制药化工原理（资料）沉降与过滤1

制药化工原理（资料）沉降与过滤1内容摘要：

制药化工原理（资料）沉降与过滤1 第四章 沉降与过滤述重力沉降 降速度离心沉降 尘室过滤 本概念基本方程式恒压过滤内容提要恒速过滤过滤常数的测定过滤设备滤饼的洗涤过滤机的生产能力化工原理3混合物均相混合物非均相混合物溶液：混合气体：精馏、萃取吸收、 述沉降过滤分散相 (分散物质 ) 连续相 (分散介质 )运动方式的不同沉降外力的作用下使两者发生 相对运动 ，实现分离 机械分离操作化工原理51)回收有用物质 (分散物质 )如从气流干燥器排出尾气中回收带出的固体颗粒作为产品，或者从某些排泥中回收带走的液体等。 化物料及分散介质如除去催化反应中原料气中尘粒等杂质，以保证催化剂的活性。 3)环境保护 烟道气的排放、废液的排放都要求其固含量达到一定标准，以防止对大气、河海等环境污染化工原理61、沉降定义：在某种力场的作用下，利用分散物质（分散相）与分散介质（连续相）之间密度差异，使之发生相对运动而实现分离的单元操作。 2、沉降操作方式：重力沉降离心沉降第一节 、重力沉降速度36b 36重力：浮力：s颗粒密度 流体密度受力分析(22 阻力 (颗粒的重力沉降运动基本方程式 : 刚开始沉降： 0F 不变0开始沉降a 化工原理10a 0 2416161 2233 3)(4 计算球形度=与颗粒体积相等的圆球的表面积 颗粒的表面积1),f( ),f(m/流体的密度 流体的粘度化工原理12化工原理13球形颗粒：210 4 18)(2 层流区 渡区 5 0 02 322225)(4 0 流区 3)(4 ts 化工原理141) 颗粒直径 d:啤酒生产，采用絮状酵母， d ，易于分离和澄清。 水净化，加入絮凝剂（明矾）。 2) 连续相的粘度 ：加酶：清饮料中添加果胶酶，使 ，易于分离。 增稠：浓饮料中添加增稠剂，使 ，不易分层。 3) 两相密度差 (：3、影响沉降速度的因素 (以层流区为例 )18)(2 化工原理154) 颗粒形状6)干扰沉降 （ ：当非均相物系中的颗粒较多，颗粒之间相互距离较近时，颗粒沉降会受到其它颗粒的影响，这种沉降称为干扰沉降。 干扰沉降速度比自由沉降的小。 5) 壁效应 (：当颗粒在靠近器壁的位置沉降时，由于器壁的影响，其沉降速度较自由沉降速度小，这种影响称为壁效应。 试差法：计算图法摩擦数群法无因次判据法非试差法：化工原理17试差法： 假设流型选择公式计算 计算直径 400 大气中的自由沉降速度。 已知 颗粒 为 2600kg/气压为 ：设为层流，则：查 30 、 3 18)(2 校核： 确 ) 0 0(040(化工原理19磨擦数群法：已知 d，求 43)(4化工原理20232222223)(43)(4标系中作图，标绘在双对数坐以 已知 d 143)(4 化工原理21标系中作图，标绘在双对数坐以 或计算化工原理224 3 . 6过渡区：湍流区：滞流区：令已知 d求 因次判据法化工原理231 5 1 3 . 8(18)(18K2223过渡区：湍流区：滞流区：令已知 诺数公式210 4 18)(2 层流区 ts 化工原理25二、用重力沉降分离含尘气体中尘粒的设备，是一种最原始的分离方法。 一般作为预分离之用，分离粒径较大的尘粒。 tt 停留时间： t离条件：化工原理29)( sts b Lts b L 临界粒径 ：在某一 能 100除去的最小颗粒粒径 ,即：满足 L/u H/件的粒径当尘粒的沉降速度小，处于斯托克斯区时，临界粒径为 )(1818)(2 s / 界沉降速度化工原理30说明：2)某一粒径的粒子，只要满足则该粒径的粒子可以 100被分离 ,如不能满足该条件，该粒径的粒子只能部分被分离 1)生产能力 关与 以设计降尘室时，应作成扁平形。 3)当 与沉降面积 无关b u t 不变体在降尘室的沉降速度 一般应保证处于层流区 把沉下来的尘粒重新卷起。 一般 m/尘室优点是结构简单，阻力小。 缺点是体积庞大，分离效率较低。 普通降尘室仅能分离粒径在 50工原理32t b b L 沉降时间：停留时间：沉降高度：分离条件：对 同一粒径 的颗粒而言， 倍化工原理33隔成 (18)( 18临界沉降速度临界粒径4、单层与多层降尘室比较 停留时间u 水平速度沉降高度降尘室高 2m,宽 2m,长 5m。 气体流量为 4m3/s,为 为 (1)求除尘的 (2)将降尘室隔成 10层 ,若 则流量。 若流量不变 ,则 知 尘粒 为 3000kg/(3)粒径为 40(4)如欲回收直径为 15尘室应各成多少层。 解 :(1)( b L 化工原理35g)(18校核 计算有效设为层流沉降：18)(2 18 35 或 18b l (18(2)隔成 10层：若 Nb l uV V 10 化工原理37(3)由以上计算知，粒径为 4018)(2 0 0()1040( 0 0 体在降尘室的停留时间s /1224 化工原理3840回收率2 5 )如欲回收直径为 1518)(2 0 0()1015( 1 4 1 工原理39 化工原理40已测得密度为 =1630kg/0 的 速 度 为 10s ， 20 时 密度 =1590kg/粘度 =10a·s， 求此塑料珠的直径。 18)(2 解：设小珠沉降在斯托克斯定律区 ， 按式可得校验 2计算有效化工原理41质量流量为 s、 温度为 20 的常压含尘空气在进入反应器之前必须除尘并预。