第三章 非均相混合物分离与固体流态化.doc

第三章非均相混合物分离及固体流态化
,试计算(1)密度为2 650 kg/m3, mm的球形石英颗粒在20 ℃空气中自由沉降,沉降速度是多少?(2)密度为2 650 kg/m3,球形度的非球形颗粒在20 ℃ m/ s,颗粒的等体积当量直径是多少?(3)密度为7 900 kg/m3, mm的钢球在密度为1 600 kg/m3的液体中沉降150 s,液体的黏度是多少?
解:(1)假设为滞流沉降,则

查附录20 ℃空气,,所以
核算流型

所以,原假设正确, m/s。
(2)采用摩擦数群法
依,,查出:,所以
(3)假设为滞流沉降,得

其中
将已知数据代入上式得

核算流型

,降尘室长5 m,宽5 m, m,固体杂质为球形颗粒,密度为3000 kg/m3。气体的处理量为3000(标准)m3/h。试求理论上能完全除去的最小颗粒直径。
(1)若操作在20 ℃下进行, kg/m3,×10-5 Pa•s。
(2)若操作在420 ℃下进行, kg/m3,×10-5 Pa•s。
解:(1)在降尘室内能够完全沉降下来的最小颗粒的沉降速度为

设沉降在斯托克斯区,则


核算流型

原设滞流区正确,×10-5 m。
(2)计算过程与(1)相同。完全能够沉降下来的最小颗粒的沉降速度为

设沉降在斯托克斯区,则

核算流型

原设滞流区正确,×10-5 m。
,在427 ℃下操作,若需除去的最小颗粒粒径为10 μm,试确定降尘室内隔板的间距及层数。
解:取隔板间距为h,令

则(1)

10 μm尘粒的沉降速度

由(1)式计算h
所以
层数取18层
核算颗粒沉降雷诺数

核算流体流型

。操作温度下水的密度r= kg/m3,黏度m= 3×10-3 Pa•s。~。已知:方铅矿密度rs1=7 500 kg/m3,石英矿密度rs2=2 650 kg/m3。
假设粒子在上升水流中作自由沉降,试求(1)欲得纯方铅矿粒,水的上升流速至少应为多少?(2)所得纯方铅矿粒的尺寸范围。
解:(1)水的上升流速为了得到纯方铅矿粒,应使全部石英粒子被溢流带出,因此,水的上升流速应等于或略大于最大石英粒子的自由沉降速度。
对于正方体颗粒,应先算出其当量直径和球形度。设l代表棱长,Vp代表一个颗粒的体积。
颗粒的当量直径为

因此,颗粒的球形度

用摩擦数群法计算最大石英粒子的沉降速度,即


已知=,由图3-3查得,则

m/s或略大于此值。
(2)纯方铅矿粒的尺寸范围所得到的