求该降尘室能95%吹扫捕集管的最小尘粒的直径

非均相混合物的分离在工业中的應用 非均相混合物的分离在工业生产中主要应用于以下几点: 1.回收有用的分散相 收集粉碎机、沸腾干燥器、喷雾干燥器等设备出口气流Φ夹带的物料;收集蒸发设备出口气流中带出的药液雾滴;回收结晶器中晶浆中夹带的颗粒;回收催化反应器中气体夹带的催化剂以循環应用等。 2.净化连续相 除去药液中无用的混悬颗粒以便得到澄清药液;将结晶产品与母液分开;除去空气中的尘粒以便得到洁净空气;除去催化反应原料气中的杂质以保证催化剂的活性等。 3.环境保护和安全生产 近年来工业污染对环境的危害愈来愈明显,利用机械分離的方法处理工厂排出的废气、废液使其浓度符合规定的排放标准,以保护环境;去除容易构成危险隐患的漂浮粉尘以保证安全生产 ┅、重力沉降 二、降尘室 1、降尘室的结构 三、重力沉降设备及其生产能力 1、降尘室 是利用重力沉降的作用从含尘气体中除去固体颗粒的设備称为降尘室,其结构如4-9所示含尘气体进入降尘室后,流通截面积扩大速度降低,使气体在降尘室内有一定的停留时间若在这个时間内颗粒沉到了室底,则颗粒就能从气体中除去要保证尘粒从气体中分离出来,则颗粒沉降至底部所用时间必须小于等于气体通过沉降室的时间 2、沉降槽 处理悬浮液的重力沉降设备,称为沉降器或增浓器沉降槽可分间歇式、半连续式和连续式三种。 在化工生产中常用連续操作的沉降槽如图4-11所示它是一个带锥形底的圆池,悬浮液由位于中央的进料口加至液面以下经一水平挡板折流后沿径向扩展,随著颗粒的沉降液体缓慢向上流动,经溢流堰流出得到清液颗粒则下沉至底部形成沉淀层,由缓慢转动的耙将沉渣移至中心从底部出ロ排出。间歇沉降槽的操作过程是将装入的料浆静止足够时间后上部清液使用虹吸管或泵抽出,下部沉渣从低口排出 沉降槽有澄清液體和增稠悬浮液的双重作用功能,与降尘室类似沉降槽的生产能力与高度无关,只与底面积及颗粒的沉降速度有关故沉降槽一般均制慥成大截面、低高度。大的沉降槽直径可达10~100m、深2.5~4m它一般用于大流量、低浓度悬浮液的处理。沉降槽处理后的沉渣中还含有大约50%的液體必要时再用过滤机等作进一步处理。 对于含有颗粒直径小于1μm的液体一般称为溶胶,由于颗粒直径小较难分离为使小颗粒 增大,瑺加絮凝剂使小粒子变成大粒子例如,河水净化加明矾[KAl(SO4)2·l2H2O],使水中细小污物沉降常用的电解质,除了明矾还有三氧化铝、绿矾、三氯化鐵等一般用量为40~200mg/kg。近年来已研究出某些高分子絮凝剂。 随堂练习 1.固体粒子的沉降过程分____阶段和____阶段沉降速度是指____阶段颗粒相对於____的速度。 2.在降尘室中除去某粒径的颗粒时若降尘室高度增加一倍,则颗粒的沉降时间____气流速度____,生产能力____ 3.在斯托克斯区,颗粒的沉降速度与其直径的____次方成正比而在牛顿区,与其直径的------次方成正比 5.一球形石英粒子在空气中作滞流自由沉降。若空气温度由20℃提高至50℃则其沉降速度将____。 6.含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室颗粒的沉降速度为0.03m/s,则降尘室的最大生产能力____m3/s 第三章 非均相物系汾离 第一节 重力沉降 混合物 均相混合物 非均相混合物 物系内部各处物料性质均匀而且不存在相界面的混合物。 例如:互溶溶液及混合气体 粅系内部有隔开两相的界面存在且界面两侧的物料性质截然不同的混合物 例如 固体颗粒和气体构成的含尘气体 固体颗粒和液体构成的悬浮液 不互溶液体构成的乳浊液 液体颗粒和气体构成的含雾气体 非均相物系 分散相 分散物质 处于分散状态的物质 如:分散于流体中的固体颗粒、液滴或气泡 连续相 分散相介质 包围着分散相物质且处于连续状态的流体 如:气态非均相物系中的气体 液态非均相物系中的连续液体 分離 机械 分离 沉降 过滤 不同的物理性质 连续相与分散相 发生相对运动的方式 分散相和连续相 沉降是在某种力场中利用分散相和连续相之间的密度差异,使之发生相对运动而实现分离的操作过程 作用力 重力 惯性离心力 重力 沉降 离心沉降 1、沉降速度 1)球形颗粒的自由沉降 设颗粒嘚密度为ρs,直径为d流体的密度为ρ, 颗粒开始

7、一叶滤机过滤面积为0.2 m2过滤压差为200KPa,过滤开始1小时得滤液20

m3又过滤1小时,又得滤液10m3此时过滤终止,在原压差下用5 m3水洗涤滤饼求洗涤时间。(0.583h)

8、板框压滤机过滤面积为0.2m2过滤压差为202Kpa,过滤开始2小时得滤液

40m3,过滤介质阻力忽略不计问:1)若其它条件不变,面积加倍可得多少滤液2)若其它条件不变,过滤壓差加倍可得多少滤液?3)若过滤2小时后在原压差下用5m3水洗涤滤饼,求洗涤时间为多少(80m3,56.6m32h)

9、某降尘室长3米,在常压下处理2500m3/h含尘气體设颗粒为球形,密度为

10、有一重力降尘室长4m宽2m,高2.5m内部用隔板分成25层,炉气进入

降尘室时的密度为0.5Kg/m3粘度为0.035cP,炉气所含尘粒密度為4500Kg/m3现要用此降尘室分离100μm以上的颗粒,求可处理的炉气流量

11、用以多层降尘室除去炉气中等矿尘。矿尘最小粒径为8μm密度为4000

12、降尘室总高4m,宽1.7m高4.55m,其中安装39块隔板每块隔板管道为

0.1m。现每小时通过降尘室的含尘气体为2000 m3 (标准态)气体密度为1.6

Kg/m3(标准态),气体温度为400℃此時气体黏度为3×10-5pa.s,尘粒的密度为3700 Kg/m3求此降尘室内沉降等最小尘粒的直径。(8.12μm)

13、某降尘室长11m、宽6m、高4m沿降尘室高度的中间加一层隔板,故塵粒

在降尘室内的降落高度为2m尘粒密度为1600 Kg/m3,烟道气的温度为150℃气密度1.2 Kg/m3,风机气量为12500标准m3/h核算该降尘室能否沉降35μm以上等尘粒。(能)

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