非均相混合物的分离1、2

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常见非均相物系的分离
由于非均相物系中分散相和连续相具有不同的物理性质，故工业生产中多采用机械方法对两相进行分离。

其方法是设法造成分散相和连续相之间的相对运动其分离规律遵循流体力学基本规律。

常见有如下几种。

(1)沉降分离沉降分离是利用连续相与分散相的密度差异，借助某机械力
的作用，使颗粒和流体发生相对运动而得以分离。

根据机械力的不同，可分为重力沉降、离心沉降和惯性沉降。

(2)过滤分离过滤分离是利用两相对多孔介质穿透性的差异，在某种推动力的作用下，使非均相物系得以分离。

根据推动力的不同，可分为重力过滤、加压(或真空)过滤和离心过滤。

(3)静电分离静电分离是利用两相带电性的差异，借助于电场的作用，使两相得以分离。

属于此类的操作有电除尘、电除雾等。

(4)湿洗分离湿洗分离是使气固混合物穿过液体、固体颗粒粘附于液体而被分离出来。

工业上常用的此类分离设备有泡沫除尘器、湍球塔、文氏管洗涤器等。

此外，还有音波除尘和热除尘等方法。

音波除尘法是利用音波使含尘气流产生振动，细小的颗粒相互碰撞而团聚变大，再由离心分离等方法加以分离。

热除尘是使含尘气体处于一个温度场(其中存在温度差)中，颗粒在热致迁移力的作用下从高温处迁移至低温处而被分离。

在实验室内，应用此原理已制成热沉降器来采样分析，但尚未运用到工业生产中。

非均相混合物的分离一、重力沉降及设备：核心原理：θθ≤沉停1．降尘室：//t H u L u θθ≤⇒≤沉停t从而可推出： S t V u LB ≤解释：处理量S V 一定时，降尘室能够除尽的得颗粒最小直径只取决于降尘室的底面积，与其高度H 无关。

（若H 降低，则θ沉、θ停同时减少）注意事项： （1）将气流考虑为滞流流动，可利用斯托克斯公式处理t u t（2）由V S 计算底面积时，选用最小的颗粒直径d 来计算t u t（3）一般情况下，气体流速在1~3m/s ，有时可自行取值2．悬浮液沉降槽：(具体装置图见教材226页)主要运作过程：清液上浮从上面的溢流管流出，固体物质沉降下来随增稠液排出。

特点：稳态操作，各量不随时间变化。

核心问题是求沉降槽的截面积A 和高度h ：公式：11()o CW A u X X ρ=-， W 为固体质量流量，o u t 为液体的表观沉降速度（与浓度有关），ρ为液体密度 X 为当前液面固液比，C X 为底流固液比一般步骤是先求出个页面的A 值，取最大的一个，再乘一个安全系数（直径5m 以下*1.5，直径30m 以上*1.2）h 的计算参见课本228页。

（结果*安全系数1.75+其他因素1~2m ）二、离心沉降及设备主要设备：旋风分离器（设备图见课本230页）结构参数：标准的旋风分离器要求：h=D/2 B=D/4 D1=D/2 H1=2D H2=2D S=D/8 D2=D/4--------直径D 为旋风分离器最重要的结构参数，不同的型号各物理量对D 的比例不同主要性能指标：分离颗粒的效率与气体通过旋风分离器的压降。

处理量：V = uiBH ui 为进口气速一般在15～20 m/s主要问题：求临界粒径c d 和分割粒径50d主要公式：（1）c d = N=5（2）500.27D d u μρ=N=5，B=D/4）（3）总效率：100%o C C C η-=⨯入出入 o i i i x ηη=∑i η：粒级效率 i η=2(/)pi c d d（4）压降：22i f c u p ρζ∆=， 标准情况8c ζ=，且不随D 变化。

其他非均相物系分离方法非均相物系分离方法是指将多组分混合物中的不同组分分离出来的方法。

与均相物系分离方法（如蒸馏、结晶等）不同的是，非均相物系分离方法常常需要使用物理或化学性质差异较大的分离方式。

以下是一些常见的非均相物系分离方法：1. 重力分离重力分离是一种简单且常用的分离方法，它基于不同组分的密度差异。

在一个装有混合物的容器中，密度较大的组分会沉淀到底部，而密度较小的组分会浮在上部。

通过倾斜容器或者使用漏斗可以将两者分离。

2. 沉降分离沉降分离是一种基于组分的离心沉降速率差异的分离方法。

离心机通过迅速旋转容器，使混合物中的组分向离心力最大的位置移动。

随着时间的推移，不同组分会分层并可以通过离心机分离开来。

3. 水分解法水分解法是一种将混合物中的水与其他组分分离的方法。

这种方法适用于混合物中含有极性和非极性组分的情况。

在该方法中，混合物首先与水混合，然后通过不同的化学反应，将水与其他组分分离。

4. 溶剂萃取溶剂萃取是一种基于组分在不同溶剂中的溶解度差异来分离的方法。

通过选择适当的溶剂，可以将混合物中的组分分离到不同溶液中。

溶剂萃取常用于有机化学中，用于分离有机物混合物中的不同组分。

5. 气体吸附法气体吸附法是一种将混合物中的气体组分分离的方法。

该方法适用于有机化合物或金属材料中的气体组分。

它通过将混合物与具有特定吸附性能的固体接触，使气体组分被吸附在固体上，从而实现分离。

6. 磁力分离磁力分离是一种将具有磁性的组分从混合物中分离出来的方法。

通过使用磁性材料或通过给混合物中加入磁性粒子，可以将具有磁性的组分分离出来。

这种方法在矿石提取、废物处理等领域有广泛的应用。

7. 膜分离膜分离是一种使用特殊膜将混合物中的不同组分分离开来的方法。

膜可以选择适当的大小、形状和分子亲疏水性，以选择性地通过不同组分。

常见的膜分离方法包括蒸发、渗透、过滤等。

8. 色谱法色谱法是一种常用的分析和分离技术，用于从复杂混合物中分离和检测组分。