第三章 非均相物系的分离 第一节 概述 ※非均相物系：物系内部存在相界面，且界面两侧的物理性质完全不同，如： 气态非均相物系：含尘气体，含雾气体。 液态非均相物系：悬浮汽、乳浊汽、泡沫汽。 ※分散质（分散相）：非均相物系中，处于分散状态的物质，如悬浮汽中的固体颗粒。 ※分散介质（连续相）：包围分散质的处于连续状态的流体，如悬浮汽中的液体。 ※非均相物系的分离依据：分散质与分散介质之间物性的差异，如密度，颗粒粒径等。 ※分离方法——机械法，使分散质与分散介质之间发生相对运动实现分离。 本章讨论通过机械方法分离非均相物系的单元操作。 ※非均相物系分离的目的 1．收取分散质：如从气固催化反应器的空气中收集催化剂颗粒。 2．净化分散介质：如原料气中颗粒杂质的去除以净化反应原料气。环保方面，烟道气中煤灰粉粒的去除。 另外，非均相物系的分离在环境保护方面也具有重要的作用。 下面介绍沉降和过滤操作。 第二节 重力沉降 沉降操作是借助某种力的作用，利用分散物质与分散介质的密度差异使之发生相对运动而分离的过程。 § 3 .2 .1 沉降速度 一、球形颗粒的自由沉降 自由沉降：任一颗粒的沉降不因流体中存在其它颗粒而受干扰。即颗粒彼此间相互独立，互不影响。它发生在流体中颗粒稀疏的情况中。 1. 颗粒的受力分析 光滑球粒 直径，密度 流体密度为 颗粒作下沉运动时，受力为 ①重力 ↓ ②浮力 ↑ ③曳力 流体对颗粒下沉的阻力（拖曳力）↑ 对光滑圆球 因次分析 令 ， 则 ， ∴ ∴ 由 则 下沉加速段： 下沉开始瞬间， 之后， 分速阶段： 当 此时颗粒相对于流体的运动速度 叫做沉降速度。 也是加速阶段终了时颗粒相对于流体的速度，亦称“终端速度”。 由于 ∴ 2．曳力系数 ，由实验测定，标绘于 坐标中（双对数） 对于球形颗粒， 分为三个区 stocks区， ， 直线 AB段 Allen区， ， 直线 BC段 Newton区 ，CD段 3．沉降速度 由于 存在上述关系，所以 为 stocks公式 Allen公式 Newton公式 由 计算式可知，对于确定的流体——颗粒系统， 都为定值， 只与 有关，一一对应。 的计算式适用于计算多种情况下颗粒与流体在重力方向上的相对运动速度，不仅适用静止流体中的运动颗粒，而且适用于运动流体中的静止颗粒，或者逆向，或者是同向运动着的流体与颗粒。 二、非球形颗粒的自由沉降 1．球形度 球形颗粒的特征用直径 就可以...
