制药工程化工原理24学时.ppt

例:
τ
τ
τ’=2τ
τ’
τ′′
τ′′
τ′′=
τ
例用降尘室回收20℃空气中所含的球形固体颗粒。空气的流量为1m3/s,降尘室底面积为10m2,宽和高均为2m。已知固体的密度为1800kg/m3, 20℃空气ρ=,µ=×10-;。
求:(1)理论上能完全除去的最小颗粒直径?
(2)在原降尘室内设置20层水平隔板后,
可分离的最小颗粒直径?;
(3)如欲完全回收直径为10m的尘粒,在原降
尘室内需设置多少层水平隔板?
分析①
求理论上能完全除去的最小颗粒直径?
而颗粒的粒径和沉降速度是一一对应的
求出能分离下来的最小沉降速度即可。
能分离下来的最小沉降速度可求。
此题即成为已知沉降速度求粒径的问题,可解略
计算结果:
分析②
在原降尘室内设置20层水平隔板后,可分离的最小颗粒直径
设置隔板后:
设置隔板前:
设置隔板前、后,生产能力不变
可解,略
分析③:略
例:利用双锥分级器对方铅矿与石英两种粒子混合物分离。已知:粒子形状: 球形。粒子尺寸: ~。方铅矿密度ρs1=7500kg/m3
石英密度: ρs2=2650kg/m3。 20℃水的密度ρ=,粘度μ=×10-3 Pa·s 假定粒子在上升水流中作自由沉降,试求:1)欲得纯方铅矿粒,水的上升流速至少应取多少m/s?2)所得纯方铅矿粒的尺寸范围。
分析①
水的上升流速:为了得到纯方铅矿粒,应使全部石英粒子被溢流带出(即相对速度为零)
思考:按最大石英粒子还是最小石英粒子的自由沉降速度决定水的上升流速?
此题即成为已知粒径求沉降速度的问题,可解略
分析②
所得纯方铅矿的尺寸范围:即能分离下来的最小粒径问题
此题即成为已知沉降速度求粒径的问题,可解略
例:用标准旋风分离器净化含尘气体,已知固体密度为1100kg/m3,,×10-,,允许压降2000Pa,试估算采用以下个方案时设备的临界粒径?
①:一台旋风分离器
②:四台相同的旋风分离器串联
③:四台相同的旋风分离器并联
分析①:
求临界粒径
b=?
ui=?
可求
标准旋风分离器的尺寸都与D成一定比例。
→ D,则b可求
分析②:
四台串联时,每台允许的压降为总压降的1/4,流量等于总流量,故进口气速和尺寸均发生变化
分析③:
四台并联时,每台允许的压降等于总压降,流量等于总流量的1/4 ,故进口气速不变,但尺寸发生变化。
计算结果①:一台 dc=µm;D=
②:四台串联 dc=µm; D=
③:四台并联 dc=µm; D=
说明:在处理量和压降相同的条件下,若干小直径分离器并联运行,要比使用一个大直径分离器要好的多