第三章 非均相物系的分离

本章内容概览

本章介绍化工生产中常见的非均相物系分离方法，主要包括：

3.1 沉降

• 重力沉降：自由沉降、干扰沉降、降尘室
• 离心沉降：旋风分离器、旋液分离器、离心机
• 电沉降：电除尘器

3.2 过滤

• 过滤基本理论：过滤方程、恒压过滤、恒速过滤
• 过滤设备：板框压滤机、叶滤机、转筒真空过滤机
• 滤饼洗涤与生产能力计算

学习重点

1. 沉降速度的计算

   • 斯托克斯公式（层流区）
   • 阻力系数与雷诺数的关系

2. 降尘室的设计原理

   • 生产能力与底面积有关，与高度无关

3. 过滤方程

   • 恒压过滤方程及其应用
   • 过滤常数的测定方法

4. 典型设备的结构特点

   • 板框压滤机：间歇操作，结构简单
   • 转筒真空过滤机：连续操作，生产能力大

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重要公式汇总

公式	适用条件
$u_t=\frac{d^2({\rho }_s-\rho )g}{18\mu }$	层流区沉降（斯托克斯公式）
$u_t=1.74\sqrt{\frac{d({\rho }_s-\rho )g}{\rho }}$	湍流区沉降（牛顿公式）
$V_s=A_{\mathrm{底}}\cdot u_t$	降尘室生产能力
$V^2+2V{V}_e=K{A}^2\tau$	恒压过滤方程
$K=\frac{2\mathrm{\Delta }{p}^{1-s}}{r_0\mu c}$	过滤常数

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