任务2 了解重力沉降和离心沉降
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沉降分离原理及方法沉降分离是一种常用的物理分离方法,主要用于将混合物中的固体颗粒或浮游生物从液体中分离出来。
沉降分离原理基于不同物质的密度差异,通过重力作用使得较重的固体或浮游生物颗粒沉降到液体底部,从而实现分离的目的。
下面将详细介绍沉降分离的原理和常用的方法。
1.原理:沉降分离的原理是基于斯托克斯定律,即在流体中,一个颗粒的沉降速度与其体积、形状、密度以及流体的粘度和密度有关。
根据斯托克斯定律,一个颗粒在一定重力下的沉降速度可以用以下公式表示:v=(2g(ρp-ρm)r^2)/(9η)其中,v代表沉降速度,g代表重力加速度,ρp代表颗粒的密度,ρm代表流体的密度,r代表颗粒的半径,η代表流体的粘度。
根据上述公式可以看出,颗粒的沉降速度与颗粒的体积、密度以及流体的粘度有关。
通常情况下,沉降速度较慢的颗粒会更容易分离出来。
因此,在进行沉降分离时,可以通过控制颗粒的大小、密度以及流体的粘度来实现理想的分离效果。
2.方法:沉降分离的方法有许多种,下面介绍其中几种常见的方法。
(1)重力沉降:重力沉降是最基本也是最常用的沉降分离方法。
它利用物体在重力作用下向下沉降的特性,将混合物在重力的作用下静置一段时间,使得较重的固体颗粒沉降到液体底部。
然后通过倾倒或抽取的方式将上层液体倒掉,即可将固体与液体分离。
(2)离心沉降:离心沉降是通过离心力的作用加速沉降的过程。
离心沉降可以将颗粒分离得更彻底,分离速度更快。
离心沉降是利用离心机的转速和半径控制离心力的大小,通过调整离心机的参数,可以实现对不同颗粒的分离。
(3)沉降澄清:沉降澄清是通过调控液体的流速和流向,使颗粒在液体中进行不同速度的沉降,从而实现分离。
沉降澄清通常使用的装置是沉降澄清池或沉降澄清罐。
在这些装置中,通过设计合理的流场,使得颗粒在不同区域以不同的速度沉降,最终实现分离。
(4)浮选法:浮选法是通过将颗粒与空气或气泡结合在一起,使得颗粒浮在液体表面或高于液体表面,实现沉降分离的一种方法。
《化工原理》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码:260353课程名称:《化工原理》英文名称:Principles of Chemical Engineering课程类别:专业基础课学时:90学时,化工原理(上册)40,化工原理(下册)40,实验10学分:4个适用对象:环境工程专业考核方式:期末考试成绩(占70%)加平时成绩(占30%),其中期末考试为闭卷考试,平时成绩包括考勤,作业、实验和平时测验等。
先修课程:数学、物理、化学、物理化学二、课程简介中文简介:化工原理课程属化学工程技术科学学科,是理论性和实践性都很强的学科,是环境工程专业必修的一门专业基础课程。
本课程的总学时为90学时,其中80学时为课堂教学,而10个学时为实践教学。
其中课堂教学章节和实验教学内容都是按环境工程专业的专业特点而设定的,而与环境工程专业关系不为紧密的则建议自学。
英文简介:Chemical engineering is a technology of chemical engineering subdiscipline. This course specialize in strong theory, practice and is a compulsory courses to environmental engineering specialty. The total period is 90, including 80 period classroom teaaching and 10 period practice teaching. The content of this course is arranged according to the characteristics of environmental engineering. It is suggested that those content that has little relation with environmental engineering should be self-studied.三、课程性质与教学目的(一)课程性质《化工原理》是环境工程专业一门重要的专业基础课,它的内容是讲述化工单元操作的基本原理、典型设备的结构原理、操作性能和设计计算。
《环境工程原理》教学大纲一、基本信息二、教学目标及任务《环境工程原理》是环境工程专业的重要专业基础课,该课程的主要任务是系统、深入地阐述环境污染控制工程,即水质净化与水污染控制工程、大气污染控制工程、固体废物处理与处置及资源化工程,以及其他污染控制工程中涉及的具有共性的工程学基础基本过程和现象,以及污染控制装置的基本原理。
通过本课程的学习应使学生能掌握物料与能量衡算、传热、传质、沉降、离心、过滤、吸收、吸附的基本原理和基本计算,掌握化学与生物反应动力学、各类化学及生化反应器理论,为后续专业课程的学习奠定基础。
课程学习结束后,学生应达到以下要求:①掌握环境工程学的基本概念和基本理论:主要包括物料与能量衡算、流体流动、热量传递和质量传递过程的基本概念和基本理论;②掌握分离过程的原理:主要包括沉淀、过滤、吸收、吸附、离子交换、膜分离等基本分离过程的原理;③掌握反应工程原理:主要包括化学与生物反应计量学及动力学,各类化学与生物反应器的解析与基本设计理论等。
本课程支撑环境工程专业毕业要求1、2、3、4、5、6和12。
三、学时分配四、教学内容及教学要求第一章绪论1.环境问题与环境学科的发展2.环境污染与环境工程学3.污染控制技术体系,包括水污染控制技术体系大气污染控制技术体系固体废物处理处置技术体系等。
4.污染控制技术原理的基本类型5.环境工程原理课程的主要内容本章重点、难点:环境污染与环境工程学;环境工程原理课程的主要内容本章教学要求:了解环境问题与环境学科的发展;了解环境工程学的学科体系;了解环境净化与污染控制的基本方法与原理;了解环境工程原理课程的主要内容及学习方法。
第二章质量与能量衡算第一节常用物理量1.计量单位2.物理量的单位换算3.量纲和无量纲准数4.常用物理量及其表示方法习题要点:物理量的单位换算;各种浓度的相互换算第二节质量衡算1.质量衡算的基本概念2.总质量衡算习题要点:质量衡算第三节能量衡算1.能量衡算方程2.热量衡算方程3.封闭系统的热量衡算4.开放系统的热量衡算习题要点:各类能量衡算本章重点、难点:计量单位、物理量的单位换算、量纲和无量纲准数、常用物理量及其表示方法。