《化学工程手册 第22篇 液固分离》求取 ⇩

22.1 固液分离过程的概述1

参考文献3

22.2 沉降基本理论4

22.2.1 沉降分离法概述4

22.2.2 流体中单个固体颗粒的运动4

(1)单个球形颗粒在静止的无限液体中的沉降运动4

(2)单个球形颗粒在有限的静止液体中的沉降5

(3)非球形颗粒的沉降速度6

22.2.3 流体中颗粒群的运动6

(1)最大通量密度7

(1)总分离效率8

(2)临界颗粒直径8

22.2.4 总分离效率和部分分离效率8

(2)综合分离效率Ec9

(3)部分分离效率Ec9

参考文献10

22.3 分级11

22.3.1 分级装置的类型11

(1)沉降分级器11

(2)水力分级器12

(3)机械分级器12

参考文献13

(4)离心分级器13

22.3.2 分级装置的性能与用途13

22.4 旋流器15

22.4.1 旋流器的结构与尺寸16

(1)旋流器的结构16

(2)旋流器的尺寸17

232.4.2 旋流器的性能18

(1)旋流器的操作性能18

(2)流量比R118

(3)分级效率和分割直径d5018

(4)标准型旋流器的性能19

(5)处理能力和压力降20

22.4.3 旋流器的设计20

参考文献22

22.5 重力沉降基本原理23

22.5.1 沉降状态与沉降曲线23

22.5.2 影响沉降速度的因素24

22.5.3 间歇沉降曲线的关联式24

(1)Wovk-Kohlev关联式24

(2)Roberts关联式24

(3)Kynch理论25

参考文献26

22.6.1 澄清与澄清设备27

(1)长管试验27

22.6 重力沉降设备27

(2)澄清设备设计28

(3)凝集澄清30

(3.1)最宜凝集处理条件30

(3.2)凝集处理装置31

(4)澄清装置31

(4.1)一次通过型澄清槽31

(4.2)流化床型澄清器31

(1.1)Coe-Clevenger方法33

22.6.2 浓缩与浓缩装置33

(1)连续浓缩器设计33

(1.2)Talmage-Fitch方法34

(1.3)Olimann修正34

(1.4)压缩区高度的确定35

(1.5)集泥耙的动力35

(2)连续浓缩装置36

(2.1)单层式连续浓缩器36

(2.2)多层式连续浓缩器37

(2.3)连续浓缩器的主要结构37

参考文献38

(3)常用连续浓缩器特性38

22.7 离心沉降原理40

22.7.1 概述40

(1)离心力和分离因数40

(2)离心力场中液体的压力40

(3)转鼓壁应力及强度计算41

(3.1)圆筒形转鼓壁中的应力41

(3.2)圆锥形转鼓壁中的应力42

(3.3)转鼓的强度计算42

(5)临界转速43

(4)离心机转鼓结构材料43

22.7.2 离心力场中的沉降分离过程44

(1)离心力场中固体颗粒在液体中的自由沉降规律44

(2)非球形颗粒的沉降速度44

(3)悬浮液固相浓度对离心沉降速度的影响44

(4)离心沉降分离的极限45

(5)己沉降到鼓壁的颗粒被液流带走的问题45

(5.1)沉降离心机的情况45

(5.2)碟式分离机的情况46

参考文献47

(1.2)层流式流态48

(1.1)“活塞”式流动状态48

(2)管式分离机的生产能力计算48

22.8.1 厚液层分离型沉降离心机生产能力48

22.8 沉降离心机的生产能力48

(1)转鼓内流体流态及流速分布48

(3)螺旋沉降离心机的生产能力计算49

(4)生产能力计算值的修正50

(5)临界颗粒直径和分离效率50

(5.1)临界颗粒直径dc50

(5.2)总分离效率Ers50

22.3.2 薄液层分离型沉降离心机生产能力51

(1)碟片间歇中的流速51

(5.4)分割点直径dw51

(5.3)部分分离效率EG51

(2)碟片分离机的生产能力计算52

(3)多室式分离机的生产能力52

22.8.3 沉降离心机的模拟放大53

(1)转鼓的几何相似53

(1.1)对于螺旋沉降离心机53

(3)固相颗粒沉降过程的动力特性相似54

(2.1)对于螺旋沉降离心机54

(2.2)对于碟式分离机54

(2)流体流动的动力特性相似54

(1.2)对于碟式分离机54

参考文献55

22.9 沉降离心机类型56

22.9.1 三足式沉降离心机和卧式刮刀卸料沉降离心机56

22.9.2 螺旋卸渣沉降离心机56

22.9.3 碟式分离机57

(1)人工排渣碟式分离机57

(2)喷咀排渣碟式分离机57

(3)活塞(环阀)排渣碟式分离机58

22.9.4 管式分离机59

22.9.5 多室式分离机59

22.9.6 各类沉降离心机的适用范围60

22.10 固液混合物的预处理61

(1)对液相的预处理61

(1.1)降低粘度61

(1.2)脱气61

(2)对固相的预处理61

(2.1)凝聚和絮凝61

(3.2)超声波处理62

(3.1)冷冻和解冻62

(3.3)加润湿剂(表面活性剂)62

(3)对固液混合物整体的预处理62

(2.2)固相增浓62

参考文献63

22.11 过滤的理论64

22.11.1 滤饼过滤64

(1)滤饼的平均过滤比阻64

(1.1)Ruth平均过滤比阻aav64

(1.2)Lewis平均过滤比阻a aw65

(2)气压过滤65

(2.1)连续过滤67

(2.2)根据压缩渗透实验求算滤饼的平均过滤比阻aav和滤饼的湿干重量比m68

(3)恒速过滤73

(4)变压变速过滤73

22.11.2 澄清过滤73

(1)堵塞过滤73

(2)深层过滤73

22.11.3 滤饼的洗涤76

(1)滤饼的洗涤和洗涤速度76

(2)洗涤方程式77

(2.1)Rhodes的扩散洗涤式77

22.11.4 滤饼的通气脱水78

(2.3)Choudhury,Dahlstrom及Monerieff的扩散洗涤式78

(2.2)Ruth的机械置换洗涤式78

参考文献80

(1.2)机械性能适应性81

(3)过滤介质的阻力81

(2)过滤介质的堵塞和洗涤81

(1.3)使用适应性81

22.12.2 过滤介质的种类81

(1.1)过滤特性81

(1)对过滤介质的总要求81

22.12.1 概述81

22.12 过滤介质81

22.12.3 常用过滤介质的性能82

(1)多孔过滤介质82

(1.1)多孔陶瓷82

(1.2)多孔金属82

(1.3)多孔塑料82

(2)金属片材82

(2.1)打孔板82

(2.2)编织金属丝网83

(3)塑料片材83

(3.1)聚合膜83

(4.2)纱型84

(4.1)纤维的性能84

(3.2)单丝织造纤维84

(4)织物84

(5)滤芯85

(6)非织造介质85

(6.1)滤毡85

(1.4)滤浆的特性86

(2.2)织物的结构86

(2.1)织物纤维的种类86

(2)过滤介质选择考虑的方面(以织物为例)86

(1.6)过滤机的结构、容量及操作条件86

(1.5)过滤时形成滤饼的特性86

(1.2)滤浆中固体颗粒的特性86

(1.3)液体的特性86

(1.1)过滤操作的具体目的86

(1)过滤介质选择的依据86

22.12.4 过滤介质的选择86

(6.3)滤纸86

(6.2)非织布86

参考文献88

(1)硅藻土89

22.13.2 常用的助滤剂89

(2)助滤剂的使用方法89

(1)助滤剂具备的条件89

22.13 助滤剂89

22.13.1 概述89

(2)膨胀珍珠岩90

(3)纤维素90

(4)石棉91

(5)炭91

22.13.3 助滤剂的选择91

(1)种类、粒度的选择91

(1.1)一般过滤91

(1.2)防止助滤剂泄漏91

(1.8)碱性溶液的过滤92

(2.2)掺浆加料92

(2.1)预敷层92

(2)用量的选择92

(1.3)防止过滤介质堵塞92

(1.7)酸性溶液的过滤92

(1.6)回收滤饼的过滤92

(1.5)采用回转圆筒真空过滤机的预敷层过滤92

(1.4)采用细孔径的过滤介质的过滤92

参考文献93

(1)真空滤叶试验94

22.14 小规模试验与放大94

22.14.1 真空试验94

(2)平底漏斗试验95

22.14.2 加压试验95

(1)加压滤叶试验95

(2)板框压滤试验95

(3)压缩--渗透性试验95

22.14.3 试验结果的放大96

22.14.4 放大计算方法97

(1)实验数据放大的关联计算式97

(1.3)滤渣厚度变化与过滤时间的关联关系98

(1.4)渣含湿量的实验数据关联98

(1.2)实验过滤压力与工业生产用压力有差别时的关联关系以及校正系数98

(1.1)恒压、恒速过滤之间的关联关系98

(1.5)渣的洗涤99

(1.5.1)洗涤效率99

(1.5.2)洗涤时间99

(2)间歇式过滤机的模拟放大100

(3)连续式过滤机的模拟放大101

参考文献104

(2)袋式过滤器106

(1)重力过滤器106

22.15.2 重力过滤器106

22.15 过滤装置类型与性能106

22.15.1 概述106

(3)砂滤器107

22.15.3 加压过滤机107

(1)间歇操作加压过滤机107

(1.1)水平板式压滤机107

(1.2)板框压滤机108

(2.1.1)刮刀卸料转鼓真空过滤机110

(1.3)自动板框压滤机110

(1.4)厢式压滤机110

(1.5)自动厢式压滤机111

(1.6)加压叶滤机112

(1.6.2)立式加压叶滤机113

(1.6.1)卧式加压叶滤机113

(1.6.3)立式离心卸料加压叶滤机115

(1.7)预敷层过滤机115

(1.8)管式压滤机116

(2)连续式加压过滤机117

(2.1)分隔式转鼓加压过滤机117

(2.2)旋叶压滤机117

(1.1)真空吸滤器118

(1)间歇操作过滤机118

(2.3)Gaudfin加压叶滤机118

22.15.4 真空过滤机118

(1.2)真空叶滤器119

(2)连续操作过滤机119

(2.1)转鼓真空过滤机119

(2.1.2)绳索卸料转鼓真空过滤机120

(2.1.3)折带卸料转鼓真空过滤机120

(2.1.4)无格式转鼓真空过滤机121

(2.1.6)内滤面转鼓真空过滤机122

(2.1.7)预敷层转鼓真空过滤机122

(2.1.5)上部加料转鼓真空过滤机122

(2.2)圆盘真空过滤机123

(2.3)转台真空过滤机124

(2.4)翻斗真空过滤机124

(2.5)带式真空过滤机124

22.15.5 增浓过滤机125

(1)增浓过滤机125

(2)圆盘真空增浓过滤机126

22.15.6 澄清过滤装置126

(1)盘式和板式压滤器126

(4)滤简澄清器128

(3)预敷层压滤器128

(2)超滤器128

22.15.7 过滤装置的选择129

参考文献132

22.16 离心过滤133

22.16.1 离心过滤理论与操作133

(1)离心力场中滤饼固有渗透率的测定133

(2)离心过滤速率134

(3)过滤式离心机操作循环136

22.16.2 离心甩干操作137

(1)颗粒层内含液率的分布137

(3)饱和度138

(2)离心甩干过程138

(4)当量饱和区高度139

(5)残留平衡饱和度139

(6)膜状过滤和剩余湿含量140

(7)连续离心机甩干操作141

(8)离心甩干的比例放大142

22.16.3 过滤式离心机类型及选择142

(1)过滤式离心机142

(1.1)三足式离心机142

(1.2)刮刀卸料离心机143

(1.3)虹吸刮刀卸料离心机145

(1.4)卧式活塞推料离心机146

(1.6)振动卸料离心机147

(1.5)离心力卸料离心机147

(1.7)进动卸料离心机148

(1.8)上悬式离心机149

(1.9)卧式螺旋卸料过滤离心机149

(1.10)翻袋式离心机150

(1.11)导向通道式离心机150

(2)过滤式离心机的选择150

参考文献152

(1)分批式压榨机153

(1.2)板式压榨机153

(1.1)箱式压榨机153

22.17 压榨操作153

22.17.2 压榨设备153

22.17.1 概述153

(1.3)缸式压榨机154

(1.4)栏式压榨机154

(1.5)笼式压榨机154

(2)连续式压榨机154

(2.1)螺旋压榨机154

(2.3)带式压榨机155

(2.2)辊榨机155

22.17.3 压榨理论156

(1)平衡条件156

(2)压榨速率157

(3)连续压榨158

参考文献158

22.18 新发展的过滤技术159

22.18.1 动态过滤159

(1)概述159

(2)理论160

(2.1)颗粒极化160

(2.2)径向迁移161

(3)动态过滤设备162

22.18.2 电场动态过滤163

22.18.3 高梯度磁分离法163

(1)HGMS法的原理和工作过程164

(2)超导磁分离器164

(3)低磁场强度下的HGMS系统164

参考文献165

22.19 固液分离设备的选型166

22.19.1 初步确定和选择166

22.19.2 试样与试验168

参考文献170