化工原理第05章03课件.ppt

旋风分离器旋风分离器(旋液分离器旋液分离器)工作原理：工作原理：利用利用u产生旋转场，产生旋转场，颗粒沉降至壁后滑下颗粒沉降至壁后滑下（1）评价性能的主要指标：）评价性能的主要指标：分离效率分离效率总效率总效率粒级效率粒级效率分割直径分割直径dpci=50%的颗粒直径的颗粒直径 压降压降P P u,沉降有利沉降有利,但但P P（2）操作中的两个问题）操作中的两个问题不得欠负荷运转不得欠负荷运转 u,2r,ut,一组旋风分离器并联，负荷不足时关闭几个一组旋风分离器并联，负荷不足时关闭几个锥底料封要严密锥底料封要严密 按按mu1r1=mu2r2,即使即使p1,p2均为正压均为正压,锥底锥底r小小,u大大,p小小,会出现负压会出现负压 锥底若漏气锥底若漏气,会重新卷起颗粒会重新卷起颗粒（3）影响性能的主要因素）影响性能的主要因素 操作气速操作气速u,停留时间停留时间 ,设备半径设备半径r,物性物性（4）不利因素）不利因素气流上升时气流上升时,部分颗粒的卷起部分颗粒的卷起改进：扩散式旋风分离器改进：扩散式旋风分离器上部粉尘环，有时会被气体带出上部粉尘环，有时会被气体带出改进：旁通式旋风分离器改进：旁通式旋风分离器5.3.3 分离过程的选择分离过程的选择（1）颗粒的大小颗粒的大小（2）粒径和粒度分布的测定方法粒径和粒度分布的测定方法（3）力学分离过程的选择力学分离过程的选择 2m,常规方法和设备常规方法和设备 不困难不困难 450.51000.00110方法方法重力沉降重力沉降离心沉降离心沉降光衍射光衍射X线衍射线衍射m2500.05100.001100.0010.1（4）颗粒大小外的影响因素：）颗粒大小外的影响因素：分离的目的：是回收固相还是回收液相，分离的目的：是回收固相还是回收液相，或是两者都回收；或是两者都回收；物性：液固密度差，液体黏度，含固体浓度；物性：液固密度差，液体黏度，含固体浓度；处理量大小。

处理量大小例：例：液体中颗粒浓度液体中颗粒浓度0.1%(wt)50m50m，可用重力沉降器可用重力沉降器颗粒颗粒3m3m，用旋液分离器用旋液分离器(原理同旋风分离器原理同旋风分离器)颗粒颗粒0.50.5m m，可用离心碟式分离机可用离心碟式分离机颗粒太细时，可考虑先作絮凝、凝聚处理颗粒太细时，可考虑先作絮凝、凝聚处理5）处理气体中所含颗粒处理气体中所含颗粒重力沉降室：分离粗颗粒重力沉降室：分离粗颗粒100m，设备大设备大旋风分离器：分离细颗粒旋风分离器：分离细颗粒510m，应用最广应用最广袋滤器：微粒袋滤器：微粒0.11m，滤速小滤速小，设备大设备大静电除尘：静电除尘：0.011m的微粒，浓度的微粒，浓度30g/m3湿法捕集；惯性分离湿法捕集；惯性分离 5.4 固体流态化固体流态化5.4.1 流化床的操作分析流化床的操作分析（1）当）当u1ut时，固体颗粒不动时，固体颗粒不动固定床2）当）当u1刚大于刚大于ut时，固体颗粒被吹动，时，固体颗粒被吹动，,使使u1=ut，但，但uut,颗粒被吹起而不飞走颗粒被吹起而不飞走 流化床3）u=ut，吹走颗粒吹走颗粒1,载流床，颗粒输送载流床，颗粒输送(广义流态化广义流态化)。

起始流化速度起始流化速度umf固定床向流化床转变点气速固定床向流化床转变点气速带出速度带出速度ut床内颗粒被吹走的速度床内颗粒被吹走的速度5.4.2 流化床的操作范围流化床的操作范围（1）操作流速）操作流速u 流化床流化床umfuut 载流床载流床uut 固定床固定床uumf 表示流化床可操作范围大小表示流化床可操作范围大小 大颗粒大颗粒 小颗粒小颗粒 (范围大范围大)流化数流化数 反映实际操作状态反映实际操作状态（2）操作压降）操作压降 P P与与流速流速u无关无关实测实测测取测取P P1可以监控操作情况可以监控操作情况,颗粒少了，加颗粒颗粒少了，加颗粒测取测取P P2可以测定床高是否超过预定范围可以测定床高是否超过预定范围3）实际流化床）实际流化床两种流化现象两种流化现象 散式流化散式流化常见于液固系统常见于液固系统聚式流化聚式流化常见于气固系统常见于气固系统两者区别在于：两者区别在于：是否会出现空穴是否会出现空穴(不同于气泡不同于气泡)5.4.3 流化床的主要特性流化床的主要特性（1）液体样特性）液体样特性 会流动会流动,会喷射出来会喷射出来（2）固体混合均匀）固体混合均匀 温度均匀温度均匀 适用于强放热催化反应适用于强放热催化反应（3）恒定的压降）恒定的压降 P P=L(1-)(p-)g L,但但L(1-)不变不变 膨胀比膨胀比（4）气固接触的不均匀性）气固接触的不均匀性 空穴空穴(气泡相气泡相)中气速快中气速快,乳化相中气速慢乳化相中气速慢 可导致不正常现象。

可导致不正常现象腾涌腾涌空穴占领整个床截面空穴占领整个床截面沟流沟流气流短路，与内生不稳定有关气流短路，与内生不稳定有关5.4.4 提高流化质量的措施提高流化质量的措施 破空穴破空穴加内部构件加内部构件,挡板等；挡板等；采用细颗粒、宽分布的颗粒采用细颗粒、宽分布的颗粒(捕捉细颗粒捕捉细颗粒)抑制沟流抑制沟流增加分布板阻力增加分布板阻力,影响范围影响范围0.5m区区 域以能耗为代价域以能耗为代价5.4.5 工业应用工业应用干燥干燥强放热反应强放热反应沙子炉石油热裂解沙子炉石油热裂解 5.5 气力输送气力输送（1）优点：）优点：密闭密闭 不受地形的限制不受地形的限制 连续化连续化 结合其它操作结合其它操作 稀相输送：固气比小；稀相输送：固气比小；密相输送：固气比大密相输送：固气比大2）输送装置）输送装置真空吸引式真空吸引式压送式压送式吸吸压回转式压回转式本次讲课习题：本次讲课习题：第第5章章 9，10，11,12。