1、1第三章、非均相混合物分離及固體流態化通過本章學習，掌握沉降、過濾、固體流態化及氣力輸送等過程的原理、計算方法、典型設備的結構特性，能夠根據生產工藝的要求，合理選擇設備。學習目的與要求2概述物系中存在相界面的混合物就是非均相混合物非均相混合物分散相或分散物質：處于分散狀態的物質（如分散在流體中的固體顆粒、液滴、氣泡等）連續相或分散介質：包圍著分散相而處于連續狀態的物質（如氣態非均相混合物中的氣體、液態非均相混合物中的液體）。3概述機械分離方法過濾機械分離方法，即利用非均相混合物中兩相的物理性質（如密度、顆粒形狀、尺寸等）的差異，使兩相之間發生相對運動而使其分離。沉降4概述非均相混和物分離的應用

2、：（1）收集分散物質。（2）凈化分散介質。（3）環境保護。5第三章、非均相混合物分離及固體流態化3.1 沉降分離原理及設備3.1.1 顆粒相對于流體的運動6一、顆粒的特性1. 球形顆粒：球形顆粒的尺寸由直徑d確定。3d6V 2S dS 6V da 比表面積體積表面積7SSps 述其特性（1）球形度 s（34）顆粒的表面積與該顆粒體積相等的球體的表面積非球形顆粒 s 1球形顆粒s 1一、顆粒的特性2. 非球形顆粒：需要形狀和大小兩個參數來描8體積當量直徑3Vp6de 比表面積當量直徑6ada da sde兩者關系一、顆粒的特性（2）顆粒的當量直徑desa 93de62Sp 6sde非球形顆粒的特

3、性，即體積 表面積比表面積一、顆粒的特性Vp=10二、 球形顆粒的自由沉降圖3-1 沉降顆粒的受力情況11重力浮力阻力66d 3Sgd 3gFg Fb u22Fd A二、 球形顆粒的自由沉降顆粒受到三個力阻力系數或曳力系數12二、 球形顆粒的自由沉降根據牛頓第二運動定律分析顆粒運動情況：加速度最大加速度u 0uu utu ut阻力加速度=0加速度=0加速段勻速段adudgdgdss322336246613沉降速度勻速階段中顆粒相對于流體的運動速度稱為沉降速度，由于該速度是加速段終了時顆粒相對于流體的運動速度，故又稱為“終端速度”，也可稱為自由沉降速度。ut4gd(s )3ut （3-15）二、

4、 球形顆粒的自由沉降三、 阻力系數（曳力系數）通過量綱分析可知，是顆粒與流體相對運動時雷諾數Ret和球形度s的函數 f Ret,sdutRet 隨Ret及s 變化的實驗測定結果見圖3-2。1415圖3-2 Ret 關系曲線1624Ret （3-17）d 2(s )g18ut （3-20）三、 阻力系數（曳力系數）對球形顆粒 Ret 關系曲線大致可分為三個區域104 Ret 1 爬流（又稱蠕動流Creeping flow）滯流區或斯托克斯(Stokes)定律區171 Ret 103過渡區或艾侖（Allen）定律區18.5Ret 0.6 Ret 0.6d(s )gut 0.27（3-18）（3-2

5、1）三、 阻力系數（曳力系數）18（3-19）（3-22） 0.44d(s )gut 1.74三、 阻力系數（曳力系數）103 Ret 2105 湍流區或牛頓（Newton）定律區19滯流區湍流區過渡區表面摩擦阻力形體阻力三、 阻力系數（曳力系數）20四、 影響沉降速度的因素自由沉降干擾沉降沉降過程中，任一顆粒的沉降不因其它顆粒的存在而受到干擾如果分散相的體積分率較高，顆粒間有明顯的相互作用，容器壁面對顆粒沉降的影響不可忽略，這時的沉降稱為干擾沉降或受阻沉降。21在實際沉降操作中，影響沉降速度的因素有：1、顆粒的體積分數2、器壁效應3、顆粒形狀的影響四、 影響沉降速度的因素22第三章、非均相混

6、合物分離及固體流態化3.1 沉降分離原理及設備3.1.1 顆粒相對于流體的運動3.1.2 重力沉降23一、 重力沉降速度的計算1、試差法假設沉降屬于某一流型計算沉降速度核算Ret沉降速度的計算沉降速度的計算 1）試差法）試差法 假設沉降屬于層流區假設沉降屬于層流區 方法：方法：182stduut dutReRet Ret1 ut為所求為所求Ret1 艾倫公式艾倫公式求求ut判斷判斷公式適公式適用用為止為止 2) 摩擦數群法摩擦數群法 已知直徑的球形顆粒的沉降速度：K2.62，斯托克斯定律區；，斯托克斯定律區；2.62K69.1，艾侖定律區；，艾侖定律區；K69.1，牛頓定律區。，牛頓定律區。3

7、2gdks令令K 例：例：試計算直徑為試計算直徑為95m，密度為密度為3000kg/m3的固體顆粒的固體顆粒分別在分別在20的空氣和水中的自由沉降速度。的空氣和水中的自由沉降速度。 解：解：1）在）在20水中的沉降。水中的沉降。用試差法計算用試差法計算先假設顆粒在滯流區內沉降先假設顆粒在滯流區內沉降 ，182gdust 附錄查得，附錄查得，20時水的密度為時水的密度為998.2kg/m3,=1.00510-3Pa.s32610005. 11881. 92 .99830001095tusm/10797. 93核算流型核算流型 ttduRe33610005. 12 .99810797. 91095

8、9244. 01原假設滯流區正確，求得的沉降速度有效。原假設滯流區正確，求得的沉降速度有效。2） 20的空氣中的沉降速度的空氣中的沉降速度用摩擦數群法計算用摩擦數群法計算20空氣：空氣：=205 kg/m3，=8110-5 Pa.s根據無因次數根據無因次數K值判別顆粒沉降的流型值判別顆粒沉降的流型 32gdKs32561081. 181. 9205. 13000205. 1109552. 42.61K69.1，沉降在過渡區。，沉降在過渡區。用艾倫公式計算沉降速度。用艾倫公式計算沉降速度。 4 . 16 . 04 . 14 . 04 . 114 . 16 . 14 . 11154. 0stdgu

9、sm/619. 029二、重力沉降設備1、降塵室降塵室是依靠重力沉降從氣流中分離出固體顆粒的設備二、重力沉降設備圖3-4 降塵室示意圖氣流水平通過降塵室速度30沉降速度 31Hutt t或l Hu ut氣體通過降塵室的時間為lu欲使顆粒被分離出來，則降塵室高沉降速度降塵室長氣流水平通過降塵室速度二、重力沉降設備位于降塵室最高點的顆粒沉降到室底所需的時間為qv,sHbu qv,s blut整理得降塵室生產能力（3-30） 理論上降塵室的生產能力只與其沉降面積及顆粒的沉降速度有關，而與降塵室高度H無關。32二、重力沉降設備根據降塵室的生產能力，氣體在降塵室內的水平通過速度為為：Vs n1blut（

10、3-30a）二、重力沉降設備對設置了n層水平隔板的降塵室，其生產能力34降塵室結構簡單，流動阻力小，但體積龐大，分離效率低，通常只適用于分離粒度大于50m的粗粒，一般作為預除塵使用。多層降塵室雖能分離較細的顆粒且節省占地面積，但清灰比較麻煩。二、重力沉降設備2沉降槽沉降槽是利用重力沉降來提高懸浮液濃度并同時得到澄清液體的設備。3分級器利用重力沉降可將懸浮液中不同粒度的顆粒進行粗略的分離，或將兩種不同密度的顆粒進行分類，這樣的過程統稱為分級，實現分級操作的設備稱為分級器。35二、重力沉降設備36雙錐分級器二、重力沉降設備37重力沉降分級器二、重力沉降設備1第三章、非均相混合物分離及固體流態化3.

11、1 沉降分離原理及設備3.1.1 顆粒相對于流體的運動3.1.2 重力沉降3.1.3 離心沉降離心沉降：離心沉降： 依靠慣性離心力的作用而實現的沉降過程依靠慣性離心力的作用而實現的沉降過程 適于分離兩相密度差較小，顆粒粒度較細的非均相物系。適于分離兩相密度差較小，顆粒粒度較細的非均相物系。 慣性離心力場與重力場的區別慣性離心力場與重力場的區別 重力場重力場離心力場離心力場力場強度力場強度重力加速度重力加速度guT2/R （可變）（可變）方向方向指向地心指向地心 沿旋轉半徑從中心指向外周沿旋轉半徑從中心指向外周 Fg=mg RumFTC2作用力作用力 3.3.2 離心沉降離心沉降1、離心沉降速度

12、、離心沉降速度ur慣性離心力慣性離心力=RudTs236浮力（向心力）浮力（向心力）=RudT236阻力阻力= 2422rud三力達到平衡，則：三力達到平衡，則：RudTs236RudT23602422rud 平衡時顆粒在徑向上相對于流體的運動速度平衡時顆粒在徑向上相對于流體的運動速度ur便是此位置便是此位置上的上的離心沉降速度離心沉降速度。RuduTsr3 42表達式表達式：重力沉降速度公式中的：重力沉降速度公式中的重力加速度改為離心加速度重力加速度改為離心加速度數值：數值：重力沉降速度基本上為重力沉降速度基本上為定值定值 離心沉降速度為離心沉降速度為絕對速度在徑向上的分量，絕對速度在徑向上

13、的分量，隨顆粒在隨顆粒在 離心力場中的離心力場中的位置而變位置而變。 離心沉降速度與重力沉降速度的比較離心沉降速度與重力沉降速度的比較 3)(4stdgu阻力系數阻力系數 ：層流時：層流時tRe24RuduTsr2218 同一顆粒在同一種介質中的離心沉降速度與重力沉降速同一顆粒在同一種介質中的離心沉降速度與重力沉降速度的比值為度的比值為 ：cTtrKgRuuu2 比值比值 K Kc c 就是粒子所在位置上的慣性離心力場強度與重力就是粒子所在位置上的慣性離心力場強度與重力場強度之比稱為場強度之比稱為離心分離因數離心分離因數。 例如；當旋轉半徑例如；當旋轉半徑 R R = 0.4m= 0.4m，切

14、向速度切向速度u uT T = 20m/s= 20m/s時，時，求分離因數。求分離因數。1022gRuKTc 一般離心設備一般離心設備 K Kc c 在在 5 52500 2500 之間，高速離心機之間，高速離心機 Kc 可可達幾萬數十萬。達幾萬數十萬。5二、離心沉降設備1. 旋風分離器（1）旋風分離器的結構與操作原理69BNesuidc 臨界粒徑旋風分離器的進氣口寬度旋風分離器的進口氣速氣流的有效旋轉圈數臨界粒徑是判斷旋風分離器分離效率高低的重要依據。臨界粒徑越小，說明旋風分離器的分離性能越好。二、離心沉降設備（2）旋風分離器的性能C1 C2C10 分離效率總效率0piC1i C2iC 1i

15、粒級效率pi7二、離心沉降設備8粒級效率恰為50%的顆粒直徑，稱為分割粒徑。分割粒徑d50 0.27Dui(s )d50二、離心沉降設備粒級效率曲線通過實測旋風分離器進、出氣流中所含塵粒的濃度及粒度分布，可得粒級效率與顆粒直徑di的對應關系曲線，該曲線稱為粒級效率曲線。2iu2壓力降p 阻力系數標準旋風分離器為8影響旋風分離器性能的因素操作溫度，顆粒密度、粒徑、進口氣速度及粉塵濃度等情況。11二、離心沉降設備12（3）旋風分離器類型二、離心沉降設備XLT/A型13XLP/B型二、離心沉降設備14XLK型(擴散式)二、離心沉降設備15（4）旋風分離器的選用首先應根據系統的物性，結合各型設備的特點

16、，選定旋風分離器的類型；然后依據含塵氣的體積流量，要求達到的分離效率，允許的壓力降計算決定旋風分離器的型號與個數。二、離心沉降設備162. 旋液分離器旋液分離器又稱水力旋流器，是利用離心沉降原理從懸浮液中分離固體顆粒的設備，它的結構與操作原理和旋風分離器類似。二、離心沉降設備第三章、非均相混合物分離及固體流態化3.2 過濾分離原理及設備3.2.1 流體通過固體顆粒床層的流動一、固體顆粒群的特性1721 床層體積-顆粒體積床層體積二、固體顆粒床層的特性1. 床層的空隙率空隙率以表示，即222. 床層的自由截面積床層截面上未被顆粒占據的流體可以自由通過的面積，稱為床層的自由截面積。3. 床層的比表

17、面積床層的比表面積是指單位體積床層中具有的顆粒與流體接觸的表面積。若忽略床層中顆粒間相互重疊的接觸面積。二、固體顆粒床層的特性23二、固體顆粒床層的特性ab a(1)床層的比表面積也可用顆粒的堆積密度估算，即顆粒的堆積密度顆粒的真實密度244. 床層的當量直徑二、固體顆粒床層的特性簡化模型是將床層中不規則的通道假設成長定：（1）細管的全部流動空間等于顆粒床層的空隙容積；（2）細管的內表面積等于顆粒床層的全部表面積。度為 L，當量直徑為 deb的一組平行細管，并且規deb 25deb 4床層流動空間細管的全部內表面積（1）a（3-49）二、固體顆粒床層的特性依照非圓形管當量直徑的定義，可推出26

18、三、流體通過固體顆粒床層（固定床）的壓降流體通過固定床的壓力降主要有兩方面：一是流體與顆粒表面間的摩擦作用產生的壓力降。二是流動過程中，孔道截面積突然擴大和突然縮小以及流體對顆粒的撞擊產生的壓力降。272uPfL(1)a 3 debu1Reb ua(1)床層雷諾數（3-52）床層的摩擦系數，是床層雷諾數的函數三、流體通過固體顆粒床層（固定床）的壓降采用計算床層當量直徑時所用的簡化模型，將流體通過床層的流動看作流體通過一組當量直徑為deb的平行細管流動，可得到其壓力降為：(1)2a u(1) u (1)u150 3 2 1.75 32 3PfL 52 2 (sde) (sde)PfL康采尼（Ko

19、zeny）方程Reb 2歐根（Ergun）方程0.17 Reb 330（3-55）（3-58）28三、流體通過固體顆粒床層（固定床）的壓降第三章、非均相混合物分離及固體流態化3.2 過濾分離原理及設備3.2.1 流體通過固體顆粒床層的流動3.2.2 過濾操作的原理2930過濾是在外力作用下，使懸浮液中的液體通過多孔介質的孔道，而固體顆粒被截留在介質上，從而實現固、液分離的操作。過濾31圖3-17 過濾操作示意圖動畫1632一、過濾方式1餅層過濾 2深床過濾3膜過濾餅層過濾時發生“架橋”現象圖3-1833二、過濾介質（1）對過濾介質的性能要求具有足夠的機構強度和盡可能小的流動阻力，同時，還應具有

20、相應的化學穩定性，耐腐蝕性和耐熱性。應用于食品和生物制品過濾的介質還應考慮無毒，不易滋生微生物，易清洗消毒等。（2）工業上常用的過濾介質的種類織物介質(又稱濾布) 堆積介質多孔固體介質多孔膜34三、濾餅的壓縮性和助濾劑不可壓縮濾餅可壓縮濾餅當濾餅兩側的壓力差增大時，顆粒的形狀和顆粒間的空隙不會發生明顯變化，單位厚度床層的流動阻力可視作恒定。當濾餅兩側的壓力差增大時，顆粒的形狀和顆粒間的空隙會有明顯的改變，單位厚度餅層的流動阻力隨壓力差增大而增大。35助濾劑助濾劑是某種質地堅硬而能形成疏松餅層的固體顆粒或纖維狀物質，將其混入懸浮液或預涂于過濾介質上，可以改善餅層的性能，使濾液得以暢流。三、濾餅的

21、壓縮性和助濾劑36練 習 題 目思考題作業題: 4、51.分析影響旋風分離器臨界粒徑的因素。2.選擇旋風分離器時應該依據哪些性能指標?3.過濾的方式有哪些？餅層過濾時，真正起過濾作用的是什么？第三章、非均相混合物分離及固體流態化3.2 過濾分離原理及設備3.2.1 流體通過固體顆粒床層的流動3.2.2 過濾操作的原理3.2.3 過濾基本方程式15a (1)pcL2一、濾液通過餅層的流動（1）非定態過程（2）滯流流動可用康采尼公式描述( ) 32 2u (3-59)u 5a (1)pcL5a (1)ApcL3過濾速率二、過濾速率與過濾速度過濾速度單位時間通過單位過濾面積的濾液體積，單位m/s。3

22、2 2( )dVAd單位時間獲得的濾液體積，單位為m3/s。( ) 32 2dVd(3-59a)(3-59b)5a (1)223r 三、濾餅的阻力濾餅的比阻反映了顆粒形狀、尺寸及床層的空隙率對濾液流動的影響，為單位厚度床層的阻力，單位1/m2。4(3-60)pc pcrLR5濾餅的阻力R rL單位 1/m。dVAd ( ) ( )因此速度=推力阻力(3-62)(3-61)三、濾餅的阻力dV pmAd Rm6四、過濾介質的阻力仿照式3-61可以寫出濾液穿過過濾介質層的速度關系式：(3-62)過濾介質阻力, 1/m。c m p p dV p ( ) m m Ad R R (R R 7五、過濾基本方

23、程式) 假設過濾介質對濾液流動的阻力相當于厚度為Le的濾餅層的阻力，即把過濾介質與濾餅聯合起來考慮rLe Rm當量濾餅厚度虛擬濾餅厚度8一定操作條件下，以一定介質過濾一定懸浮液時，Le為定值；但同一介質在過濾不同懸浮液的操作中，Le值不同。五、過濾基本方程式rLe Rm9VAL 濾餅體積與相應的濾液體積之比，m3/m3五、過濾基本方程式則上式變為dV p pAd (rLrLe) r(L Le)任一瞬間的濾餅厚度與當時已經獲得的濾液體積之間的關系為：10VeALe 同理有過濾介質的當量濾液體積，虛擬濾液體積所以dV A2pd r(V Ve)（3-69）五、過濾基本方程式VAq VeAqe dq

24、pd r(qqe)令則有（3-69a）11五、過濾基本方程式單位過濾面積所得濾液體積單位過濾面積所得當量濾液體積r r (p)s（3-70）濾餅的壓縮性指數，量綱為一。一般情況下，s=01。對于不可壓縮濾餅，s=0。幾種典型物料的壓縮性指數值，列于表32中。12五、過濾基本方程式對可壓縮濾餅，比阻在過濾過程中不再是常數，它是兩側壓力差的函數。dV A pd r(V Ve)pdqd r(qqe )2 1s1s過濾基本方程式或（3-71）（3-71a）13五、過濾基本方程式最后可得dV kA2p1sddq kp1sdk 1r對于一定的懸浮液，k可視為常數。令：V Ve(qqe )過濾基本方程式（3

25、-73）（3-73a）14（3-72）五、過濾基本方程式第三章、非均相混合物分離及固體流態化3.2 過濾分離原理及設備3.2.1 流體通過固體顆粒床層的流動3.2.2 過濾操作的原理3.2.3 過濾基本方程式3.2.4 恒壓過濾15恒壓過濾在恒定壓力差下進行的過濾操作稱為恒壓過濾。恒壓過濾時，濾餅不斷變厚使得阻力逐漸增加，但推動力恒定，因而過濾速率逐漸變小。K是由物料特性及過濾壓力差所決定的，恒壓過濾時其為常數，稱為過濾常數，其單位為m2/s。16K 2kp1s令：恒壓過濾方程式 V 2VeV KA q 2qeq Kdq Kd 2(qqe )dV KA2d 2(V Ve)積分，得到2 22(3

26、-76)(3-76a)17或恒壓過濾恒壓過濾時過濾基本方程式變為：V KA q K 18當過濾介質阻力可以忽略時，恒壓過濾方程式2 22恒壓過濾過濾常數介質常數VeqeK19由實驗測定恒壓過濾第三章、非均相混合物分離及固體流態化3.2 過濾分離原理及設備3.2.1 流體通過固體顆粒床層的流動3.2.2 過濾操作的原理3.2.3 過濾基本方程式3.2.4 恒壓過濾3.2.5 恒速過濾與先恒速后恒壓的過濾20R u 常數21恒速過濾恒速過濾是維持過濾速率恒定的過濾方式。在這種情況下，由于隨著過濾的進行，濾餅不斷增厚，過濾阻力不斷增大，要維持過濾速率不變，必須不斷增大過濾的推動力壓力差。dV V q

27、Ad A 恒速過濾與先恒速后恒壓的過濾2b ruRqea ruR 2p a b令：于是對不可壓縮濾餅進行恒速過濾時，其操作壓力差隨過濾時間成直線增高。22恒速過濾與先恒速后恒壓的過濾代入過濾基本方程式，得到p ruR ruRqe23圖3-19 先恒速后恒壓過濾裝置恒速過濾與先恒速后恒壓的過濾先恒速后恒壓24( R)積。轉入恒壓操作后所經歷的過濾時間。恒速過濾與先恒速后恒壓的過濾恒壓階段的過濾方程2 2 2R(V VR) 轉入恒壓操作后所得的濾液體25第三章、非均相混合物分離及固體流態化3.2 過濾分離原理及設備3.2.1 流體通過固體顆粒床層的流動3.2.2 過濾操作的原理3.2.3 過濾基本

28、方程式3.2.4 恒壓過濾3.2.5 恒速過濾與先恒速后恒壓的過濾3.2.6 過濾常數的測定q 2qeq K 1 2一、恒壓下 K,Ve(qe) 的測定過濾常數通常是在相同條件下，用相同物料，在小型實驗設備上進行恒壓過濾實驗而獲得。將恒壓過濾方程式qe qq K K2 2直線的斜率為 ，截距為 qe。K262變換為2 K k p 27二、壓縮性指數s的測定先求出若干過濾壓力差下的K值，然后對Kp數據加以處理1s上式兩端取對數，得lgK 1slgplg2kK與p的關系在雙對數坐標上標繪時應是直線，直線的斜率為(1-s)，截距為lg(2k)。28第三章、非均相混合物分離及固體流態化3.2 過濾分離

29、原理及設備3.2.1 流體通過固體顆粒床層的流動3.2.2 過濾操作的原理3.2.3 過濾基本方程式3.2.4 恒壓過濾3.2.5 恒速過濾與先恒速后恒壓的過濾3.2.6 過濾常數的測定3.2.7 過濾設備29一、板框壓濾機30一、板框壓濾機31一、板框壓濾機32一、板框壓濾機動畫1733二、加壓葉濾機動畫2734三、轉筒真空過濾機35練 習 題 目思考題作業題: 6、7、81.從過濾基本方程式分析提高過濾速率的措施。2.板框壓濾機與葉濾機的洗滌方式有什么差別 ？3.試分析過濾壓力差對過濾常數的影響。1第三章、非均相混合物分離及固體流態化3.2 過濾分離原理及設備3.2.1 流體通過固體顆粒床

30、層的流動3.2.2 過濾操作的原理3.2.3 過濾基本方程式3.2.4 恒壓過濾3.2.5 恒速過濾與先恒速后恒壓的過濾3.2.6 過濾常數的測定3.2.7 過濾設備3.2.8 濾餅的洗滌d2VWdV( )WW 濾餅的洗滌洗滌濾餅的目的是回收滯留在顆粒縫隙間的濾液，或凈化構成濾餅的顆粒。洗滌速率 單位時間內消耗的洗水容積dV( )W洗滌時間dV dV KA( ) ( ) W E 32d d 2(V Ve)對于連續式過濾機及葉濾機等所采用的是置換洗滌法洗滌速率大致等于過濾終了時的過濾速率，即濾餅的洗滌dV 1 dV KA( )W ( )E 42d 4 d 8(V Ve)12AA W 因此濾餅的洗

31、滌板框壓濾機采用的是橫穿洗滌法，L LeW 2L LeE( )( ) W p W W 5若洗水黏度、洗水表壓與濾液黏度、過濾壓力差有明顯差異時，依照過濾基本方程式，洗滌時間應做如下修正： pW濾餅的洗滌6第三章、非均相混合物分離及固體流態化3.2 過濾分離原理及設備3.2.1 流體通過固體顆粒床層的流動3.2.2 過濾操作的原理3.2.3 過濾基本方程式3.2.4 恒壓過濾3.2.5 恒速過濾與先恒速后恒壓的過濾3.2.6 過濾常數的測定3.2.7 過濾設備3.2.8 濾餅的洗滌3.2.9 過濾機的生產能力Q 7則生產能力的計算式為W D3600VT3600V 一、間歇過濾機的生產能力一個操作

32、周期的總時間為T w D卸渣、清理、裝合等輔助操作時間過濾時間洗滌時間8二、連續過濾機的生產能力連續過濾機（以轉筒真空過濾機為例）的特點是過濾、洗滌、卸餅等等操作在轉筒表面的不同區域內同時進行。任何一塊表面在轉筒回轉一周過程中都只有部分時間進行過濾操作。一個操作周期就是轉筒旋轉一周所用時間：60nT 轉筒轉速60n T 浸沒度代入恒壓過濾方程，得每小時所得濾液體積，即生產能力為：2 29二、連續過濾機的生產能力在一個過濾周期內，轉筒表面上任何一塊過濾面積所經歷的過濾時間均為：102Q 60n KA60n 465A Kn 二、連續過濾機的生產能力當濾布阻力可以忽略時， Ve=0，則上式簡化為：1

33、1第三章、非均相混合物分離及固體流態化3.2 離心機3.3.1 一般概念12一般概念離心機是利用慣性離心力分離非均相混合物的機械。它既可用于沉降操作，也可用于過濾操作。離心機13過濾式沉降式分離式分離方式間歇式連續式立式臥式操作方式轉鼓軸線的方向一般概念離心機的分類14分離因數常速離心機高速離心機超速離心機3Kc 3103103 Kc 5104Kc 5104一般概念第三章、非均相混合物分離及固體流態化3.3 離心機3.3.13.3.2一般概念離心機的結構與操作簡介（自學）三足式離心機動畫181516第三章、非均相混合物分離及固體流態化3.4 固體流態化3.4.1 流態化的基本概念一、流態化現象

34、當流體由下向上通過固體顆粒床層時，隨流速的增加，會出現以下幾種情況固定床階段流化床階段稀相輸送床階段氣速增加動畫191718圖3-31 不同流速時床層的變化一、流態化現象二、兩種不同流化形式散式流化散式流化亦稱均勻流化。其特點是固體顆粒均勻地分散在流化介質中。隨流速增大，顆粒間的距離均勻增大，床層逐漸膨脹而沒有氣泡產生，并保持穩定的上界面。通常，兩相密度差小的系統趨向于散式流化。大多數液固流化呈現“散式流化”。散式流化1920式流化。聚式流化二、兩種不同流化形式聚式流化床層內分為兩相，一相是空隙小而固體濃度大的氣固均勻混合物構成的連續相，稱為乳化相；另一相則是夾帶有少量固體顆粒而以氣泡形式通過

35、床層的不連續相，稱為氣泡相。對于密度差較大的氣固流化系統，一般趨向于形成聚21三、流化床的主要特點具有液體的某些性質22系統顆粒混和均勻，溫度、濃度分布均勻強化了顆粒與流體間的傳熱、傳質易于連續自動操作顆粒易磨損反混，顆粒在床層內的停留時間不均三、流化床的主要特點23第三章、非均相混合物分離及固體流態化3.4 固體流態化3.4.13.4.2流態化的基本概念流化床的流體力學特性24一、流化床的壓降1. 理想流化床圖3-33 理想情況下p-u關系曲線252. 實際流化床圖3-34 氣體流化床實際p-u關系曲線一、流化床的壓降26二、流化床的不正常現象1.騰涌現象圖3-35 騰涌發生后p-u關系曲線

36、272. 溝流現象圖3-36 溝流發生后p-u關系曲線二、流化床的不正常現象28三、流化床的操作范圍流化床的操作范圍應在臨界流化速度和帶出速度之間。1臨界流化速度umf實驗測定：實驗裝置如右圖29三、流化床的操作范圍可得到如圖3-34的曲線臨界流化速度d p (s )g30三、流化床的操作范圍經驗關聯式計算：對于小顆粒對于大顆粒umf216502mfud p(s )g24.5312帶出速度當流化床內氣速達到顆粒的沉降速度時，大量顆粒會被流體帶出器外，因此，顆粒帶出速度即顆粒的沉降速度。三、流化床的操作范圍對均勻細顆粒對大顆粒mfmfut /uut /u91.78.62流化床實際操作速度與臨界流化速度的比值稱為流化數。32三、流化床的操作范圍3流化床的操作范圍與流化數帶出速度與臨界流化速度的比值反映了流化床的可操作范圍。第三章、