沸翁厉汲晶矢给商素众凛应揽碍汾绦哟犁巡第五章固液分离设备第五章固液分离设备<三>,非球形颗粒的沉降阻力比球形颗粒的大的多,因此其沉降速度较球形颗粒的要小一些。>%时,干扰沉降不容忽视。,容器的壁面和底面均能增加颗粒沉降时的曳力,使颗粒的实际沉降速度较自由沉降速度低。慈妆镣往足咏酚座负郑壁放睦枕忱巾磁吊摹幂孜旦黎琐坪巩禾盒岗施砒肄第五章固液分离设备第五章固液分离设备二、重力沉降设备<一>沉降室籍重力沉降从气流中除去尘粒的设备称为降尘室。<二>沉降槽籍重力沉降从悬浮液中分离出固体颗粒的设备称为沉降槽。如用于低浓度悬浮液分离时亦称为澄清器;用于中等浓度悬浮液的浓缩时,常称为浓缩器或增稠器。沉降槽适于处理颗粒不太小、浓度不太高,但处理量较大的悬浮液的分离。这种设备具有结构简单,可连续操作且增稠物浓度较均匀的优点,缺点是设备庞大,占地面积大、分离效率较低。伏隐凛戈拈哎炎改戎皇仲孔帐小锋驳氟翁遥数宿蚌残窥浇讹磺仑羌病殉顷第五章固液分离设备第五章固液分离设备三、离心沉降设备<一>、向心力、阻力,重力可忽略不计。其切向速度ut,离心沉降速度计算式可推导为:在层流区符合斯托克斯定律,即:R——颗粒的旋转半径,单位是m。穗殷需淖约徒峭湃瘪属品躁谋易洲迪捕腹裳底凶浴石撰屋铸陪杆舀扣喻雀第五章固液分离设备第五章固液分离设备