第三章機(jī)械分離重力沉降√離心沉降√過(guò)濾操作√固體流態(tài)化第一節(jié)概述

分離操作的分類(lèi)混合物的分類(lèi)均相混合物非均相混合物分離方法均相混合物：蒸(精)餾、萃取、吸收、結(jié)晶、離子交換、電滲析等非均相混合物：根據(jù)相間物理性質(zhì)的差別密度差，使兩相發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)分離，這種操作稱為機(jī)械分離顆粒相對(duì)于流體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程沉降流體相對(duì)于顆粒床層運(yùn)動(dòng)的過(guò)程過(guò)濾沉降：作用力的不同離心沉降：慣性離心力重力沉降：地球引力實(shí)現(xiàn)非均相物系分離的目的：

1）回收有價(jià)值的產(chǎn)品

2）凈化原料

3）保護(hù)環(huán)境、治理環(huán)境污染第二節(jié)重力沉降在這一過(guò)程我們最關(guān)心的是沉降速度的大小，那么影響沉降速度的因素有哪些？

顆粒的性質(zhì)：大小、形狀、密度流體的性質(zhì)：密度、粘度

一、顆粒的特性顆粒的大小和形狀

1球形顆粒：直徑d

體積

表面積

比表面積2非球形顆粒特征參數(shù)：（1）當(dāng)量直徑de

令實(shí)際顆粒的體積與某球形顆粒的體積相同，用球形顆粒的直徑代替實(shí)際顆粒的直徑。（2）形狀系數(shù)它表征顆粒的形狀與球形的差異程度。其表達(dá)式為：

S：與該顆粒體積相等的球的表面積

Sp：顆粒的表面積非球形顆粒的體積、表面積和比表面積可以用當(dāng)量直徑和形狀系數(shù)兩個(gè)參數(shù)來(lái)進(jìn)行表征：

二、顆粒群的特性粒度分布不同粒徑范圍內(nèi)所含粒子的個(gè)數(shù)或質(zhì)量。粒度分布的測(cè)量可以采用標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行。

顆粒的篩分尺寸標(biāo)準(zhǔn)篩：有不同的系列，常用泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩。篩號(hào)(目數(shù))：每英寸長(zhǎng)度篩網(wǎng)上的篩孔數(shù)目；篩過(guò)量：通過(guò)篩孔的顆粒量；篩余量：截留于篩面上的顆粒量。①顆粒的篩分尺寸②篩分尺寸與顆粒特性參數(shù)的關(guān)系顆粒不是明顯的長(zhǎng)或短：顆粒在某方向上略長(zhǎng)：

(2)顆粒群的平均特性參數(shù)①平均比表面積：

di-1didi+1di+2顆粒的密度密度的定義：?jiǎn)挝惑w積內(nèi)的粒子質(zhì)量稱為密度。

單位：kg/m3

當(dāng)分母中的體積不包括顆粒之間的空隙，得到的密度稱為真密度當(dāng)分母中的體積包括顆粒之間的空隙，測(cè)得的密度為堆積密度或表觀密度(1)床層空隙率①定義：床層中，空隙所占體積分率。Lu顆粒床層的特性表明：

床層堆積的松散程度；

ε↑，空隙越大，床層越松散；

ε對(duì)流體流過(guò)床層的阻力影響很大。

②影響床層空隙率的因素（a）裝填方法：干裝濕裝（b）顆粒特性的影響

顆粒形狀：

靠壁面處：

粒徑分布：③空隙率測(cè)量---充水法、稱量法(2)床層的自由截面積

即：床層中空隙的面積(流體的流通截面積)。

自由截面積分率：S0與ε關(guān)系：同樣表明顆粒堆積的松散程度均勻顆粒，則S0↑，ε↑。(3)床層的比表面積aB

忽略顆粒相互重疊減少的面積，則：沉降速度球形顆粒的自由沉降：將表面光滑的剛性球形顆粒置于靜止的流體中，顆粒的密度大于流體的密度，則顆粒將在流體中降落。分析顆粒的沉降過(guò)程，首先進(jìn)行受力分析：已知條件：顆粒的密度，直徑d，流體的密度為，粘度為，則小球受的作用力為：

重力

浮力

阻力阻力浮力重力三、重力沉降顆粒所受的合力為

顆粒運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)階段：加速階段、恒速階段①加速階段：則顆粒的沉降速度為

在這里要求顆粒的沉降速度關(guān)鍵是確定ζ值。通過(guò)實(shí)驗(yàn)和因次分析發(fā)現(xiàn)ζ是顆粒與流體相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)雷諾數(shù)Ret的函數(shù)，②恒速階段：

終端速度:顆粒在流體中勻速運(yùn)動(dòng)的速度。

影響沉降速度的因素

①顆粒直徑

②流體密度

③顆粒密度

對(duì)于球形顆粒，曲線可以分為3個(gè)區(qū)域，ζ值具有不同的表達(dá)形式滯流區(qū)（10-4＜Ret＜1）過(guò)渡區(qū)（2＜Ret＜500）湍流區(qū)（500＜Ret＜2×105）沉降速度的計(jì)算1試差法：（1）假定沉降流型，即確定Ret的范圍；（2）選擇速度計(jì)算公式ut；（3）根據(jù)計(jì)算公式驗(yàn)證流型，即計(jì)算值與假定值是否相符；（4）如果流型不符，重新選擇公式，即從第（2）步開(kāi)始重新計(jì)算，直至驗(yàn)證假定正確。2摩擦數(shù)群法：將圖中的兩個(gè)坐標(biāo)軸之一變成不含ut的無(wú)因次數(shù)群，進(jìn)而求得ut

；兩式相乘，消去ut，以Ret為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，將圖3-2轉(zhuǎn)變?yōu)閳D3-3的形式，這樣可以根據(jù)已知數(shù)據(jù)算出的值，由

-Ret

曲線查得Ret的值，最后由Ret值反算ut

，

影響沉降速度的其他因素（1）顆粒的形狀球形顆粒或近球形顆粒比同體積非球形顆粒的沉降速度快一些，非球形顆粒的形狀及其投影面積都影響沉降速度。顆粒的形狀偏離球形愈大，阻力系數(shù)就愈大。（2）壁效應(yīng)容器的壁面和底面均增加顆粒沉降時(shí)的曳力，使顆粒的實(shí)際沉降速度較自由沉降速度低。

壁效應(yīng)不可忽略（3）干擾沉降當(dāng)顆粒濃度較高時(shí)，由于顆粒間的相互作用，使沉降速度發(fā)生變化，便發(fā)生干擾沉降。四、降塵室處理對(duì)象

重力沉降，處理含塵氣體，一般作為預(yù)分離用。操作原理位于降塵室最高點(diǎn)的顆粒沉降到室底需要的時(shí)間為氣體通過(guò)降塵室的時(shí)間為：氣體在降塵室內(nèi)的停留時(shí)間需等于或小于顆粒的沉降時(shí)間，顆粒才能被去除氣體在降塵室內(nèi)的水平速度為代入上式得降塵室生產(chǎn)能力Vs與其沉降面積WL及顆粒的沉降ut速度有關(guān)，與降塵室的高度H無(wú)關(guān)，因此加隔板設(shè)計(jì)成多層，隔板數(shù)與生產(chǎn)能力的關(guān)系為沉降速度按需要完全分離下來(lái)的最小顆粒尺寸計(jì)算；同時(shí)顆粒在降塵室內(nèi)的沉降速度處于斯托克斯區(qū)。能100%去除的最小粒徑,稱為臨界粒徑,其所對(duì)應(yīng)的沉降速度稱為臨界粒徑顆粒的沉降速度.氣體速度的選取：說(shuō)明：設(shè)計(jì)時(shí)，以所需分離的最小顆粒為基準(zhǔn)適合于分離直徑在75μm以上的粗粒，一般作預(yù)除塵用

多層降沉室清潔氣流含塵氣流擋板隔板降沉室的計(jì)算分為以下三類(lèi)：①已知?dú)怏w處理量qvs、物性數(shù)據(jù)(密度、粘度)及要去除的最小顆粒直徑，計(jì)算降沉室底面積。②已知降沉室底面積、物性數(shù)據(jù)及臨界粒徑，計(jì)算氣體處理量qvs。③已知降沉室底面積、物性數(shù)據(jù)及氣體處理量qvs，計(jì)算臨界粒徑。懸浮液的沉聚懸浮液在大型容器里，其中的固體顆粒在重力作用下沉積，得到澄清液與稠漿的操作，稱為沉聚。所用設(shè)備稱為增稠器。當(dāng)原液中固體顆粒的濃度較低的沉降操作稱為澄清，所用設(shè)備稱為澄清池。在濃懸浮液中，由于顆粒間、顆粒與器壁的相互作用，被顆粒取代其空間的流體向上流動(dòng)等因素的影響，形成干擾沉降-沉聚過(guò)程。（1）隨著顆粒濃度的增大，液體從顆粒間向上流動(dòng)的速度也增大。使顆粒在實(shí)際上是處于向上流動(dòng)的液體中沉降。比在靜止的、自由沉降時(shí)受到的阻力大得多。（2）顆粒d大，則ut減小，顆粒d小，則ut增大。（3）實(shí)驗(yàn)證明，在粒度范圍<6/1時(shí)，顆粒的ut相接近。對(duì)于均勻球形顆粒的懸浮液，Maude與Whitmore提出估算式：C：顆粒的體積分率Ret0.11101001000n4.64.33.73.02.5上式也可用于不均勻顆?；旌衔飖t的近似計(jì)算，但要注意式中未考慮顆粒形狀和粒級(jí)分布對(duì)ut的影響。設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)可使用經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或通過(guò)間歇實(shí)驗(yàn)取得數(shù)據(jù)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以獲得表觀沉降速度u0（AB界面向下移動(dòng)的速度或顆粒相對(duì)于容器壁的表觀速度）、懸浮液濃度ef及沉渣（底流）濃度ec與壓緊時(shí)間θr的關(guān)系的數(shù)據(jù)。為設(shè)計(jì)沉降設(shè)備提供依據(jù)。絮凝劑為促使懸浮液中的細(xì)小顆粒發(fā)生凝聚或絮凝成較大顆粒，增大沉降速度，向懸浮液中添加少量電解質(zhì)或高分子絮凝劑。電解質(zhì)：三氯化鐵、三氯化鋁、硫酸鐵、明礬等高分子絮凝劑：聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺等分級(jí)器利用重力沉降可將懸浮液中不同粒度的顆粒進(jìn)行粗略的分離，或?qū)煞N不同密度的顆粒進(jìn)行分類(lèi)。實(shí)行分級(jí)操作的設(shè)備稱為分級(jí)器。雙錐分級(jí)器?；旌狭Ｗ佑缮喜考尤耄?jīng)可調(diào)錐與外壁的環(huán)形間隙向上流過(guò)。沉降速度大于水在環(huán)隙上升流速的顆粒進(jìn)入底流，而沉降速度小于該流速的顆粒則被溢流帶出。第三節(jié)離心沉降依靠慣性離心力的作用而實(shí)現(xiàn)的沉降過(guò)程稱為離心沉降，用于分離兩相密度差小、顆粒粒度較細(xì)的非均相物系。旋風(fēng)分離器：氣固非均相物系旋液分離器：液固懸浮物系轉(zhuǎn)筒內(nèi)顆粒在流體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)

一、慣性離心力作用下的沉降速度

流體帶顆粒在離心力場(chǎng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，顆粒在徑向上受到的作用力有

uT

代表顆粒作圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，Ur顆粒與流體在徑向上的相對(duì)速度，上述三力達(dá)到平衡，則：

對(duì)Ur求解得，

重力沉降與離心沉降的異同點(diǎn)?

對(duì)于小顆粒在離心沉降中，與流體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)屬于滯流，阻力系數(shù)為于是得到同一顆粒在同種介質(zhì)中的離心沉降和重力沉降的比值為

Kc稱為分離因數(shù)，表示離心力的大小。旋風(fēng)分離器特點(diǎn)：分離器本身靜止不動(dòng)，氣體在分離器中作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

二、旋風(fēng)分離器1.構(gòu)造

標(biāo)準(zhǔn)旋風(fēng)分離器：一切尺寸以圓筒直徑為基準(zhǔn)，成一定比例。2.操作原理含塵氣體由圓筒上部的進(jìn)氣管切向進(jìn)入，受器壁約束向下作螺旋運(yùn)動(dòng)。在慣性離心力的作用下，顆粒被拋向器壁而與氣流分離，再沿壁面落至錐底的排灰口。凈化的氣體在中心軸附近由下而上作螺旋運(yùn)動(dòng)，最后由頂部排氣管排出。外旋流內(nèi)旋流一般用于除去直徑在5以上的塵粒，低于此粒徑，采用袋濾器。3臨界粒徑分離器能夠100%除去的最小顆粒直徑。要計(jì)算臨界粒徑，需要對(duì)一些條件進(jìn)行簡(jiǎn)化：（1）進(jìn)入旋風(fēng)分離器的氣流嚴(yán)格按螺旋形路線作等速運(yùn)動(dòng)，其切向速度等于進(jìn)口氣速；（2）顆粒向器壁沉降時(shí)，必須穿過(guò)厚度等于整個(gè)進(jìn)氣寬度B的氣流層，才能到達(dá)壁面被分離；B

（3）顆粒在滯流情況下作自由沉降，其徑向沉降速度為經(jīng)簡(jiǎn)化后，顆到達(dá)器壁所需的沉降時(shí)間為：設(shè)氣流的有效旋轉(zhuǎn)圈數(shù)為Ne，它在器內(nèi)運(yùn)行的距離是，停留時(shí)間為當(dāng)顆粒所需的沉降時(shí)間恰好等于停留時(shí)間，該顆粒就是理論上能被完全分離下來(lái)的最小顆粒，這種顆粒的直徑為即臨界粒徑dc，求解得B與分離器的直徑D成比例，因此臨界粒徑隨分離器尺寸增大而增大，即分離效果隨分離器尺寸的增大而降低。4.壓強(qiáng)降仿照第一章的方法，將壓強(qiáng)降看作與進(jìn)口氣體動(dòng)能成正比，為阻力系數(shù)，其計(jì)算公式為：三、旋流分離器利用離心沉降原理從懸浮液中分離固體顆粒的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)和分離原理與旋風(fēng)分離器相似，設(shè)備主體也是由圓筒和圓兩部分組成。旋液分離器的分離粒徑約為10~40，圓筒直徑一般為75~300，進(jìn)口速度一般為5~15m/s，壓力損失為50~200kPa。四、沉降式離心機(jī)利用離心沉降的原理分離懸浮液或乳濁液的機(jī)械

1管式離心機(jī)

2碟式離心機(jī)

3螺旋式離心機(jī)管式離心機(jī)碟式離心機(jī)螺旋式離心機(jī)第四節(jié)過(guò)濾一、過(guò)濾操作的基本概念過(guò)濾是以某種多孔物質(zhì)為介質(zhì)，在外力作用下，使懸浮液中的液體通過(guò)介質(zhì)的孔道，而固體顆粒被截留在介質(zhì)上，從而實(shí)現(xiàn)固、液分離的操作。

1.過(guò)濾方式餅層過(guò)濾:過(guò)濾時(shí)，液體通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)而顆粒沉積在過(guò)濾介質(zhì)的表面而形成濾餅。深床過(guò)濾：懸浮液通過(guò)較厚的粒狀床層時(shí)，固體顆粒不形成濾餅，而是沉積于過(guò)濾介質(zhì)床層內(nèi)部。

2.過(guò)濾介質(zhì)過(guò)濾介質(zhì)的作用是使液體通過(guò)而使固體顆粒截留住。工業(yè)上常用的過(guò)濾介質(zhì)有：（1）織物介質(zhì)（2）堆積的粒狀介質(zhì)（3）多孔性介質(zhì)3.助濾劑為了減少濾餅的流動(dòng)阻力，將某種質(zhì)地堅(jiān)硬、能形成疏松餅層的另一種固體顆粒混入懸浮液或預(yù)涂于過(guò)濾介質(zhì)上，以形成疏松餅層，使濾液得以暢流，這種物質(zhì)稱為助濾劑。常用的助濾劑有：硅藻土、珍珠巖、石棉、炭粉等4懸浮液量、固體量、濾液量及濾渣量之間的關(guān)系濾液，密度，體積V懸浮液濾液，密度，濕濾渣，密度，干渣，密度（1）濕濾渣密度的計(jì)算（C為濕濾渣與其中所含干渣質(zhì)量比）(2)干渣質(zhì)量與濾液體積比值,kg干渣/m3濾液X為懸浮液中固體顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(3)濕濾渣質(zhì)量與濾液體積比值,kg濕渣/m3濾液(4)濕濾渣體積與濾液體積比值(得到單位濾液所對(duì)應(yīng)的濕濾渣的體積)二、過(guò)濾速率基本方程式（餅層過(guò)濾）設(shè)過(guò)濾面積為A，在過(guò)濾時(shí)間dθ內(nèi)，得到濾液體積為dV，單位時(shí)間內(nèi)濾過(guò)的濾液體積，稱為過(guò)濾速率，m3/s。單位過(guò)濾面積的過(guò)濾速率，稱為過(guò)濾速度，m/s。1.濾液通過(guò)餅層的流動(dòng)濾液通過(guò)餅層的流動(dòng)與在普通管內(nèi)的流動(dòng)相仿。只是由于顆粒堆積的隨意性，使餅層中的流道很不規(guī)則，可簡(jiǎn)化為長(zhǎng)度為l的一組平行細(xì)管。顆粒層的de由床層的空隙率ε和顆粒的比表面積α計(jì)算仿照第一章，細(xì)管的當(dāng)量直徑為：

因此顆粒床層的當(dāng)量直徑為可表示為取面積為1m2、厚度為1m、空隙率為ε的濾餅，顆粒的比表面積為a得到流道容積=1×ε=εm3，流道表面積=顆粒體積×顆粒比表面積=1（1-ε）am2

所以床層的當(dāng)量直徑為（1）濾液流過(guò)餅層的流動(dòng)常屬于滯流，第一章圓管內(nèi)滯流流動(dòng)的方程式為仿照上式寫(xiě)出濾液通過(guò)濾餅層的流速與壓強(qiáng)降的關(guān)系為（2）

L為濾餅床層的厚度，m;△pc為濾液通過(guò)濾餅層的壓強(qiáng)降，Pa。床層空隙中的濾液流速u(mài)1與按整個(gè)床層截面積計(jì)算的濾液平均流速u(mài)之間的關(guān)系為

將（1）式和（3）式代入（2）式，并寫(xiě)成等式一般情況下K‘值取為5，（3）2.過(guò)濾速率任一瞬間的過(guò)濾速度為過(guò)濾速率為其中V為濾液量，m3；A為過(guò)濾面積，m2；θ為過(guò)濾時(shí)間，s。3.濾餅的阻力對(duì)于不可壓縮濾餅，餅層中的空隙率ε和顆粒比表面積a為常數(shù)，因此反映了顆粒的特性，用r代表其倒數(shù)，則上式為（4）r為濾餅的比阻，1/m2；計(jì)算式為R為濾餅的阻力，1/m；計(jì)算式為R=rL速度表達(dá)式具有速度=推動(dòng)力/阻力的形式比阻r是單位厚度濾餅的阻力，它在數(shù)值上等于粘度為1Pa·s的濾液以1m/s的平均流動(dòng)通過(guò)厚度為1m的濾餅層時(shí)所產(chǎn)生的壓強(qiáng)降。比阻反映了顆粒形狀、尺寸及床層空隙率對(duì)濾液流動(dòng)的影響。床層空隙率ε越小、顆粒比表面積a越大，則床層越致密，對(duì)流體流動(dòng)的阻力越大。4.過(guò)濾介質(zhì)的阻力餅層過(guò)濾中，過(guò)濾介質(zhì)的阻力一般較小，但有時(shí)不能忽略，通常把過(guò)濾介質(zhì)的阻力視為常數(shù)。仿照式（4）寫(xiě)出濾液穿過(guò)過(guò)濾介質(zhì)層的速度關(guān)系式：△pm為過(guò)濾介質(zhì)上、下游兩側(cè)的壓強(qiáng)差，Pa;Rm為過(guò)濾介質(zhì)阻力，1/m。由于難以劃定過(guò)濾介質(zhì)與濾餅之間的分界面和分界面處的壓強(qiáng)，所以過(guò)程操作中把過(guò)濾介質(zhì)與濾餅聯(lián)合起來(lái)，由于濾餅與濾布面積相同，所以過(guò)濾速度相同，

(5)在這里用一個(gè)假想的厚度為L(zhǎng)e的濾餅來(lái)代替濾布，這層濾餅具有與濾布相同的阻力，rLe=Rm這樣式（5）可以寫(xiě)成（6）5.過(guò)濾基本方程式每獲得1m3濾液所形成的濾餅體積為m3，則任一瞬間濾餅厚度L與當(dāng)時(shí)已經(jīng)獲得的濾液體積之間的關(guān)系為L(zhǎng)A=V，則式（6）可以表示成：或三、恒壓過(guò)濾過(guò)濾操作在恒定壓強(qiáng)差下進(jìn)行，則稱為恒壓過(guò)濾。恒壓過(guò)濾時(shí)濾餅厚度不斷增加，阻力逐漸增大，由于推動(dòng)力恒定，因而過(guò)濾速率逐漸變小。將（6）式中的常數(shù)組合起來(lái)，令K表征過(guò)濾物料特性的常數(shù)，m4/(N·s)或m2/(Pa·s)。代入（6）式，得：對(duì)上式進(jìn)行積分積分的邊界條件為過(guò)濾時(shí)間濾液體積

0

θe0Veθeθ+θeVeV+Ve積分上二式，并令K=2k△p得到（1）

（2）（1）式和（2）式相加上述三式稱為恒壓過(guò)濾方程式，表明恒壓過(guò)濾時(shí)濾液體積與過(guò)濾時(shí)間為拋物線方程，如圖所示。圖中Ob段表示真實(shí)的時(shí)間θ與真實(shí)的濾液體積V之間的關(guān)系，OeO段表示與介質(zhì)阻力相對(duì)應(yīng)的虛擬過(guò)濾時(shí)間θe與虛擬濾液體積Ve之間的關(guān)系。當(dāng)過(guò)濾介質(zhì)阻力可以忽略時(shí)，Ve=0,θe=0,

則過(guò)濾速率方程式為V2=KA2θ將過(guò)濾速率方程式兩側(cè)分別除以過(guò)濾面積的平方得到

qe2=Kθe

q2+2qeq=Kθ(q+qe)2=K(θ+θe)4.過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定恒壓過(guò)濾方程式為，微分該式，得該式表明與q成直線關(guān)系，直線的斜率為，截距為為了便于根據(jù)測(cè)定的數(shù)據(jù)計(jì)算，可用代替。測(cè)出一系列時(shí)間θ的累計(jì)濾液量，得到一系列對(duì)應(yīng)的△θ與△q，在直角坐標(biāo)系中標(biāo)繪與q間的函數(shù)關(guān)系，得到一條直線，由直線的斜率及的數(shù)值可求得K和qe。例：在25℃下對(duì)每升水中含25g某種顆粒的懸浮液進(jìn)行了三次過(guò)濾實(shí)驗(yàn)，所得數(shù)據(jù)見(jiàn)附表。試求各下的過(guò)濾常數(shù)。過(guò)濾壓強(qiáng)差單位面積濾液量過(guò)濾時(shí)間實(shí)驗(yàn)序號(hào)ⅠⅡⅢ0.4630.953.39000011.3517.36.54.322.7041.414.09.434.057524.116.245.40108.437.124.556.75152.351.834.668.10201.669.146.1根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理各段時(shí)間間隔的與相應(yīng)的q值，列于附表中。m3/m2m3/m2sss/m實(shí)驗(yàn)I0011.3511.3517.317.31.52422.7011.3541.424.12.12334.0511.357230.62.69645.4011.35108.436.43.20756.7511.35152.343.93.86868.1011.35201.649.34.3440.020.040.064.54×10-22.22×103斜率4.9×104斜率1.764×104斜率1.192×104由圖求得直線的斜率為直線的截距為過(guò)濾常數(shù)為各次實(shí)驗(yàn)條件下的過(guò)濾常數(shù)實(shí)驗(yàn)序號(hào)IIIIII過(guò)濾壓強(qiáng)差，Pa0.4631.953.39

直線斜率，s/m24.9×1041.764×1041.192×104

直線截距,s/m1260403259過(guò)濾常數(shù)

K，m2/s4.08×10-51.133×10-41.678×10-4

，m3/m20.02570.02290.0217

，s16.24.632.81恒速過(guò)濾恒速過(guò)濾的過(guò)濾速度為所以或

對(duì)于不可壓縮濾餅或5.過(guò)濾設(shè)備板框式壓濾機(jī)濾餅的洗滌洗滌濾餅的目的在于回收滯留在顆?？p隙間的濾液，或凈化構(gòu)成濾餅的顆粒。單位時(shí)間內(nèi)消耗的洗水容積稱為洗滌速率，洗滌時(shí)間為：洗水用量，m3洗滌速率，m3/s由于洗滌時(shí)濾餅厚度不變，壓強(qiáng)差恒定，洗滌速率為常數(shù)。洗滌時(shí)間影響洗滌速率的因素對(duì)于一定懸浮液，r為常數(shù)。假設(shè)：洗滌推動(dòng)力與過(guò)濾終了時(shí)的壓強(qiáng)差相同；

洗水粘度與濾液粘度相近。

則洗滌速率與過(guò)濾終了過(guò)濾速度有一定關(guān)系對(duì)于板框壓濾機(jī)橫穿洗滌法，洗水橫穿兩層濾布及整個(gè)厚度的濾餅，流徑長(zhǎng)度為過(guò)濾終了時(shí)濾液流動(dòng)路徑的兩倍，而洗水流通的面積為過(guò)濾面積的一半。代入過(guò)濾基本方程式，即板框壓濾機(jī)上的洗滌速率約為過(guò)濾終了時(shí)濾液流率的四分之一。第五節(jié)固體流態(tài)化將大量固體顆粒懸浮于流動(dòng)的流體之中，并在流體作用下使顆粒作翻滾運(yùn)動(dòng)，類(lèi)似于液體的沸騰，稱為固體流態(tài)化。在污水處理、固體廢棄物處理的某些構(gòu)筑物中用到。一、流態(tài)化現(xiàn)象當(dāng)流體自下而上流過(guò)顆粒床層時(shí)，隨著流速的加大，出現(xiàn)三種情況

1固定床階段（221）

2流化床階段（222）

3顆粒輸送階段（223）不同流速床層的變化二、兩種不同流化形式

1散式流化固體顆粒均勻地分散在流化介質(zhì)中。

2聚式流化密度差較大的氣-固系統(tǒng)的流化床中，超過(guò)流化所需最小氣量的那部分氣體以氣泡形式通過(guò)顆粒層，上升至床層上界面時(shí)即行破裂。床層內(nèi)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(gòu)成的連續(xù)相；另一相則是夾帶有少量固體顆粒而以氣泡形式通過(guò)床層的不連續(xù)相。流態(tài)化現(xiàn)象三、流動(dòng)阻力

1理想流化床的壓強(qiáng)降（1）固定床階段在氣體速度較低時(shí)，由固體顆粒所組成的床層靜止不動(dòng)，氣體只從顆粒空隙中流過(guò)。隨著氣速的增加，氣體通過(guò)床層的磨擦阻力也相應(yīng)增加（AB段）。當(dāng)氣速增大至一定值，床層壓強(qiáng)降等于單位面積床層凈重力時(shí)，床層顆粒則好被托起。（BC段）。lguBCDA’Algumflg?P（2）流化床階段在流化床階段，床層壓強(qiáng)降不變，等于單位面積床層凈重力（CD段）。如果降低流化床的氣速則床層高度、空隙率也隨著降低，?P-u關(guān)系仍沿DC線返回，當(dāng)達(dá)到C