化学工程手册 第22篇 液固分离PDF电子书下载

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Ec 9

(3)部分分离效率Ec 9

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R1 18

(3)分级效率和分割直径d50 18

(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dc 50

(5.2)总分离效率Ers 50

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dw 51

(5.3)部分分离效率EG 51

(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aav 64

(1.2)Lewis平均过滤比阻a aw 65

(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m 68

(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