項目二 非均相物系分離過程與操作

知識目標

了解重力沉降原理，沉降速度的計算。

熟悉降塵室、旋風分離器、板框過濾機等設備的結構和工作原理，選擇相關的設備。

正確進行過濾操作。

能力目標

能根據沉降原理，正確合理地選擇除塵器。

能正確合理地選擇液固分離設備并進行正確的過濾操作。

任務一  認識非均相物系分離系統

一、非均相物系分離在化工生產中的應用

非均相物系是指存在兩個(或兩個以上)相的混合物，如霧(氣相-液相)、煙塵(氣相-固相)、懸浮液(液相-固相)、乳濁液(兩種液相)等。非均相物系中，有一相處于分散狀態，稱為分散相，如霧中的小水滴、煙塵中的塵粒、懸浮液中的固體顆粒;另一相必然處于連續狀態，稱為連續相(或分散介質)，如霧和煙塵中的氣相、懸浮液中的液相。

化工生產中非均相物系分離的目的:

(1)滿足對連續相或分散相進一步加工的需要。如從懸浮液中分離出碳酸氫銨。

(2)回收有價值的物質。如由旋風分離器分離出最終產品。

(3)除去對下一工序有害的物質。如氣體在進壓縮機前，必須除去其中的液滴或固體顆粒，在離開壓縮機后也要除去油沫或水沫。

(4)減少對環境的污染。

在化工生產中，非均相物系的分離操作常常是從屬的，但卻是非常重要的，有時甚至是關鍵的。

二、常見非均相物系的分離方法

由于非均相物系中分散相和連續相具有不同的物理性質，故工業生產中多采用機械方法對兩相進行分離。其方法是設法造成分散相和連續相之間的相對運動，其分離規律遵循流體力學基本規律。常見方法有如下幾種，見表1-14。

表1-14非均相物系的分離方法

任務二  沉降分離

一、重力沉降及設備

在重力作用下使流體與顆粒之間發生相對運動而得以分離的操作，稱為重力沉降。重力沉降既可分離含塵氣體，也可分離懸浮液。

(一)重力沉降速度

1．自由沉降與自由沉降速度根據顆粒在沉降過程中是否受到其他粒子、流體運動及器壁的影響，可將沉降分為自由沉降和干擾沉降。顆粒在沉降過程中不受周圍顆粒、流體及器壁影響的沉降稱為自由沉降，否則稱為干擾沉降。顆粒的沉降可分為兩個階段:加速沉降階段和恒速沉降階段。對于細小顆粒，沉降的加速階段很短，加速沉降階段沉降的距離也很短。因此，加速沉降階段可以忽略，近似認為顆粒始終以ut恒速沉降，此速度稱為顆粒的沉降速度，對于自由沉降，則稱為自由沉降速度。

將直徑為d，密度為ρ_s的光滑球形顆粒置于密度為ρ的靜止流體中，由于所受重力的差異，顆粒將在流體中降落。在垂直方向上，顆粒將受到3個力的作用，即向下的重力F_g，向上的浮力F_b和與顆粒運動方向相反的阻力F_d。對于一定的顆粒與流體，重力、浮力恒定不變，阻力則隨顆粒的降落速度而變。當降落速度增至某一值時，三力達到平衡，即合力為零。此時，加速度等于零，顆粒便以恒定速度u_t繼續下降，則:

式中:u_t---自由沉降速度，m/s。

在上式中，阻力系數是顆粒與流體相對運動時的雷諾數的函數，即:ζ=f(Ｒe_t)。

沉降速度不僅與雷諾數有關，還與顆粒的球形度有關。人們通過大量的實驗找到了各種情況時ζ與Ｒe_t的經驗公式，對于球形顆粒有:

要計算沉降速度u_t，必須先確定沉降區域，但由于u_t待求，則Ｒe_t未知，沉降區域無法確定。為此，需采用試差法，先假設顆粒處于某一沉降區域，按該區公式求得ut，然后算出Ｒe_t，如果在所設范圍內，則計算結果有效;否則，需另選一區域重新計算，直至算得Ｒet與所設范圍相符為止。由于沉降操作中所處理的顆粒一般粒徑較小，沉降過程大多屬于層流區，因此，進行試差時，通常先假設在層流區。

【例1-18】試計算直徑d為90μm，密度ρ_s為3000kg/m³的固體顆粒在20℃的水中的自由沉降速度。

解:查附錄三得20℃水:μ=1．005×10^-3Pa·s，ρ=998.2kg/m³

假設沉降區域在層流區，沉降速度可用斯托克斯公式計算。即:

2．實際沉降及其影響因素顆粒在沉降過程中將受到周圍顆粒、流體、器壁等因素的影響，一般來說，實際沉降速度小于自由沉降速度。實際沉降速度的主要影響以下幾個方面，見表1-15。

表1-15實際沉降速度的影響因素

需要指出的是，為簡化計算，實際沉降可近似按自由沉降處理，由此引起的誤差在工程上是可以接受的。只有當顆粒含量很大時，才需要考慮顆粒之間的相互干擾。

(二)降塵室

含塵氣體沿水平方向緩慢通過如圖1-53所示的降塵室，氣流中的塵粒除了與氣體一樣具有水平速度u外，受重力作用，還具有向下的沉降速度u_t。如圖1-54所示，設含塵氣體的流量為V_s(m³/s)，降塵室的高為h，長為l，寬為b，三者的單位均為m。若氣流在整個流動截面上分布均勻，則流體在降塵室的平均停留時間為:

圖1-53降塵室

圖1-54塵粒在降塵室中的運動

若要使氣流中直徑大于等于d的顆粒全部除去，則需在氣流離開設備前，使直徑為d的顆粒全部沉降至器底。氣流中位于降塵室頂部的顆粒沉降至底部所需時間最長，因此，沉降所需時間θ_t應以頂部顆粒計算。

很顯然，要達到沉降要求，停留時間必須大于或至少等于沉降時間，即θ≥θ_t，即:

由上式可知，降塵室的生產能力(達到一定沉降要求單位時間所能處理的含塵氣體量)只取決于降塵室的沉降面積(bl)，而與其高度(h)無關。因此，降塵室一般都設計成扁平形狀，或設置多層水平隔板，稱為多層降塵室。隔板間距一般為40～100mm。

若降塵室內共設置n層水平隔板，則多層降塵室的生產能力為:

降塵室結構簡單，但體積大，分離效果不理想，即使采用多層結構可提高分離效果，也有清灰不便等問題。通常只能作為預除塵設備使用，一般只能除去直徑大于50μm的顆粒。

另外，u_t應根據需要分離下來的最小顆粒尺寸計算，且氣體在降塵室內的流動速度不能過高，一般應使氣流速度＜1．5m/s，以免干擾顆粒的沉降或將已沉降的塵粒重新卷起。

二、離心沉降及設備

當重相顆粒的直徑小于75μm時，在重力作用下的沉降非常緩慢。為加速分離，對此情況可采用離心分離。

離心沉降是利用連續相與分散相在離心力場中所受離心力的差異使重相顆粒迅速沉降實現分離的操作。

(一)離心沉降速度

離心沉降速度是指重相顆粒相對于周圍流體的運動速度。當流體環繞某一中心軸作圓周運動時，則形成了慣性離心力場。在旋轉半徑為r、切向速度為u_t的位置上，離心加速度為。顯然，離心加速度不是常數，隨位置及切向速度而變，其方向是沿旋轉半徑從中心指向外周。

當顆粒隨著流體旋轉時，如顆粒密度大于流體的密度，則慣性離心力將會使顆粒在徑向上與流體發生相對運動而飛離中心，此相對速度稱為離心沉降速度u_r。如果球形顆粒的直徑為d、密度為ρ_s、旋轉半徑為r、流體密度為ρ，則與顆粒在重力場中受力情況相似，在慣性離心力場中顆粒在徑向上也受到三個力的作用，即慣性離心力、向心力及阻力。離心力沿半徑方向向外，向心力和阻力均是沿半徑方向指向旋轉中心，與顆粒徑向運動方向相反。

顆粒的離心沉降速度可通過對處于離心力場中的球形顆粒的受力分析而獲得。當三個力達到平衡時，可得到顆粒在徑向上相對于流體的運動速度u_r(即顆粒在此位置上的離心沉降速度)的計算通式:

和重力沉降一樣，在三力作用對速度u_r。在三力平衡時，同樣可式為:

離心沉降速度遠大于重力沉降速度，其原因是離心力場強度遠大于重力場強度。對于離心分離設備，通常用兩者的比值來表示離心分離效果，稱為離心分離因數，用K_c表示，即:

分離因數是離心分離設備的重要指標。要提高K_c，可通過增大半徑和轉速來實現，但出于對設備強度、制造、操作等方面的考慮，實際上，通常采用提高轉速并適當縮小半徑的方法來獲得較大的K_c。

盡管離心分離沉降速度大、分離效率高，但離心分離設備較重力沉降設備復雜，投資費用大，且需要消耗能量，操作嚴格而費用高。因此，綜合考慮，不能認為對任何情況，采用離心沉降都優于重力沉降，例如，對分離要求不高或處理量較大的場合采用重力沉降更為經濟合理，有時，先用重力沉降再進行離心分離也不失為一種行之有效的方法。

(二)離心分離設備

1．旋風分離器旋風分離器是從氣流中分離出塵粒的離心沉降設備，標準型旋風分離器的基本結構如圖1-55所示。主體上部為圓筒形，下部為圓錐形。各部分尺寸比例一定。

如圖1-56所示，含塵氣體由圓筒形上部的長方形入口切向進入筒體，在器內形成一個繞筒體中心向下做螺旋運動的外旋流，顆粒在離心力的作用下，被甩向器壁與氣流分離，并沿器壁滑落至錐底排灰口，定期排放;外旋流到達器底后，變成向上的內旋流(凈化氣)，由頂部排氣管排出。

圖1-55標準旋風分離器

圖1-56氣體旋風分離器內的運動情況

旋風分離器結構簡單，造價較低，沒有運動部件，操作不受溫度、壓力的限制，因而廣泛用作工業生產中的除塵分離設備。旋風分離器一般可分離5μm以上的塵粒，對5μm以下的細微顆粒分離效率較低。其離心分離因數在5～2500之間。旋風分離器的缺點是氣體在器內的流動阻力較大，對器壁的磨損比較嚴重，分離效率對氣體流量的變化比較敏感，且不適合用于分離黏性的、濕含量高的粉塵及腐蝕性粉塵。

評價旋風分離器的主要指標是臨界粒徑和氣體經過旋風分離器的壓降。

臨界粒徑是指理論上能夠完全被旋風分離器分離下來的最小顆粒直徑。臨界粒徑隨氣速增大而減小，表明氣速增加，分離效率提高。但氣速過大會將已沉降顆粒卷起，反而降低分離效率，同時使流動阻力急劇上升。臨界粒徑隨設備尺寸的減小而減小，尺寸越小，則B越小，從而臨界粒徑越小，分離效率越高。

受整個工藝過程對總壓降的限制及節能降耗的需要，氣體通過旋風分離器的壓降應盡可能低。壓降的大小除了與設備的結構有關外，主要取決于氣體的速度，氣體速度越小，壓降越低，但氣速過小，又會使分離效率降低。因而要選擇適宜的氣速以滿足對分離效率和壓降的要求。一般進口氣速在10～25m/s為宜，最高不超過35m/s，同時壓降應控制在2kPa以下。

除了前面提到的標準型旋風分離器，還有一些其他型式的旋風分離器，如CLT、CLT/A、CLP/A、CLP/B以及擴散式旋風分離器，其結構及主要性能可查閱有關資料。

2．旋液分離器旋液分離器是一種利用慣性離心力的作用，分離以液體為主的懸浮液或乳濁液的設備。與旋風分離器原理相似。

懸浮液進入旋液分離器后，固體顆粒被甩到器壁后，隨流體流至錐底的出口成為較濃的懸浮液排出，稱為底液。清液或含有很細顆粒的液體由中心管排出，稱為溢流。旋液分離器通過調節底部出口的開度可以調節底流量與溢流量的比例，從而可使幾乎全部或僅使一部分微粒從底流出。可用于懸浮液的增稠、固體顆粒的分級等。

由于液固間密度比氣固間密度差小，所以旋液分離器的直徑比旋風分離器直徑小，而圓錐部分長，這樣既可增大離心力，又可加長停留時間。但因液體進口速度較大，故流體阻力也很大，磨損也較嚴重。

旋液分離器構造簡單，無運動部件，占地面積小，處理量大，設備費用低，有利于實現工藝連續化、自動化。使用時，往往把很多個旋液分離器串聯起來，作為分級設備使用。

任務三  過濾操作

過濾是利用兩相對多孔介質穿透性的差異，在某種推動力的作用下，使非均相物系得以分離的操作。懸浮液的過濾是利用外力使懸浮液通過一種多孔隔層，其中的液相從隔層的小孔中流過，固體顆粒則被截留下來，從而實現液固分離。過濾過程的外力(即過濾推動力)可以是重力、慣性離心力和壓差，其中尤以壓差為推動力在化工生產中應用最廣。在過濾操作中，所處理的懸浮液稱為濾漿或料漿，被截留下來的固體顆粒稱為濾渣或濾餅，透過固體隔層的液體稱為濾液，所用固體隔層稱為過濾介質。

一、過濾操作分類

過濾方式有:濾餅過濾、深層過濾，見表1-16。

表1-16過濾操作分類

在化工生產中得到廣泛應用的是濾餅過濾，本節主要討論濾餅過濾。

二、過濾介質

工業生產中，過濾介質必須具有足夠的機械強度來支撐越來越厚的濾餅。此外，還應具有適宜的孔徑使液體的流動阻力盡可能小并使顆粒容易被截留，以及相應的耐熱性和耐腐蝕性，以滿足各種懸浮液的處理。工業上常用的過濾介質有如下幾種。

1．織物介質織物介質又稱濾布，用于濾餅過濾操作，在工業上應用最廣。包括由棉、毛、絲、麻等天然纖維和由各種合成纖維制成的織物，以及由玻璃絲、金屬絲等織成的網。織物介質造價低、清洗、更換方便，可截留的最小顆粒粒徑為5～65μm。

2．粒狀介質粒狀介質又稱堆積介質，一般由細砂、石粒、活性炭、硅藻土、玻璃碴等細小堅硬的粒狀物堆積成一定厚度的床層構成。粒狀介質多用于深層過濾，如城市和工廠給水的濾池中。

3．多孔固體介質多孔固體介質是具有很多微細孔道的固體材料，如多孔陶瓷、多孔塑料、由纖維制成的深層多孔介質、多孔金屬制成的管或板。此類介質具有耐腐蝕、孔隙小、過濾效率比較高等優點，常用于處理含少量微粒的腐蝕性懸浮液及其他特殊場合。

三、助濾劑

若構成濾餅的顆粒為不易變形的堅硬固體(如硅藻土、碳酸鈣等)，則當濾餅兩側的壓差增大時，顆粒的形狀和床層的空隙基本不變，單位厚度濾餅的流動阻力可以認為恒定，此類濾餅稱為不可壓縮濾餅。反之，若濾餅由較易變形的物質(如某些氫氧化物的膠體)構成，當壓差增大時，顆粒的形狀和床層的空隙都會有不同程度的改變，使單位厚度的濾餅的流動阻力增大，此類濾餅稱為可壓縮濾餅。

對于可壓縮濾餅，在過濾過程中會被壓縮，使濾餅的孔道變窄、甚至堵塞，或因濾餅粘嵌在濾布中而不易卸渣，使過濾周期變長，生產效率下降，介質使用壽命縮短。為了改善濾餅結構，通常需要使用助濾劑。助濾劑一般是質地堅硬的細小固體顆粒，如硅藻土、石棉、炭粉等。可將助濾劑加入懸浮液中，在形成濾餅時便能均勻地分散在濾餅中間，改善濾餅結構，使液體得以暢通，或預敷于過濾介質表面以防止介質孔道堵塞。

四、過濾速率及其影響因素

(一)過濾速率與過濾速度

過濾速率是指過濾設備單位時間所能獲得的濾液體積，表明了過濾設備的生產能力;過濾速度是指單位時間單位過濾面積所能獲得的濾液體積，表明了過濾設備的生產強度，即設備性能的優劣。過濾速率與過濾推動力成正比，與過濾阻力成反比。在壓差過濾中，推動力就是壓差，阻力則與濾餅的結構、厚度以及濾液的性質等諸多因素有關，比較復雜。

(二)恒壓過濾與恒速過濾

在恒定壓差下進行的過濾稱為恒壓過濾。此時，由于隨著過濾的進行，濾餅厚度逐漸增加，阻力隨之上升，過濾速率則不斷下降。維持過濾速率不變的過濾稱為恒速過濾。為了維持過濾速率恒定，必須相應地不斷增大壓差，以克服由于濾餅增厚而上升的阻力。由于壓差要不斷變化，因而恒速過濾較難控制，所以生產中一般采用恒壓過濾，有時為避免過濾初期因壓差過高引起濾布堵塞和破損，也可以采用先恒速后恒壓的操作方式，過濾開始后，壓差由較小值緩慢增大，過濾速率基本維持不變，當壓差增大至系統允許的最大值后，維持壓差不變，進行恒壓過濾。

(三)影響過濾速率的因素

1．懸浮液的性質懸浮液的黏度對過濾速率有較大影響。黏度越小，過濾速率越快。因此對熱料漿不應在冷卻后再過濾，有時還可將濾漿先適當預熱;某些情況下也可以將濾漿加以稀釋再進行過濾。

2．過濾推動力要使過濾操作得以進行，必須保持一定的推動力，即在濾餅和介質的兩側之間保持有一定的壓差。如果壓差是靠懸浮液自身重力作用形成的，則稱為重力過濾;如果壓差是通過在介質上游加壓形成的，則稱為加壓過濾;如果壓差是在過濾介質的下游抽真空形成的，則稱為減壓過濾(或真空抽濾);如果壓差是利用離心力的作用形成的，則稱為離心過濾。一般說來，對不可壓縮濾餅，增大推動力可提高過濾速率，但對可壓縮濾餅，加壓卻不能有效地提高過濾的速率。

3．過濾介質與濾餅的性質過濾介質的影響主要表現在過濾的阻力和過濾效率上，金屬網與棉毛織品的空隙大小相差很大，生產能力和濾液的澄清度的差別也就很大。因此，要根據懸浮液中顆粒的大小來選擇合適的過濾介質。濾餅的影響因素主要有顆粒的形狀、大小、濾餅緊密度和厚度等，顯然，顆粒越細，濾餅越緊密、越厚，其阻力越大。當濾餅厚度增大到一定程度，過濾速率會變得很慢，操作再進行下去是不經濟的，這時只有將濾餅卸去，進行下一個周期的操作。

4．過濾的操作周期過濾操作可以連續進行，但以間歇操作更為常見，不管是連續過濾還是間歇過濾，都存在一個操作周期。過濾過程的操作周期主要包括以下幾個步驟:過濾、洗滌、卸渣、清理等，對于板框過濾機等需裝拆的過濾設備，還包括組裝。有效操作步驟只是“過濾”這一步，其余均屬輔助步驟，但卻是必不可少的。例如，在過濾后，濾餅空隙中還存有濾液，為了回收這部分濾液，或者因為濾餅是有價值的產品、不允許被濾液沾污時，都必須將這部分濾液從濾餅中分離出來，因此，就需要用水或其他溶劑對濾餅進行洗滌。對間歇操作，必須合理安排一個周期中各步驟的時間，盡量縮短輔助時間，以提高生產效率。

五、過濾設備

(一)板框壓濾機

板框壓濾機是一種古老卻仍在廣泛使用的過濾設備，其過濾推動力為外加壓力。它是由多塊濾板和濾框交替排列組裝于機架而成，如圖1-57所示。濾板和濾框的數量可在機座長度內根據需要自行調整，過濾面積一般為2～80m²。

濾板和濾框的結構如圖1-58所示，板和框的4個角端均開有圓孔，組裝壓緊后構成四個通道，可供濾漿、濾液和洗滌液流通。組裝時將四角開孔的濾布置于板和框的交界面，再利用手動、電動或液壓傳動壓緊板和框。為了區別，一般在板和框的外側鑄上小鈕之類的記號，例如一個鈕表示洗滌板，二個鈕表示濾框，三個鈕表示非洗滌板。組裝時板和框的排列順序為非洗滌板-框-洗滌板-框-非洗滌板，一般兩端均為非洗滌板，也就是兩端機頭。

圖1-57板框壓濾機

圖1-58濾板和濾框

板框壓濾機為間歇操作，每個操作循環由裝合、過濾、洗滌、卸餅、清理五個階段組成。懸浮液在指定壓強下經濾漿通路由濾框角上的孔道并行進入各個濾框，如圖1-59(a)所示，濾液分別穿過濾框兩側的濾布，沿濾板板面的溝道至濾液出口排出。顆粒被濾布截留而沉積在濾布上，待濾餅充滿全框后，停止過濾。過濾完畢，可通入洗滌水洗滌濾渣，洗滌過程如圖1-59(b)所示，將洗滌水壓入洗滌水通道，并經洗滌板角上的孔道進入板面與濾布之間。此時，應關閉洗滌板下部的濾液出口，洗滌水便在壓強差推動下橫穿兩層濾布及全部濾餅厚度，最后由過濾板下部的濾液出口排出，這種洗滌方法稱為橫穿洗滌法。洗滌后，有時還通入壓縮空氣，除去剩余的洗滌液。隨后打開壓濾機卸除濾渣，清洗濾布，重新壓緊板、框，開始下一工作循環。

圖1-59板框壓濾機過濾及洗滌過程

板框壓濾機結構簡單，價格低廉，占地面積小而過濾面積大，操作壓強高，對各種物料適應能力強。但其缺點是裝卸板框的勞動強度大，生產能力低。近幾年出現了各種自動操作的板框壓濾機，使勞動強度得到減輕。

(二)轉筒真空過濾機

轉筒真空過濾機為連續操作過濾設備。如圖1-60所示，其主體部分是一個臥式轉筒，表面有一層金屬網，網上覆蓋濾布，筒的下部浸入濾漿中。轉筒沿徑向分成若干個互不相通的扇形格，每格端面上的小孔與分配頭相通。憑借分配頭的作用，轉筒在旋轉一周的過程中，每格可按順序完成過濾、洗滌、卸渣等操作。

圖1-60轉筒真空過濾機裝置示意圖

分配頭是關鍵部件，由固定盤和轉動盤構成，如圖1-61所示，兩者借彈簧壓力緊密貼合。轉動盤與轉筒一起旋轉，其孔數、孔徑均與轉筒端面的小孔相一致，固定盤開有3個槽(或孔)，f槽與真空濾液罐相通，g槽和真空洗滌液罐相通，h槽分別與壓縮空氣管相連。轉動盤上的任一小孔旋轉一周，都將與固定盤上的3個槽連通一次，從而完成不同的操作。

當轉筒中的某一扇形格轉入濾漿中時，與之相通的轉動盤上的小孔也與固定盤上f槽相通，在真空狀態下抽吸濾液，濾布外側則形成濾餅;當轉至該格的過濾面已離開濾漿槽，但仍與f槽相通時，f槽的作用是將濾餅中的濾液進一步吸出;當轉至與g槽相通時，該格上方有洗滌液

圖 1 -61 轉筒及分配

a-轉筒 b-濾餅 c-割刀 d-轉動盤 e-固定盤

f-濾液真空凹槽 g-洗水真空凹槽 h-壓縮空氣凹槽

噴淋在濾餅上，并由g槽抽吸至洗滌液罐。當轉至與孔4相通時，壓縮空氣將由內向外吹松濾餅，迫使濾餅與濾布分離，隨后由刮刀將濾餅刮下，刮刀與轉筒表面的距離可調;當轉至與h槽相通時，壓縮空氣吹落濾布上的顆粒，疏通濾布孔隙，使濾布再生。然后進入下一周期的操作。

轉筒真空過濾機轉筒直徑為0．3～5m，長為0．3～7m。濾餅層薄的約為3～6mm，厚的可達100mm。操作連續、自動、節省人力，生產能力大，能處理濃度變化大的懸浮液，在制堿、造紙、制糖、采礦等工業中均有應用。但轉筒真空過濾機結構復雜，過濾面積不大，濾餅含液量較高(10%～30%)，洗滌不充分，能耗高，不適宜處理高溫懸浮液。

復習與思考

1． 非均相物系分離在化工生產中有哪些應用? 舉例說明?

2． 非均相物系的分離方法有哪些類型? 各是如何實現兩相的分離的?

3． 影響實際沉降的因素有哪些? 在操作中要注意哪些方面?

4． 確定降塵室高度要注意哪些問題?

5． 離心沉降與重力沉降有何異同?

6． 如何提高離心分離因數?

7． 簡述板框壓濾的操作要點。

8． 過濾一定要使用助濾劑嗎? 為什么?

9． 工業生產中，提高過濾速率的方法有哪些?

10． 影響過濾速率的因素有哪些? 過濾操作中如何利用好這些影響因素?

11． 簡述轉鼓真空過濾機的工作過程。

12． 如何根據生產任務合理選擇非均相物系的分離方法?

計算題

1． 溫度為 20℃ 的常壓含塵氣體在進反應器之前必須預熱至 80℃ ，所含塵粒粒徑為 75μm，密度為 2000kg/m3，試求下列兩種情況下的沉降速度? 由此可得出什么結論? ①先預熱后除塵。②先除塵后預熱。

2．用一長4m、寬2m、高1．5m的降塵室處理某含塵氣體，要求處理的含塵氣體量為2．4m³/s，氣體密度為0．78kg/m³，黏度為3．5×10^-5Pa·s，塵粒可視為球形顆粒，其密度為2200kg/m³。試求(1)能100%沉降下來的最小顆粒的直徑。(2)若將降塵室改為間距為500mm的三層降塵室，其余參數不變，若要達到同樣的分離效果，所能處理的最大氣量為多少(為防止流動的干擾和已沉降的顆粒重新卷起，要求氣流速度＜1．5m/s)?