第三章 沉降与过滤

第三章? ?沉降与过滤Р第一节概述Р一、非均相物系的分离? 混合物——均匀混合物(均相物系) 例:水与乙醇? 不均匀混合物(非均相物系) 例:气溶胶,悬浮液,乳浊液? 其中,固体颗粒称为分散相,气、液相称为连续相或分散介质? 分离方法? 均相物系——蒸馏、吸收、萃取、结晶等? 非均相物系——沉降、过滤、膜分离等?二、学习内容? 沉降——重力沉降、离心沉降? 过滤——压力过滤?三、学习目的? 掌握几种操作的原理及应用计算? 了解理论的建立过程及几种典型设备Р自来水厂水的净化分三步,?第一步是絮凝过程,也可以叫反应过程。在流动中使水中的杂质颗粒絮凝长大;?第二步是沉降。沉降池是使大颗粒得以除去。?第三步是砂滤。砂滤池,进一步用900mm厚砂层,将小颗粒杂质滤去。Р自来水厂的主要流程Р广州水厂全貌Р图中兰色粗管是来自珠江的原料水,条形池子是絮凝池,左侧池是沉降池。Р这是沉降池。图为絮凝之后的水,是从沉降池底部流入,到池子上部水已很清了。Р水厂沉降池Р第二节重力沉降Р一、沉降速度?1、球形颗粒在流体中的自由沉降?自由沉降:当颗粒在流体中只受重力和浮力,不受其它因素影响而发生沉降?时,称为自由沉降。?颗粒受力:重力、浮力和阻力。?设颗粒从静止开始运动,沉降时,阻力方向与运动方向相反РFbРFdРmgР颗粒在运动过程中,РFbРFdРmgР2、阻力Fd与阻力系数ζР(2)过渡区Р(1)层流区Р(3)湍流区Р3、沉降速度计算Р(1)层流区,斯托克斯定律Р(2)过渡区,阿仑定律Р(3)湍流区,牛顿定律Р计算时,采用试差法:?步骤:假设流型→采用对应公式计算→校核及流型РReР(2)    颗粒的体积浓度? 浓度较高时,便发生干扰沉降?(3)    器壁效应? 当容器直径较小时,便发生受阻沉降Р4.影响沉降速度的因素Р(1)    颗粒形状?对非球形颗粒,其沉降得慢一些。