均相及非均相分離

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1、分離設(shè)備第一組：陳旭寧瑞李杰王洪輝蘇婷1、分離過程概述分離過程一般分為傳質(zhì)分離過程和機(jī)械分離過程兩大類，傳質(zhì)分離是以物質(zhì)的擴(kuò)散傳遞為主的分離過程，而機(jī)械分離是不以擴(kuò)散傳遞為主的分離過程；一般認(rèn)為傳質(zhì)分離過程處理的是均相混合物，機(jī)械分離過程處理的是非均相混合物。吸收非均相分離設(shè)備均相分離設(shè)備分離設(shè)備沉降設(shè)備過濾設(shè)備膜分離設(shè)備蒸餾和精餾2、分離設(shè)備概述3、非均相分離設(shè)備3-1、沉降設(shè)備1、重力沉降設(shè)備-沉降槽分離原理：密度差分離劑：重力實(shí)例：懸浮液的澄清、油水分離、原油脫氣分離極限：極限顆粒直徑：T-熱力學(xué)溫度a-加速度k-玻爾茲曼常數(shù)，k=1.3807x10-23J.K-13-1、沉

2、降設(shè)備沉降室：3-1、沉降設(shè)備連續(xù)沉降槽：3-1、沉降設(shè)備3-1、沉降設(shè)備2、離心沉降設(shè)備分離原理：密度差分離劑：離心力適用范圍：兩相密度差較小、顆粒粒度較細(xì)的非均相系。分離效果：根據(jù)離心機(jī)的種類而定，有的高效旋風(fēng)分離器的分割直徑可小至3~10um。3-1、沉降設(shè)備2.1、旋風(fēng)分離器3-1、沉降設(shè)備2.1旋風(fēng)分離器含塵氣體由矩形進(jìn)口管沿切向進(jìn)入器內(nèi),在器壁的作用下作圓周運(yùn)動(dòng)。顆粒被慣性離心力拋至器壁，并匯集于錐形底部的集塵斗（灰斗）中。凈化了的氣體從中央排氣管離去。旋風(fēng)分離器的分離因數(shù)約為5～2500,一般可分離5～75m的細(xì)小塵粒。3-1、沉降設(shè)備2.2碟式分離機(jī)碟式分離機(jī)的轉(zhuǎn)鼓

3、內(nèi)裝有許多倒錐形碟片，碟片直徑一般為0.2~0.6m,分離因數(shù)可達(dá)4000~10000.可用作澄清懸浮液中少量細(xì)小顆粒以獲得清凈的液體，也可用于乳濁液中輕、重兩相的分離，如油料脫水。3-1、沉降設(shè)備2.2碟式分離機(jī)碟式分離機(jī)中兩碟片之間的間隙很小，一般為0.5~1.25mm，細(xì)小顆粒在碟片通道間的水平沉降距離較短，故可粒徑小至0.5um的顆粒從輕液中加以分離。3-1、沉降設(shè)備2.2碟式分離機(jī)3-1、沉降設(shè)備2.2碟式分離機(jī)浮液由位于轉(zhuǎn)鼓中心的進(jìn)料管加入轉(zhuǎn)鼓，當(dāng)懸浮液流過碟片之間的間隙時(shí)，固體顆粒在離心力作用下沉降到碟片上形成沉渣。沉渣沿碟片表面滑動(dòng)而脫離碟片并積聚在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)直徑最大的

4、部位，分離顆粒后的液體成為輕相，從輕相排出口排出，沉渣則形成重相，在分離機(jī)停機(jī)后拆開轉(zhuǎn)鼓由人工清除，或由沉渣排出機(jī)構(gòu)從重相排出口排出。3-2、過濾設(shè)備1.1概述當(dāng)懸浮液通過多孔介質(zhì)時(shí)固體顆粒被截留的過程稱為過濾。懸浮液稱為濾漿，多孔物質(zhì)稱為過濾介質(zhì)，通過介質(zhì)的液體稱為濾液，被截留的物質(zhì)稱為濾餅或?yàn)V渣。3-2、過濾設(shè)備1.1概述過濾原理：固體顆粒比過濾介質(zhì)的孔徑大，在介質(zhì)孔道的上方相互之間架橋，其他顆粒在橋面沉積形成濾餅層，溶液從固體顆粒之間的縫隙中穿流而過進(jìn)入濾液，從而實(shí)現(xiàn)固液分離。3-2、過濾設(shè)備2.1板框壓濾機(jī)3-2、過濾設(shè)備2.1板框壓濾機(jī)板框壓濾機(jī)是由多塊濾板和濾框疊合組成

5、濾室，并以壓力為推動(dòng)力的過濾機(jī)。板框壓濾機(jī)的主要部件是濾板和濾框，濾板和濾框通常為矩形、正方形或圓形，用木材、鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼等材料制造，操作壓力一般為0.3~0.5MPa。3-2、過濾設(shè)備2.1板框壓濾機(jī)3-2、過濾設(shè)備2.1板框壓濾機(jī)4、均相分離設(shè)備進(jìn)料回流液塔頂氣相塔底液相4-1、精餾塔是進(jìn)行精餾的一種塔式汽液接觸裝置，又稱為蒸餾塔。有板式塔與填料塔兩種主要類型。根據(jù)操作方式又可分為連續(xù)精餾塔與間歇精餾塔。蒸餾的基本原理是將液體混合物部分氣化,利用其中各組份揮發(fā)度不同（相對揮發(fā)度，α）的特性，實(shí)現(xiàn)分離目的的單元操作。板式塔結(jié)構(gòu)（1）功能：為混合物的氣、液兩相提供多級的充分、

6、有效的接觸與及時(shí)、完全分離的條件。（2）板式塔性能要求①生產(chǎn)能力大；②塔板效率高；③具有適當(dāng)?shù)牟僮鲝椥?；④塔板阻力??；⑤塔結(jié)構(gòu)簡單，易于加工制造，維修保養(yǎng)。常用塔板類型：（1）泡罩塔優(yōu)點(diǎn)：塔板操作彈性大，塔效率也比較高，不易堵。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，塔板阻力大但生產(chǎn)能力不大。組成：升氣管和泡罩圓形泡罩條形泡罩泡罩塔（2）篩板塔板優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低、塔板阻力小目前，廣泛應(yīng)用的一種塔型。塔板上開圓孔，孔徑：3-8mm，大孔徑篩板：12-25mm。（3）浮閥塔板圓形浮閥條形浮閥浮閥塔盤方形浮閥優(yōu)點(diǎn)：浮閥根據(jù)氣體流量，自動(dòng)調(diào)節(jié)開度，提高了塔板的操作彈性、降低塔板的壓降，同時(shí)具有較

7、高塔板效率，在生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。缺點(diǎn)：浮閥易脫落或損壞。方形浮閥F1型浮閥4-2、吸收塔吸收塔是實(shí)現(xiàn)吸收操作的設(shè)備。按氣液相接觸形態(tài)分為三類。第一類是氣體以氣泡形態(tài)分散在液相中的板式塔、鼓泡吸收塔、攪拌鼓泡吸收塔；第二類是液體以液滴狀分散在氣相中的噴射器、文氏管、噴霧塔；第三類為液體以膜狀運(yùn)動(dòng)與氣相進(jìn)行接觸的填料吸收塔和降膜吸收塔。塔內(nèi)氣液兩相的流動(dòng)方式可以逆流也可并流。通常采用逆流操作，吸收劑以塔頂加入自上而下流動(dòng)，與從下向上流動(dòng)的氣體接觸，吸收了吸收質(zhì)的液體從