涡流分离沉降法

涡流分离沉降法是一种常用的固液分离技术，广泛应用于化工、环保等领域。该方法利用涡流的作用，将悬浮颗粒从流体中分离出来，达到固液分离的目的。

涡流分离沉降法的原理是基于涡流效应。当液体通过管道时，由于管道内的流速分布不均匀，会形成涡流。涡流的形成使得固体颗粒在流体中受到离心力的作用，从而沉降到管道的底部。通过控制涡流的形成和流速的调节，可以实现对固液分离效果的控制。

涡流分离沉降法的优点在于操作简单、效率高、分离效果好。它可以处理高浓度的悬浮颗粒，适用于固液分离领域的多种应用。同时，该方法还具有设备结构简单、维护成本低的特点，适用于各种规模的工业生产。

在涡流分离沉降法中，关键的操作参数包括流速、涡流器尺寸和形状、悬浮颗粒的特性等。流速的选择应根据悬浮颗粒的密度、粒径和浓度等因素进行合理调节。涡流器的选择应考虑其对涡流形成的影响，一般采用环形或螺旋状的涡流器。悬浮颗粒的特性包括颗粒的密度、大小、形状等，这些参数将影响到固液分离的效果。

涡流分离沉降法的应用范围广泛，包括固液分离、固气分离和液液分离等。在固液分离中，该方法可用于处理含有悬浮颗粒的废水、污泥等，将固体颗粒从废水中分离出来，达到净化水质的目的。在

固气分离中，涡流分离沉降法可用于去除气体中的固体颗粒，提高气体的纯度。在液液分离中，该方法可用于分离不同密度的液体，实现液体的分离和回收。

在实际应用中，涡流分离沉降法可以与其他固液分离技术相结合，以提高分离效果。例如，可以将涡流分离沉降法与过滤或离心等技术相结合，达到更好的固液分离效果。此外，还可以通过改变涡流分离沉降系统的结构和参数，进一步优化分离效果。

涡流分离沉降法是一种常用的固液分离技术，具有操作简单、效率高、分离效果好等优点。它在化工、环保等领域有着广泛的应用前景。通过合理调节操作参数和结合其他分离技术，可以进一步提高分离效果，为各个行业的生产提供可靠的固液分离解决方案。

工业生产中物理法提纯除渣的综述

工业生产中物理法分离提纯除渣的综述邱艳军

工业生产中物理法分离提纯除渣的综述工业原料或者工业废弃物循环生产中，对有效成分的提纯，对次要成分的除渣是生产程序中一个重要的环节，物理方法提纯除渣相对于化学方法来讲，生产成本低、污染较小、工序较为简单，具备一定的优势。在当今工业生产中，占据一定的地位。物理方法对原料进行分离提纯除渣大概有以下几种：溶解、过滤（适用于分离不溶固体和可溶性固体）;结晶、重结晶（适用于不同固体在溶剂中的溶解度随温度变化而不同）；蒸馏、分离（适用于互溶但费电差异较大的液体）；萃取法（适用种互补相溶的溶剂中的溶解度差别较大的物质）；升华法（适用于易升华和不升华的固体）；渗析法（适用于胶体和溶液）；盐析法（适用于在加入某些盐后溶解度改变的物质）；吸收法（适用于在某种液体中的溶解度不同的气体）；液化法（混合气体的沸点不同，可液化分离）；离心分离、风力分离、水力旋流分离（利用各成分质量和颗粒大小的不同进行分离）；利用成分自身重力沉降产生分离；高频振筛分离；膜分离技术；磁分离技术（吸附原料中含有磁性的部分）。本文主要综述几种在工业生产中进行大规模运用的分离技术，并列举了相关的分离设备、工作原理及工艺流程。 1、利用原料自身重力沉降产生分离产品：沉降式除渣器沉降式除渣器又称为锥型除渣器，它的大致结构如图所示：消好的石灰乳由消舍器流出后进入除渣器，由于重力作用砂石及有些杂质沉积于除渣器底部，再通过斜绞龙将其排出，在其上设有缓慢的搅拌装置，即使停机长时间存放，石灰乳也不会沉积。这种设备在北方糖厂使用较多，虽能起到一定作用，但存在着重力沉降效率低，细小粒子难以去除，设备占地大和斜绞龙易磨损等问题。

除尘方法及原理

除尘方法及原理随着工业化进程和城市化进程的加快，空气污染的问题越来越突出，空气中的颗粒物、气体污染物和微生物等对人们的健康和环境的危害越来越大。因此，除尘技术的应用越来越广泛，已成为大气污染控制的重要手段之一。本文将介绍常见的除尘方法及原理。 1. 重力沉降法重力沉降法又称为分离式除尘法，它是利用重力将粉尘颗粒沉降到水槽或底部，从而实现粉尘分离的过程。重力沉降法适用于颗粒物粒径较大的粉尘，如大于50um的颗粒物。它的原理是，颗粒物在空气中运动时因惯性作用而向前运动，同时在重力作用下也向下运动，最终被沉降到集尘设备的底部。 2. 惯性离心力法惯性离心力法是一种利用惯性力将颗粒物沉积到壁面上的除尘方法。它利用设备旋转时产生的离心力使颗粒物运动轨迹偏离气流中心线，最终撞击到设备壁面上被捕集。惯性离心力法适用于粒径大于20um的颗粒物。它的主要原理是在旋转流体中，粉尘颗粒向轴线靠近，受到涡流和离心作用，从而被吸附到器壁上。 3. 静电除尘法静电除尘法是利用静电场作用力将带电粉尘吸附到电极上。静电除尘器由电极和集尘板组成。当气体通入静电除尘器时，产生的电场作用力使带电的粉尘颗粒被吸附到电极上。静电除尘法适用于处理粒径小于10um的高电阻性颗粒物。它的主要原理是利用带电颗粒电荷与电场之间的相互作用，在电极上形成电荷屏障使带电颗粒被收集。 4. 过滤法过滤法是将气体通过过滤介质，将粉尘颗粒捕集在过滤介质上的除尘方法。过滤器的主要组成部分是过滤介质，它可以是各种组合后的过滤材料：纤维、陶瓷、石墨、多孔陶瓷等。过滤法适用于处理粒径小于1um的颗粒物。它的主要原理是通过过滤媒介的毛细、惯性、沉淀等机制，将带电颗粒捕集在过滤介质上。 5. 吸附法吸附法是将气体通过吸附剂，将有毒有害气体中的有害成分捕集在吸附剂上的除尘方法。吸附剂通常为活性炭、分子筛等。吸附法适用于处理气体中的有机污染物、硫化物等。吸附法的主要原理是靠吸附剂的亲和力将有害成分吸附在表面。总的来说，除尘技术应用领域广泛，但并不存在一种绝对有效的除尘方法，不同的工况、环境下，应选择适当的除尘方法，才能最大限度地提高除尘效率。

静水沉降法

静水沉降法静水沉降法是一种经典的沉淀法，被广泛应用于分离悬浮液中的固体颗粒。这种方法是在静止状态的水中进行的，通过让悬浮颗粒在重力作用下缓慢下沉，达到分离的目的。静水沉降法具有简单、易操作的特点，同时具有较高的分离效果。在实施静水沉降法时，需要将悬浮液倒入一个安静的容器中，确保水体静止并无扰动。随着时间的推移，固体颗粒会逐渐下沉到容器的底部，而液体则会上浮到顶部。通过在适当的时机将上层的液体排出，即可实现固体颗粒与液体的分离。静水沉降法的优点在于其操作简便、成本低廉、分离效果好。此外，该方法对环境无污染，无需使用化学试剂，因此具有较高的安全性。然而，静水沉降法也存在一些局限性，例如对于微小颗粒的分离效果不佳，需要较长时间才能达到分离效果等。静水沉降法是一种有效的固体颗粒分离方法，适用于多种悬浮液的分离。在选择使用静水沉降法时，需要根据实际情况考虑其适用性及优缺点。以下是静水沉降法的步骤： 1. 准备所需工具和材料：量筒、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、滤纸等。 2. 将悬浮液倒入烧杯中，用玻璃棒搅拌，使悬浮颗粒均匀分布在液体中。 3. 用胶头滴管吸取一定量的悬浮液，滴入装有静水的量筒中，使其形成一定厚度的悬浮层。

4. 观察悬浮层的沉降情况，记录下悬浮层中颗粒完全沉降所需的时间。 5. 在悬浮层沉降过程中，用玻璃棒轻轻搅拌液体，使液体中的颗粒均匀分布，避免出现团聚现象。 6. 当悬浮层中的颗粒完全沉降后，将量筒中的水倒出，取出滤纸，将滤纸上的沉淀物轻轻刮下，得到分离后的固体颗粒。 7. 重复以上步骤，直到达到所需的分离效果。注意事项： 1. 在实验过程中要保持水的静止状态，避免出现涡流等现象影响实验结果。 2. 在实验过程中要避免出现团聚现象，否则会影响固体颗粒的分离效果。 3. 在实验过程中要注意安全，避免接触有毒物质或高温液体等危险因素。 4. 在实验过程中要保持实验室的清洁卫生，避免对环境造成污染。

分离涡模拟方法的研究

随着科技的不断发展，许多领域都在进行不同程度的分离涡模拟研究。这种方法可以用来分析复杂流场中流动结构和湍流强度等方面的信息。 1：涡流的形成涡流是一种常见的空气流动现象，其形成原因有很多。其中一个重要因素就是气流旋转时与周围大气产生碰撞，从而引起空气密度发生变化。这种变化可能导致风场和水场发生改变，进而影响到流体的运动规律。由于空气湍流具有类似于地球重力势能的作用，因此我们可以利用湍流来研究复杂物理过程中的一些问题。例如，通过对风速、平均风速以及气压等数据进行计算，我们就能够得到相应条件下湍流所造成的影响。此外，如果将湍流看作一种特殊的波，那么它也会受到地面环境(如地形)的影响。这意味着，当气流绕地飞行时会产生不同类型的波，而这些波正是决定大气结构及其性质的关键因素之一。 2：分离涡模拟方法分离涡模拟方法是一种新型的流体力学计算方法，可以用来分析湍流现象。它使用了非平衡场理论来代替传统的动量传输方程和能量守恒方程。在研究湍流时，湍流通常指流动中具有大量不规则波动性运动的一类物理过程，包括主流、反流和旋涡等。这些成分都会产生一定程度的湍流现象。分离涡模拟方法主要应用于研究各种不同尺度下的湍流问题，如湍流生成、湍流耗散和湍流演化等。 3: 应用情况应用情况分离涡模拟方法是一种利用气流来研究湍流的新方法。它将空气看做是一个连续体，可以通过对流、波动和壁面效应等方式从三维空间中提取出大气运动。这种方法能够有效地分析复杂边界条件下的流动问题。目前已经有一些应用实例，例如在金属表面的摩擦学研究领域，以及航空发动机设计方面。使用分离涡模拟方法对气流进行建模，可以得到大气中不同尺度分布的扰动图像，这些分布有助于理解气体分子的行为。此外，还可用于流体力学研究，如关于自由表面上湍流作用力的计算机模型。目前来看，分离涡模拟方法已经成为了一种非常有效的研究流体动力学问题的手段。通过对这些复杂的流场进行观察和分析，我们能够更好地理解其中的细节和机制。

涡流管能量分离过程实验研究

涡流管能量分离过程实验研究涡流管是一种常用的工程物理材料，可以实现热能和动力能的高效传递。它的结构包括管道和翅片，可以实现物质的能量分离和利用。在实际应用中，涡流管可以实现物质能量在空间和时间上的分离，从而提高整个系统的可靠性和可操作性。本文将以涡流管能量分离过程实验研究为研究目的，探讨涡流管的实际应用。一、涡流管的构成：涡流管由两个主要部分组成，即管道和翅片结构，这种结构可以实现物质的能量分离。管道的内部由静止的流体填充，形成一个外围翅片结构，涡流翅片结构由静水压和流体应力共同驱动，实现能量分离效果。二、涡流管能量分离原理：涡流管能量分离的原理与气体动力学密切相关。当流体运动时，由于管道内部流体压强和流速差异，翅片结构上的流动发生变化，从而形成翅片运动，并分离流体中的能量，从而实现能量的分离。三、实验简介：本次实验的目的是研究涡流管的能量分离过程，采用实验室实验的方法进行研究。利用管道结构可以得到涡流流动，根据涡流流动和翅片运动的关系，可以计算翅片的运动和流量的大小，最终实现能量分离。四、实验条件：实验系统采用管道结构，管道内部介质为水，流体填充液体，管

道间隔为自由空间，管道外部翅片数量为1~2片。实验室环境温度为20℃，气压为1.013×105Pa，水标准值为1.000×103 Pa，管道内压力恒定，流量恒定，可控制管道和翅片的参数。五、实验结果： 1、在涡流流动的情况下，翅片运动趋势如下：翅片运动中心坐标为（0，0），翅片由外部涡流向内部流动，翅片表面压力区域达到最大，在内部流动结束时下降，在外部流体流动结束时，翅片运动恢复到原状； 2、在涡流流动的情况下，管道内流量的大小与翅片运动是有联系的，当翅片运动偏移越大，流量越大； 3、在涡流流动的情况下，翅片的运动与物体能量的分离是有关系的，当翅片的偏移增大时，物体能量分离增大，当管道内流量变大时，能量分离增大。六、结论： 1、涡流管的实际应用，可以实现物质能量在空间和时间上的分离； 2、涡流管能量分离原理与气体动力学密切相关； 3、管道内流量的大小与翅片运动呈正相关关系，翅片的运动与物体能量的分离也呈正相关； 4、实验结果表明：涡流管的能量分离过程是有效的，可以提高系统的可靠性和可操作性。综上所述，涡流管能量分离过程的实验研究，表明通过涡流管的

甲醇污水预处理装置技术改造及效果

甲醇污水预处理装置技术改造及效果作者：牛文勇来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第11期摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，延长气田采气二厂甲醇污水预处理装置原采用间歇式工艺，污水处理规模小，人工操作繁琐。为提高污水处理量和减少员工劳动强度，对装置现有工艺进行了改造。首先，在涡流反应沉降罐前增加流量调节阀，在其后增加液位调节阀，既实现了甲醇污水连续处理，又确保了沉降罐中污水与化学药剂拥有足够的反应停留时间;其次，改造过程中对污水中的pH值调节剂、絮凝剂、氧化剂等化学药剂注入量进行了优化调整，满足了连续处理污水条件下水质仍然达到指标要求。工艺改造效果表明，污水连续处理后，装置处理能力由120m3/d提高至180m3/d，提高了自动化程度，减少了人员工作量及单位水处理成本。关键词：甲醇污水;预处理装置;技术改造;工艺优化;回注 0 引言在天然气开发过程中，为防止水合物生成，通常在采气井口向集输管道喷注甲醇。气液混合物在集气站气液分离后，产生气田甲醇污水。由于甲醇的注入量大，如不经回收利用，生产成本会大幅增加，同时由于甲醇的强污染性会对环境造成较为严重的污染，因此，开展甲醇污水处理，实现甲醇循环利用，对于气田生产与环境保护的可持续发展意义重大。目前，国内气田采用甲醇污水预处理+常压精馏工艺，达到回收甲醇的目的，塔底出水达标后用于回注。 1 流程简述从各集气站运来的甲醇污水，卸入接收水罐内，含油污水经过初步分离，凝析油浮于水表面，被定期回收。收油后的甲醇污水经过泵提升进入涡流反应沉降罐，依次加入的药剂在中心涡流反应区与污水混合反应，污水在该罐内经过反应、沉淀后，净化水自沉降罐上部溢流进入原水罐，罐底污泥定期排往污泥池，存储污泥并外运处理。污水返回接收罐进行再处理，原料水经过过滤送至甲醇污水回收装置进行甲醇提馏，提馏出的甲醇作为本装置产品回收后外运，达到回注标准的污水回注地层。 2 改造措施 2.1 角度法椭圆成像角度法椭圆成像时无需计算，在射线机与管道形成一定夹角的状态下，使主射线束与焊缝所在平面呈一定夹角，使主射线束直接穿过焊缝或与焊缝平面保持一定距离（20～50mm）的

脱脂废水处理工艺

脱脂废水处理工艺脱脂废水是指含有高浓度油脂的废水，其处理工艺是为了去除废水中的油脂，使其符合环境排放标准。脱脂废水处理工艺的选择取决于废水的性质、油脂的种类和浓度等因素。本文将介绍几种常用的脱脂废水处理工艺，并对其优缺点进行评述。一、物理方法 1. 沉淀法沉淀法是将废水通过物理方式与沉淀剂接触，利用沉淀剂的比重大于水和油脂的比重，使油脂沉淀下来。常用的沉淀剂有多聚丙烯酰胺（PAM）和聚合氯化铝（PAC）等。该方法适用于油脂浓度较高的情况，操作简单，但效果较差，处理后的泥浆需要进行二次处理。 2. 涡流分离法涡流分离法是利用离心力和涡流的原理将油水分离。废水在设备内形成旋涡，由于油脂的比重小于水，因此油脂会自然浮起形成一层，并通过排油管排出。该方法适用于油脂浓度低和水体悬浮物少的情况，但设备较大，对设备和水质要求较高。二、化学方法 1. 气浮法气浮法是利用气体的浮力将油脂从水中分离的方法。通常在废水中通入微细气泡，气泡与废水中的油脂接触后形成气泡沉降结构，将油脂一并带到液面上去，再通过刮板将油脂刮至集油槽中。该方法处理效果好，但设备较大，运行维护成本较高。 2. 膜分离法

膜分离法是利用膜的特殊结构将油脂从水中分离的方法。通过微孔膜或纳滤膜等不同类型的膜将油脂分离出去。该方法处理效果良好，可在线操作，但对膜的清洗和维护要求较高。三、生物方法生物方法是利用微生物代谢的特性将废水中的油脂降解，最终将油脂转化为无害的物质的方法。 1. 厌氧处理厌氧处理是利用厌氧微生物分解油脂的方法。将废水通过一系列厌氧反应器，厌氧微生物通过发酵代谢将油脂降解为甲烷等气体和有机酸，最终经过一系列处理过程转化为无害的物质。该方法处理效果好，但需要较长的处理时间。 2. 好氧处理好氧处理是利用好氧微生物分解油脂的方法。将废水通过好氧反应器，好氧微生物通过呼吸代谢将油脂降解为二氧化碳和水，最终转化为无害的物质。该方法处理效果好，处理时间相对较短，但设备较大，运营成本较高。综上所述，脱脂废水处理工艺有物理、化学和生物方法。不同工艺优缺点各有所长，要根据具体的废水性质和处理要求来选择合适的工艺。在工业生产中，应充分考虑废水处理工艺的经济性、环保性和可行性，使废水处理达到最佳效果。

涡流过滤的原理和应用

涡流过滤的原理和应用 1. 涡流过滤的基本原理涡流过滤（Eddy Current Filters）是一种常见的非织造材料过滤技术，利用涡流的原理对固体颗粒进行过滤。涡流过滤器基于涡流现象，通过电磁感应产生涡流，将固体颗粒从流体中分离出来。涡流过滤器主要由两部分组成：涡流发生器和过滤器。涡流发生器通常由铜管制成，内部通过给予交变电流来产生交变磁场，从而激发涡流现象。过滤器部分则是由铁粉或其他磁性材料制成，通过涡流产生的磁场吸附固体颗粒，从而实现过滤的目的。 2. 涡流过滤的优势涡流过滤技术具有以下几个优点： •非接触过滤：涡流过滤器不需要机械接触，减少了机械磨损和维护成本。 •高效过滤：涡流过滤器能够在短时间内完成过滤任务，可以高效地分离固体颗粒。 •无需额外介质：涡流过滤器可以直接在流体中进行过滤，无需额外介质的投入。 •易于清理：涡流过滤器的清理较为简单，只需要将过滤器取下清洗即可。 3. 涡流过滤的应用领域涡流过滤技术在多个领域都有广泛的应用，主要包括以下几个方面： 3.1 污水处理在污水处理领域，涡流过滤器可以有效地去除污水中的悬浮颗粒和沉淀物，从而提高水质。涡流过滤器在污水处理厂的进水口和出水口处常常被应用，用于保护下游设备和防止固体颗粒的再次进入水体。 3.2 粉体处理在粉体处理过程中，涡流过滤器可以用于分离和过滤粉尘和颗粒物，保证产品质量。涡流过滤器可以在金属粉末回收、塑料颗粒过滤、煤灰分离等领域得到广泛应用。

3.3 石油化工涡流过滤器在石油化工行业中也有重要的应用。例如，在精炼过程中，涡流过滤器可以用于过滤煤油和液化天然气中的杂质，提高产品纯度和清洁度。此外，涡流过滤器还可以被用于过滤石油储罐中的杂质和悬浮物，保护设备和增强安全性。 3.4 食品和药品制造涡流过滤技术在食品和药品制造过程中也是一种重要的过滤方法。涡流过滤器可以去除食品和药品中的杂质，提高产品的纯度和质量。此外，涡流过滤器还常常用于饮料和酒类的过滤和净化过程中。 4. 涡流过滤的发展趋势随着科技的不断进步和应用领域的不断扩大，涡流过滤技术也在不断发展和改进。未来，涡流过滤器有望在以下几个方面取得进一步的突破： •过滤精度提升：涡流过滤器的过滤精度将进一步提升，能够更好地满足特定应用领域的需求。 •自动化和智能化：涡流过滤器将向自动化方向发展，通过传感器和智能控制系统实现过滤过程的监测和调节。 •节能环保：涡流过滤技术将进一步优化使用材料和能源，以提高能效和节约资源，减少对环境的影响。综上所述，涡流过滤技术是一种非常实用且具有广泛应用前景的过滤方法。随着技术的不断进步，涡流过滤器将在各个领域发挥越来越重要的作用，为人们的生活和工业生产带来更多便利和效益。

涡流过滤的原理和应用 (2)

涡流过滤的原理和应用 1. 涡流过滤的原理涡流过滤是一种利用涡流效应来实现粒子分离和过滤的技术。其原理基于涡流的运动特性和涡流力的作用。涡流是流体中的一种特殊流动方式，它是流体在经过障碍物或弯曲管道时产生的旋涡运动。在涡流过滤器中，流体通过进口与出口之间的间隙，当流体通过间隙时，因为流体的速度较高，就会形成一个涡流区域。涡流区域内部的流体速度比周围的流体速度要大，将导致涡流力的作用，使较大的颗粒或悬浮物在涡流区域内被捕捉并分离。涡流过滤的原理可以总结如下： 1.流体通过进口与出口之间的间隙，形成涡流区域。 2.涡流区域内部的流体速度较高，形成涡流力作用。 3.较大的颗粒或悬浮物在涡流区域内被捕捉并分离。 4.流体经过涡流过滤器后，颗粒或悬浮物被过滤掉，纯净的流体从出口流出。 2. 涡流过滤的应用涡流过滤技术在许多领域有着广泛的应用，以下列举了几个常见的应用领域。 2.1 工业领域涡流过滤技术在工业领域中被广泛应用于液体和气体的过滤和分离。工业生产中经常存在着颗粒物和悬浮物的混合物，如润滑油、切削液、冷却水等。使用涡流过滤器可以有效地去除这些颗粒物和悬浮物，保护设备的正常运行。 2.2 污水处理在污水处理过程中，涡流过滤器可以用于去除污水中的固体颗粒物和悬浮物，净化污水，提高处理效率。涡流过滤器具有结构简单、可靠性高、维护成本低等优点，因此在污水处理中得到了广泛应用。 2.3 冶金行业在冶金行业中，涡流过滤技术被用于金属矿石的浮选和尾矿处理。通过使用涡流过滤器可以分离出金属矿石中的杂质和非金属矿石，提高金属的纯度。

2.4 医疗领域在医疗领域中，涡流过滤器被应用于血液净化和药物制备过程中的微粒过滤。通过涡流过滤器可以去除血液中的有害细菌和病毒，保证血液的安全性。涡流过滤器还能用于医药制造中的微粒过滤，保证药物的纯净度。 3. 涡流过滤的优势涡流过滤技术相比传统过滤技术具有以下优势： •结构简单：涡流过滤器的结构相对简单，易于维护和清洁。 •高效过滤：涡流过滤器能够高效地分离和捕捉颗粒物和悬浮物，提高过滤效率。 •低能耗：涡流过滤器的能耗相对较低，节约能源。 •长寿命：涡流过滤器的寿命较长，使用寿命可以达到几年。 4. 总结涡流过滤技术基于涡流的运动特性和涡流力的作用，通过形成涡流区域和涡流力的作用实现颗粒物和悬浮物的分离和过滤。涡流过滤技术在工业、污水处理、冶金、医疗等领域有着广泛的应用。与传统过滤技术相比，涡流过滤技术具有结构简单、高效过滤、低能耗和长寿命等优势。

新型高效涡旋管分离器的原理、结构及应用

新型高效涡旋管分离器的原理、结构及应用摘要：根据当前国内外气固分离设备的研发背景，详细介绍了WF新型高效涡旋管分离器的工作原理、结构及其在实际用户中的应用情况，有效解决了发酵行业中压缩空气管道锈粉粒子等固体粒子的处理问题，大幅度提高了空气过滤器使用寿命，保证了生产的稳定运行。关键词：涡旋管；气固分离；轴流式；涡旋管分离器 0 引言在生物、医药等发酵行业中，压缩空气中含有大量的尘埃粒子，发酵企业的空气管道多为碳钢管，其含有锈粉粒子等，这些都是产生固体粒子的主要来源。对无菌空气净化系统来说，如何去除气体中含有的固体粒子，保证膜过滤器正常运行是非常重要的。在空气压缩气体净化系统中，固体粒子通常作为细菌的载体，随压缩空气进入发酵罐，导致产生染菌的现象。虽然进入过滤器前端的混合气体，已经处于无油、无水、干燥的状态，但若不能有效去除游离其中的固体粒子，就会导致过滤器非正常运行，缩短使用寿命，进而影响发酵生产的稳定性，这既增加了染菌的机会，又造成经济上的损失。 1 研发背景在发酵行业中，如何通过压缩气体中的气固分离有效去除固体粒子，延长空气过滤器使用寿命，维持生产稳定，是必须解决的问题。碳钢管道中的锈粉粒子，是产生固体粒子的主要来源，为解决这个难题，迫切需要高效、可靠、经济的气固分离设备。为满足市场需求，在参考国内外同类先进产品和专利查询的基础上，我院研发了国内先进的气固分离装置WF新型高效涡旋管分离器。含这种设备的空气净化系统流程示意如图1所示。气固分离装置的工业应用按其目的要求可分为三大类：（1）回收有用的物料；（2）获得洁净的气体；（3）净化废气，保护环境。上述三类目的不是截然分开的，对于某一工业应用可能三者兼而有之。目前，气固分离装置的结构有多种形式，通常使用的有：旋风分离器、过滤分离器、电除尘装置等。但是，上述装置基本都存在如下缺点：（1）除尘效率低，阻力大；（2）结构复杂，维修费用高；（3）易损耗，寿命短等。气固分离装置的分离机理主要是机械力分离，其分离方法主要有3种：重力沉降、惯性分离、旋风分离。（1）重力沉降器：是一种只依靠颗粒在重力场中发生的沉降作用而将粒子从气流中分离出来的设备。（2）惯性分离器：是在惯性分离器内，使气流急速转向，或冲击在挡板上再急速转向，其中粒子由于惯性效应，其运动轨迹便会偏离气流轨迹，从而使两者分离的设备。这种惯性效应大，可捕集到30～40 μm的粒子。（3）旋风分离器：它的基本原理是，含有粒子的气体在做高速旋转运动时，其中的粒子受到的离心力比重力大几百到几千倍，可大大提高其分离效率，旋风分离器能分离最小的粒子直径达5 μm左右。

土壤质地的测定

土壤质地的测定（一）实验目的和意义土壤质地是指土壤中各粒级土粒的配合比例或各粒级土粒在土壤总重量中所占的百分数，又称为土壤机械组成。根据我国土壤质地分类标准，把土壤划分为砂土、壤土和粘土三大类。土壤质地的粗细直接影响土壤蓄水性、透气性和保肥性。一般而言土壤粒径较大的砂质土通透性较强，而蓄水性和保肥力较差，土壤温度的变幅也较大；相反粘性土虽然通透性较差，但蓄水保肥力都高，土壤温度的变幅也较小；而壤土则介于二者之间。所以说土壤的质地是影响土壤理化性质和土壤肥力状况的主要因素，并与植物的生长发育具有密切的关系。了解土壤质地状况，根据土壤类型选择合适的作物进行种植，并能根据土壤的质地状况对土壤进行改良，从而指导我们的农业生产。土壤质地的室内测定一般采用“比重计法”和“吸管法”，野外则采用“干试法”和“湿试法”进行简易速测。其中，吸管法操作较为繁琐，但测定结果较为精确，而比重计法操作较为简单，但精度较差，计算也较为繁琐，一般多用于大批量样品分析。（二）野外速测法（1）干试法砂土：在手掌中研磨时有砂粒的感觉，放到手上会从指缝间自动流下，用手指碾时散碎；用肉眼观察则几乎完全由砂粒组成；土壤干燥时土粒分散，不成团。砂壤土：在手掌中研磨时主要是砂的感觉，也有细土粒的感觉，用手指能碾成不完整的小片；用肉眼观察主要是砂粒，也有较细土粒；土壤干燥时土块用手指轻压则易碎。轻壤土：在手掌中研磨时有相当量的粘质粒，用手指能碾成小片，但表面较为粗糙；用肉眼观察则主要是砂粒，有20-30%的粘土粒；干燥时手指需用较大的力才能将土块破坏。中壤土：在手掌中研磨时感觉砂质和粘质的比例大致相同，用手指碾成的小片光滑但不光亮；用肉眼观察则还可看到砂粒；干燥时土壤结成块且用手指难于将土块破坏。重壤土：在手掌中研磨时感觉有少量的砂粒，用肉眼观察则几乎看不到砂粒，干燥时用手指不可能将土块弄碎。粘土：在手掌中研磨时感觉主要是粘粒，是很细的匀质土，用肉眼观察则为匀质的细粉末，干燥时形成坚硬的土块，用锤击仍不能使其粉碎。

涡流管能量分离过程实验研究

涡流管能量分离过程实验研究涡流管作为一种新型能源设备在近几年普及广泛，取代了传统传动和流量分离方案。在涡流管中，流体能量可以得到有效的分离，发挥出很强的作用。然而，研究涡流管的能量分离过程尚未得到深入的研究，因此在本实验中，我们通过实验分析了涡流管能量分离的特性和过程，以期找出提高涡流管效能的有效途径。研究首先采用一种新型涡流管，该装置为圆筒型，直径为0.3m，长度为1.2m，作为实验材料。接着，通过Fluent软件对涡流管进行仿真计算，研究了内流特性。其次，在实验室中实验室建立涡流管能量分离实验装置，流量为2L/min，压力为1MPa，温度设定为22℃，并进行量化测量记录，包括质量流量、噪声水平和温度变化等。最后，通过实验数据对涡流管能量分离过程进行分析，对涡流管能量分离过程及其影响因素进行研究，分析涡流管能量分离过程中出现的问题，在此基础上给出改善策略，以提高涡流管的能量分离效能。仿真结果显示，在涡流管内流动的流体旋转发生变化，由直流流变为涡流，形成螺旋状的涡流流动特性，这个涡流结构对流体的内能量分离具有重要的作用。实验结果显示，涡流管的能量分离性能较好，本实验涡流管的内部压力变化率高达0.73，质量流量至少可以达到1.86 kg/s，比传统装置更低。此外，实验中还发现，流体温度和噪声水平也有所下降，这些结果为涡流管能量分离过程提供了有力的证据。在此基础上，我们提出调整涡流管参数来改善涡流管能量分离性

能的策略。首先，通过调整数值模拟的参数来改变涡流管的流量和压力分布，可以改善涡流流体的内部特性，从而提高涡流管的能量分离效率。其次，可以通过增加涡槽的数量和改变叶片的形状，调整涡流管的平衡和阻力，增加流体的精度，改善涡流管的分离性能。最后，还可以考虑使用多种不同材料来制造涡流管，以减少流体与涡流管侧墙之间的摩擦，提高涡流管的能量分离效率。综上所述，本实验通过实验室设备对涡流管的能量分离过程进行了分析，研究了涡流管的内部流动特性，以及涡流管能量分离效率随涡流管参数变化的相应规律，提出了一系列改进涡流管能量分离效率的有效策略。未来将继续开展研究，探索更好的解决方案，为涡流管的应用提供技术支持。

沉降过程与操作

学习情境4 沉降过程与操作学习要求知识目标： 1.了解重力沉降及离心沉降基本知识。 2.掌握旋风分离器、油水分离设备工作原理。能力目标： 1.能使旋风分离器平稳运行。 2.能使油水分离设备平稳运行。学习情境4.1 常压塔顶回流罐的油水分离【教学内容】化工生产中需要将混合物加以分离的情况横多，大致说来，混合物可分为两大类，即均相混合物和非均相混合物，详细内容下表。均相：内部各处均匀不存在相界面的物系称为均相物系。如溶液、混合气体及少量混

合液体。非均相：由具有不同物理性质（如密度和粒径）的分散物质和连续介质所组成的物系称非均相物系。均相物系的分离属于传质内容，均相物系中的“固—固”物系不在讨论之列；非均相物系可以借助沉降、过滤、筛分等手段，利用物系中两相间的物性（如ρ或d）差，实现两相间的相对运动达到分离的目的。这些属于机械分离，操作遵循流体力学的基本规律。在非均相物系中，处于分散状态的物质称“分散相”；包围它的物质称“连续相”（即分散介质）。沉降是将混合物置于力场中，在力场作用下，使分散相与连续相发生相对运动，密度大的物质定向地移向收集面，实现分离。固—固物系往往要借助流体，使固固两相间的运动产生速度差。在这里我们重点学习重力沉降，其沉降方向垂直向下。一沉降速度㈠球形颗粒的自由沉降自由沉降——颗粒沉降中不受外界的任何影响。将一粒表面光滑的刚性球形颗粒置于静止的流体中，颗粒ρs>液体的ρ，于是颗粒受到的力分别为：重力Fg、浮力Fb、阻力Fd，其作用方向如图示。当颗粒和流体的种类确定后，仅于ρs、d和ρ有关的重力及浮力便为常量；阻力则随着颗粒运动的速度的变化而变化。直径为d的颗粒，所受三力表示为（向下为正）：三力之和，使颗粒产生加速度：α=du/dθ

样品分离与技术

1、（P11 1#）请指出纯净水生产过程主要采用了哪几种分离方法？并说明这些分离方法分别依据被分离物质的哪些性质？其中哪些属于速度差分离法？答：速度差分离：电渗析、电泳、静电除尘、膜分离、沉降、过滤、离心（旋风）分离 2、（P11 3#）根据自己的理解用自己的语言阐述分离与分析的区别与联系。答：分离是利用理化性质的差异，将某种（或某类)物质从复杂的混合物中分离出来，使之以相对纯的形式存在。分离是各种分析技术的前提。如果混合或分离过程体系总自由能降低，则混合或分离可以自发进行。不同物质之所以能相互分离，是基于各物质之间的物理、化学或生物学性质的差异.并且，性质差异可以与外场能量有多种组合形式，能量的作用方式也可以有变化，因此衍生出多种多样的分离方法。分析是主要任务是鉴定物质的化学组成（元素、离子、官能团、或化合物)、测定物质的有关组分的含量、确定物质的结构（化学结构、晶体结构、空间分布）和存在形态（价态、配位态、结晶态）及其与物质性质之间的关系等。主要是进行结构分析、形态分析、能态分析 3、（P49 1#）分析溶剂萃取分离过程中可能涉及的分子间相互作用的种类. 答：范德华力（色散力、定向力、诱导力）、静电之间的相互作用、氢

键、电荷转移相互作用 4、（P50 7#）说明溶剂选择性三角形的作用和选择溶剂的一般步骤。答：混合溶剂的选择：1、选择一种非极性和一种极性溶剂，二者按不同比例混合得到一系列不同极性的混合溶剂；2、研究目标溶质在上述系列混合溶剂中的溶解度，从其最大溶解度对应的混合溶剂的p‘值可知溶质的近似p’值；3、从溶剂选择性三角形中的不同组中选择新的极性溶剂替换(1）中的极性溶剂，并通过此极性溶剂的比例维持混合溶剂最佳p’值不变,最终必定能找到一种溶解性和选择性都合适的溶剂。分离过程中以罗氏极性参数为依据的溶剂选择方法：首先,根据相似相溶规律，选择与溶质极性尽可能相等的溶剂。其次，在保持溶剂极性不变前提下，更换溶剂种类，调整溶剂选择性,使分离选择性达到最佳. 5、（P104 2＃）用P204－煤油从水溶液中萃取铜离子和钴离子，假定相比为1:3，单级萃取后，实测两相中金属离子浓度为[Cu］ g/L, ［Cu]aq=0.21 g/L, ［Co］org=0。075 g/L，［Co]aq=0.47 org=32.4 g/L。试分别计算这两种金属离子的分配比、萃取率和分离因子。并判断这两种金属离子是否被定量分离。答：分配比：有机相中被萃取物的总浓度与水相中被萃取物的总浓度之比,K（Cu)=32。4/0。21 K(Co)=0.075/0。47 萃取率：亦称萃取百分率。为某成分在萃取相中的含量与该成分在

沉降分离原理及方法

第二节沉降分离原理及方法 3.2.1 重力沉降一、球形颗粒的自由沉降工业上沉降操作所处理的颗粒甚小，因而颗粒与流体间的接触表面相对甚大，故阻力速度增长很快,可在短暂时间内与颗粒所受到的净重力达到平衡，所以重力沉降过程中，加速度阶段常可忽略不计。 ma F F F d b g =-- 2 2 u A F d ρζ= 或a d u d g d g d s s ρπρπ ζρπ ρπ 3 22 3 3 62466=⎪⎪⎭ ⎫ ⎝⎛-- 当颗粒开始沉降的瞬间：0=u 因为0=d F a 最大 ↑u ↑d F ↓a 当0=a t u u =——沉降速度“终端速度” 推导得 ()ρζ ρρ34-= s t gd u 0=a ()ρρπρπ ζ-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛s g d u d 3 22 6 24 式中： t u ——球形颗粒的自由沉降速度，[]s m ;

d ——颗粒直径，[]m ; s ρ——颗粒密度，[]3m kg ; ρ——流体密度，[]3m kg ; g ——重力加速度[] 2s m ; ζ——阻力系数，无因次， ()et s R f .φζ= s φ——球形度 p s s s =φ 综合实验结果，上式为表面光滑的球形颗粒在流体中的自由沉降公式。滞留区 1Re 104 <<-t Re 24=ζ ()μρρ182g d u s t -= 斯托克斯公式过渡区 3 10Re 1<

天然气净化

第8章天然气净化一般认为，天然气净化工艺包括天然气脱硫脱碳、脱水、硫磺回收及尾气处理4类工艺。天然气脱硫脱碳及脫水是为了达到商品天然气的质量指标：硫磺回收及尾气处理则是为了综合利用和环保要求。国外也常将天然气净化(Natural Gas Purification )称为天然气处理(Natural Gas Treatment)I 有时还称为天然气调质(Natural Gas Conditioning)。 & 1分离器 8. 1. 1旋风分离器 (1)工作原理净化天然气通过设备入口进入设备内旋风分离区，当含杂质气体沿轴向进入旋风分离管后，气流受导向叶片的导流作用而产生强烈旋转，气流沿筒体呈螺旋形向下进入旋风筒体, 密度大的液滴和尘粒在离心力作用下被甩向器壁，并在重力作用下，沿筒壁下落流岀旋风管排尘口至设备底部储液区，从设备底部的出液口流出。旋转的气流在简体内收缩向中心流动, 向上形成二次涡流经导气管流至净化天然气室，再经设备顶部出口流岀。性能指标 (2)作用旋风分离器设备的主要功能是尽可能除去输送介质气体中携带的固体颗粒杂质和液滴，达到气固液分离，以保证管道及设备的正常运行。 (3)分离精度旋风分离器的分离效果：在设计压力和气量条件下，均可除去＞10P m的固体颗粒。在工况点，分离效率为99%,在工况点±15%范围内，分藹效率为97%a压力降正常工作条件下，单台旋风分离器在工况点压降不大于0.05MPao 设计使用寿命旋风分离器的设讣使用寿命不少于20年。 (4)结构设计旋风分离器采用立式圆筒结构，内部沿轴向分为集液区、旋风分离区、净化室区等。内装旋风子构件，按圆周方向均匀排布亦通过上下管板囿定：设备采用裙座支撑，封头采用耐高压椭圆型封头。设备管口提供配对的法兰、螺栓、垫片等。通常，气体入口设计分三种形式：a)上部进气b)中部进气c)下部进气对于湿气来说，我们常采用下部进气方案，因为下部进气可以利用设备下部空间，对直径大于300|im或500pm的液滴进行预分离以减轻旋风部分的负荷。而对于干气常采用中部进气或上部进气。上部进气配气均匀，但设备直径和设备高度都将增大，投资较髙：而中部进气可以降低设备高度和降低造价。 (5)应用范围及特点旋风除尘器适用于净化大于2-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构简单、操作方便、耐髙温、设备费用和阻力较髙(80〜160亳米水柱)的净化设备，旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。改进型的旋风分离器在部分装苣中可以取代尾气过滤设备。

同济大学《环境工程原理》复习重点及期末考试真题整理

同济大学《环境工程原理》复习重点及期末考试真题整理目录《环境工程原理》复习提纲 (1) 同济大学《环境工程原理》期末考试试题一 (10) 同济大学《环境工程原理》期末考试试题二 (13) 同济大学《环境工程原理》期末考试试题三 (16) 同济大学《环境工程原理》期末考试试题四 (19) 同济大学《环境工程原理》期末考试试题五 (22) 同济大学《环境工程原理》期末考试试题六 (25) 同济大学《环境工程原理》期末考试试题七 (28) 同济大学《环境工程原理》期末考试试题八 (31) 同济大学《环境工程原理》期末考试试题九 (34) 同济大学《环境工程原理》期末考试试题十 (37) 《环境工程原理》各章重点问题总结 (40) 《环境工程原理》复习提纲第一章绪论 1.“环境工程学”的主要研究对象是什么？ 2. 去除水中的溶解性有机污染物有哪些可能的方法？它们的技术原理是什么？ 3. 简述土壤污染治理的技术体系。 4. 简述废物资源化的技术体系。

5. 阐述环境净化与污染控制技术原理体系。 6. 一般情况下，污染物处理工程的核心任务是：利用隔离、分离和（或）转化技术原理，通过工程手段（利用各类装置），实现污染物的高效、快速去除。试根据环境净化与污染防治技术的基本原理，阐述实现污染物高效、快速去除的基本技术路线。第二章质量衡算与能量衡算第一节常用物理量 1．什么是换算因数？英尺和米的换算因素是多少？ 2．什么是量纲和无量纲准数？单位和量纲的区别是什么？ 3．质量分数和质量比的区别和关系如何？试举出质量比的应用实例。 4．大气污染控制工程中经常用体积分数表示污染物的浓度，试说明该单位的优点，并阐述与质量浓度的关系。 5．平均速度的涵义是什么？用管道输送水和空气时，较为经济的流速范围为多少？第二节质量衡算 1.进行质量衡算的三个要素是什么？ 2.简述稳态系统和非稳态系统的特征。 3.质量衡算的基本关系是什么？ 4.以全部组分为对象进行质量衡算时，衡算方程具有什么特征？ 5.对存在一级反应过程的系统进行质量衡算时，物质的转化速率如何表示？第三节能量衡算 1．物质的总能量由哪几部分组成？系统内部能量的变化与环境的关系如何？ 2．什么是封闭系统和开放系统？ 3．简述热量衡算方程的涵义。 4．对于不对外做功的封闭系统，其内部能量的变化如何表现？ 5．对于不对外做功的开放系统，系统能量能量变化率可如何表示？第四章热量传递第一节热量传递的方式 1.什么是热传导？ 2.什么是对流传热？分别举出一个强制对流传热和自然对流传热的实例。 3.简述辐射传热的过程及其特点 4.试分析在居室内人体所发生的传热过程，设室内空气处于流动状态。 5.若冬季和夏季的室温均为18℃，人对冷暖的感觉是否相同？在哪种情况下觉得更暖和？为什么？第二节热传导 1. 简述傅立叶定律的意义和适用条件。 2．分析导温系数和导热系数的涵义及影响因素。 3．为什么多孔材料具有保温性能？保温材料为什么需要防潮？ 4．当平壁面的导热系数随温度变化时，若分别按变量和平均导热系数计算，导热热通量和平壁内的温度分布有何差异。 5. 若采用两种导热系数不同的材料为管道保温，试分析应如何布置效果最好。