斜板沉降分离器分离模型
斜板沉淀池设计方案
环保设备课程作业作业1：斜板沉淀池设计计算采用异向流斜板沉淀池1.设计所采用的数据①由于斜板沉淀池在絮凝池之后，经过加药处理，故负荷较高，取q=3.0mm/s②斜板有效系数η取0.8，η=0.6~0.8③斜板水平倾角θ=60°④斜板斜长 L=1.2m⑤斜板净板距 P=0.05m P一般取50~150mm⑥颗粒沉降速度μ=0.4mm/s=0.0004m/s2.沉淀池面积式中 Q——进水流量，m3/dq——容积负荷，mm/s3.斜板面积η需要斜板实际总面积为4.斜板高度°5.沉淀池长宽设斜板间隔数为N=130个则斜板部分长度为°斜板部分位于沉淀池中间，斜板底部左边距池边距离l2=0.1m，斜板底部右边距池边距离l3=0.8m，则池长L=7.5+0.1+0.8=8.4m池宽B=校核：，符合故沉淀池长为8.4m ，宽为9.2m ，从宽边进水。
6.污泥体积计算排泥周期T=1d()()()()61232410020000200201010090100110096Q C C TV m nγρ--⨯⨯⨯-⨯⨯===-⨯-污泥斗计算设计4个污泥斗，污泥斗倾斜角度为67°，污泥斗下底面长a=0.4m ，上底面长b=2.1m 。
5 2.10.4tan tan 6722222b a h m θ⎛⎫⎛⎫=-=-︒= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭污泥斗总容积: 3150.4 2.1249.29222a b V h n L m ++=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=>V=90m 3，符合要求。
7.沉淀池总高度123450.3 1.0 1.0 1.0 2.0 5.3H h h h h h m =++++=++++=式中 h 1——保护高度（m ），一般采用0.3-0.5m ，本设计取0.3m ； h 2——清水区高度（m ），一般采用0.5-1.0m ，本设计取1.0m ； h 3——斜管区高度（m ）；h 4——配水区高度（m ），一般取0.5-1.0m ，本设计取1.0m ； h 5——排泥槽高度（m ）。
沉降
Aua Autm (1 )
3.4.2 重力沉降设备
(1) 降尘室
① 结构及工作原理气体入口气体出口入口截面：矩形
降尘室底面积： A b L 含尘气流通截面积： 含尘气体积流量： qV 颗粒运动速度分解： 随气体的水平流速u； 颗粒沉降速度ut。
S b H
集尘斗
降尘室
H bu
1－悬浮液入口管 2－圆筒 3－锥形筒 4－第流出口 5－中心溢流管 6－溢流出口管
(3) 离心沉降机
▲ ▲
分离液-固非均相混合物 特点：转速可以根据需要调整， 适用于分离困难的体系， 常用的离心沉降机：转鼓式离心机、蝶片式离心机等。
▲
转鼓式离心沉降机：
1－固体
2－液体
蝶片式离心机：
用
途：分离乳浊液和从液体中分离少量极细的固体颗粒， 广泛用于润滑油脱水、牛乳脱脂、饮料澄清等。
③ 湍流区
0 d s ( s ) gRep.6
1000 Rep 2 105， 0.44
d s ( s ) g
牛顿( Newton)公式：ut 1.74
问题：沉降速度ut未知，如何判断流型？
解决方法：试差法 或 判据法（避免试差） 判据法：
d s2 ( s ) g 斯托克斯 ( Stokes)公式： ut 18
含 尘 气 体
净 化 气 体
颗粒
沉降尘室操作示意图
颗粒的停留时间
颗粒的沉降时间
L LHb u qV
② 颗粒分离(沉降)条件
H t ut
含尘气体
净化气体
ut
u
停留时间 沉降时间 t
L H 即： u ut
高效沉降分离池分离特性的数值模拟
新疆石油天然气 Xinjiang Oil ＆ Gas
Vol． 10 No． 3 Sep． 2014
文章编号：1673 —2677 （ 2014 ） 03 —0114 － 05
（1）
kg / m3 ； ρ o —油的密度， 式中： ρ w —水的密度， kg / m3 ； d o —油滴粒径， μm ； A r —浮升面积， m2 ； μ —含油污水的粘度， Pa ·s ； Q —含油污水处理量， m /h 。 重力法处理含油污水时， 其分离 由公式可知， 效率与油滴的上浮速度和上浮面积成正比 ， 与分离 设备的处理量成反比， 而与油水分离设备的高度及 ［6 ］ “浅池理论” 。 油滴的上浮时间无关， 即为 （ 2 ） 湍流模型 本文采用改进的 ＲNGk － ε 两方程模型， 此模 型在湍动能 k 方程的基础上， 引入一个湍动耗散率 ε 的方程组成双方程模型， 此模型能够提高计算精 度并正确处理近壁区域紊流漩涡 ， 其表达式为： ( ρk ) ( ρku i ) + = x i t x j + G k － ρε ( ρε ) ( ρεu i ) + = x i t x j + C1ε ε ε G － C2ε ρ k k k
。 图1 高效沉降分离池几何模型
收稿日期：2014 － 01 － 09 作者简介：张青松， 男， 工程师。2007 年毕业于常州大学油气储运专业 ， 获硕士学位。现从事石油化工工艺设计工作 。
114
第 10 卷第 3 期
张青松：高效沉降分离池分离特性的数值模拟
3 0． 000723 kg / m·s ， 为 880 kg / m 、 水相密度和粘度 3 0． 00103 kg / m·s 。高效沉降 分别为 998． 2 kg / m 、
重力式油水分离器斜板填料的数值模拟研究
山 东 化 工 收稿日期：２０１９－０１－３０基金项目：中国石油大学胜利学院大学生创新创业训练计划项目（２０１８０１５）作者简介：李朋浩（１９９７—），本科在读；通信作者：刘博文（１９９０—），山东东营人，讲师，获硕士学位，主要从事非均相分离领域的研究工作。
重力式油水分离器斜板填料的数值模拟研究李朋浩，刘博文，李奎琛，田 渊，申利波（中国石油大学胜利学院化学工程学院，山东东营 ２５７０６１）摘要：重力式油水分离器具有结构简单、处理量大等特点，在石油石化领域应用广泛，斜板填料作为油水分离器的常见内构件亟需进一步优化以提高油水分离器的分离效率。
本文通过Ｆｌｕｅｎｔ软件对斜板填料进行数值模拟研究，对其结构参数进行优化。
通过研究发现，斜板倾斜角度为１５°，斜板长度为１５０ｍｍ，板间距为３０ｍｍ时，斜板填料可使油水分离器达到较好的分离效果。
关键词：斜板；油水分离器；数值模拟中图分类号：Ｘ７０３．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）０８－０１４８－０２ＴｈｅＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＩｎｃｌｉｎｅｄＰｌａｔｅＦｉｌｌｅｒｉｎＧｒａｖｉｔｙ－ｔｙｐｅＯｉｌ－ＷａｔｅｒＳｅｐａｒａｔｏｒＬｉＰｅｎｇｈａｏ，ＬｉｕＢｏｗｅｎ，ＬｉＫｕｉｃｈｅｎ，Ｔｉａｎｙｕａｎ，ＳｈｅｎＬｉｂｏ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｇｌｉＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ ２５７０６１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｇｒａｖｉｔｙ－ｔｙｐｅｏｉｌ－ｗａｔｅｒｓｅｐａｒａｔｏｒｈａｓｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｉｍｐｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｌａｒｇｅｃａｐａｃｉｔｙ，ｅｔｃ．ｗｈｉｃｈｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｐｅｔｒｏｌｅｕｍａｎｄｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ．Ａｓａｃｏｍｍｏｎｉｎｔｅｒｎａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔ，ｉｔｉｓｕｒｇｅｎｔｔｏｆｕｒｔｈｅｒｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅｆｉｌｌｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｏｉｌ－ｗａｔｅｒｓｅｐａｒａｔｏｒ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅＦｌｕｅｎｔｗａｓｕｓｅｄｔｏｃｏｎｄｕｃｔｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅｆｉｌｌｅｒａｎｄｏｐｔｉｍｉｚｅｉｔｓｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈ，ｉｔｗａｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｗｈｅｎｔｈｅＡｎｇｌｅｏｆｔｈｅｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅｉｓ１５°，ｔｈｅｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅｌｅｎｇｔｈｉｓ１５０ｍｍ，ｏｒｔｈｅｐｌａｔｅｓｐａｃｉｎｇｉｓ３０ｍｍ，ｔｈｅｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅｆｉｌｌｅｒｃａｎｍａｋｅｔｈｅｏｉｌ－ｗａｔｅｒｓｅｐａｒａｔｏｒｔｏａｃｈｉｅｖｅｇｏｏｄｓｅｐａｒａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｃｌｉｎｅｄｐｌａｔｅ；ｏｉｌ－ｗａｔｅｒｓｅｐａｒａｔｏｒ；ｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ 常见的油水分离器主要是通过重力沉降的方式进行油水分离，其具有结构简单、处理量大等特点，被广泛应用于石油石化等领域［１］。
翼片斜板沉淀半生产性实验研究
翼片斜板沉淀半生产性实验研究摘要：本实验研究是考察新型沉淀装置――民办片斜板沉淀装置的沉淀规律。
这种装置的沉淀机理不同于传统的沉淀池，悬浮絮凝体在翼片斜板造成的环流作用下，加速沉淀。
通过实验发现，由翼片槽内流出的悬浮物质浓度随翼片格数增加呈指数衰减，同时发现去除悬浮物质的极限程度与悬浮絮体的絮凝特征有关。
关键词：翼片斜板沉淀The Experiment and Research of SedimentationTank with Wing Sheet Type Inclined PlatesAbstract The settling law of the new sedimentationfacility――a sedimentation tank with inclined plates—―is observed stndied in this test.The settling principle of the new sedimentation facility is different from that of traditional sedimentation facility.The precipitation of suspended flocs is accelerated by means of the circle――flow――action formed by declined plates.Having done the experiments，we found that the concentration of the suspended matter flowing out of the declined plates decreascs in a exponent form as the number of the declined plates increased.We also found that the removable limitation of the suspended matter closely related with flocculative characteristics of The flocs.KeyWords incline plates with wing sheet，water supply，sedimentation.横向流翼片斜板沉淀模型试验完成后，为探求对不同水质原水，不同絮凝情况下杂质的去除规律及同一斜板不同高度上杂质分布情况，如何确定沉淀装置的合理格数及翼片斜板的最佳结构，以及全年（春、夏、秋、冬）运行的可行性，为设计和生产提供必要的性能参数，我们又进行了横向流翼片斜板的半生产性（中间）实验研究。
斜板分离器
斜板除油器斜板分离器是根据斜板浅池理论进行除油的设备，斜板为侧向流小间距斜板，具有分离效率高、操作方便、维护简单、运行稳定、使用寿命长的特点。
设备橇装图见厂家提供的图纸。
（一）主要技术参数型号ECCL3000/444 数量1套处理量444m3/h 设计压力1500kPag设计温度160℃操作压力200kPag操作温度65~95℃停滞时间 2.5min净重22000kg 操作重38000kg入口油含量≤3000~5000mg/l出口油含量≤300~500mg/l橇尺寸5100×4600×6066mm（二）工作原理浅池理论在水流速度一定时，减少油滴浮升高度和增加油滴水平移动长度可减少油滴浮升速度，根据Stokes公式除油设备即可分离较小粒径的油滴。
斜板分离段为小间距侧向流斜板组。
如图1，含油污水由波纹侧向沿波纹曲线通过波纹板，在距离一定的情况下，油水的通过距离最长，由于水流方向不断改变增加了油滴的碰撞机会。
油聚集到沿波纹板的下表面沿波峰向上直线运动，泥聚集到波纹板的上表面沿波谷向下直线运动。
这样在分离过程中保证油和泥的运移阻力最小，而油水的通过距离最长。
图1侧向流小间距斜板工作原理图斜板组为对称布置，水流方向垂直于纸面。
油和泥分别排入百油腔和排泥腔，即实现油、水、泥的分离，这样保证上部斜板组和下部斜板组的工作负荷一样。
图2小间距斜板组布置图（三）设备构成如图3设备由斜板组、隔板将立式撇油罐容器隔成进水区、斜板分离区、出水区、排油区、排泥区，在各区上设有相应的液位、压力传感器以保证设备稳定运行。
进水区：进水区设有布水器可大大降低进水流速对聚结单元的冲击，保证在容器轴线方向水流均匀。
在进水区设置有液位传感器，可随时监控进水区的液位高度。
斜板分离区：由侧向流小间距斜板组组成，其作用是实现油、水、泥的分离。
斜板的材料为玻璃钢。
排水区：排水区利用收水器收集处理后的净化水，在排水区设有液位传感器，液位传感器随时发送液位信号给中控，中控根据预先设定的值，调整出水管线上的调节阀开度，维持出水区的工作液位。
斜板重力分离器的研究
图 4 液 液分层流动
ps x
=
-
s gsin !+ ∀ 2yu2s, 0 !y ! .
( 1)
p x
=
-
gsin !+
∀
2u y2
,
0
!y
!
.
( 2)
壁面处的边界条件为 无滑脱 , 即
y = 0, us= 0; y = ; u = 0
( 3)
界面处边界条件的确定很困难, 需进行适当
的假设. 速度为同一值, 而界面处剪应力是单值
表 1 设计参数
名称
质量分数 /%
密度 / ( kg/ m3)
粘度 / cp
硝基苯
9
浓硫酸( 77 % )
91
1 200
2. 01
1 692. 5
17
结构计算: 取 d = 0. 10 mm, 硝基苯为分散相. 代入公
式( 23) 得: ut = 1. 58 # 10- 4 m/ s; 生产能力 V s = 3. 084 # 10- 4 m/ s; 浓硫酸的体积分数为 0. 877 5; 硝基苯的体
3. 3 共性
2 种方法的共性在于他 们都限定了最小的 液滴尺寸为 0. 05~ 0. 15 mm 的范围, 然后应用 公式进行计算, 事实上, 这个最小的液滴直径在 实际操作中很难产生. 但是, 他们选用这个范围 是在大量实验和实际应用中总结的可适用的最 低范围, 它为我们的设计指明了方向. 另一方面, 他们在选择变量时尽量使板间的流动为层流. 因 此 API 的某些设计原则在一定程度上可以适用 于第 2 种设计方法.
图 5 指数 n 与 Re 的函数关系曲线
3. 2 J. M 柯尔森的观点
KMLY型斜板浓密机沉降浓缩效果分析
图 4 斜板浅层沉降矢量示意
可以认为颗粒从液体中分出而达到固液分离的目
的 。假定颗粒为自由沉降 ,而且不同相界面摩擦力
ϖ
ϖ
ϖ
为零 ,则 v S + vL = vo 。就是说 , 自由沉降末速度为
v S 的颗粒 ,当斜板间液流上升速度为 vL 时 , 由速度
矢量合成看出 ,颗粒仍然落在斜板面上而沉降 。而同
关键词 斜板浓密机 浅层沉降 浓缩
Analysis of the Settl ing2thickening Effect of KMLY Lamella Thickener
Wan Xiaojin
( Kun m i ng Metall u rgical Research Instit ute)
Abstract The settling2t hickening effect of KML Y lamella t hickener is analyzed ,which shows t hat KML Y lamella t hickener can greatly improve t he characteristis of t he pulp flow and distribution in t he t hickener so as to raise its volume utilizatoin coefficient ,shorten t he fine particle settling route so as to speed up its setting velocity and improve t he settling efficiency and increase t he effective settling area by several times so as to raise t he equipment capacity by 3～ 6 times.
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轴; 分散相由 y 方向溢出。 在每个通道内, 一 方面分散相液滴在密度差产生的浮力的作用 下, 以 us 的沉降速度沿 z 轴方向运动, 与斜板 作用、 聚结, 最后在斜板的下表面形成流动的 层膜; 另一方面分散相液滴在扩散体系的带动 下随扩散体系沿轴线运动, 这就使流动层膜在 x 方向也产生流动。
关键词 斜板沉降器 聚结时间 液滴 分离模型 分离
随着斜板沉降技术的发展, 斜板沉降器已 广泛应用于非均相物系的分离, 如在固- 液分 离方面, 由于其结构简单, 制造费用低, 占地 面积小, 分离粒径范围大, 处理量大, 操作费 用低, 因而被广泛应用于石油化工、 矿山、 食 品、 纺织、 废水处理、 冶金等工业部门, 并且 在一定场合已经取代了普通重力沉降槽。 斜板 沉降器在即使不使用絮凝剂的情况下, 细微颗 粒也能实现沉降分离, 故特别适用于食品工业 等不能添加絮凝剂的场合。在液- 液分离方面, 如在化工方面的有毒废液的处理[1], 石油工业 中的油水分离[2], 环保方面的废液处理、液体净 化等, 都显示了斜板沉降器的广泛应用前景。 关于斜板沉降分离理论目前的研究都集中 在液滴的沉降、 液滴的聚结两方面, 斜板沉降 分离器的设计也是依据这两个方面的理论, 而 关于液液分层后的稳定阶段则很少涉及。 事实 上, 轻重两相分层后, 两相中仍含有少量的对 方成分, 这就需要考虑分层后的稳定时间, 如 果两相的分离时间不够, 就会出现两相中互相 夹带对方成分的不良后果。 本文建立的分离模
《化工装备技术》第 27 卷 第 1 期 2006 年
13
斜板沉降分离器分离模型
侯海瑞3 吴剑华 孟辉波
(沈阳化工学院)
摘 要 在斜板沉降分离器的液滴动力模型基础上, 建立了关于斜板分离器的分离 过程数学模型, 并分析了分离直径的范围, 从而为斜板分离器的设计提供了理论依 据。 该模型不仅考虑了液滴的上升时间、 液滴的聚结时间, 还考虑了液膜的稳定时 间, 这对提高斜板分离器的分离效率具有重要的指导作用。
t1 =
2b usco sΑ
21312 液滴聚结时间
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《化工装备技术》第 27 卷 第 1 期 2006 年
dp dr
+
ddzΣ=
0
(1)
由牛顿粘性定律得
Σ= -
Λc
du dz
代入式 (1) 中得
dp dr
-
Λc
d2u dz 2
=
0
(2)
边界条件: z = 0, u= ud; z = h, u= ur。
对式 (2) 进行两次积分, 得
hc=
01267
H
2 cd
rf2
6Ρ∃ Θ
1 7
式 (6) 中 ur 和 ud 参见文献[ 6 ], 液滴变形尺寸参
型不仅考虑了液滴在斜板间的上升时间、 液滴 的聚结时间, 还考虑了分层后的稳定时间, 同 时还确定了液滴的分离直径范围, 为斜板沉降 分离器的设计提供了理论依据。 1 基本模型假设 (1) 斜板沉降器内的流体处于稳态充分发 展的层流流动状态。 (2) 假设液滴上升、 聚结、 层膜稳定三个 过程彼此独立互不干扰, 不考虑液滴之间的聚 并, 液滴为刚性小球并且在上升过程中保持球 形不变。 (3) 不考虑器壁效应和液滴表面可动性及 液滴内环流的影响。 (4) 液滴沿流道垂直方向均匀分布。 2 分离模型的建立 211 流场及坐标系的建立 流体的流动形式采用错流形式。 错流流动 是指一组斜板沿斜板沉降器的轴线方向平行放 置, 扩散体系沿轴线方向流动, 如图 1 所示。取 沿扩散体系流动方向为 x 轴, 即斜板的长度方 向; 垂直于斜板的方向为 z 轴; 斜板侧向为 y
பைடு நூலகம்
对式 (4) 积分并代入边界条件后得
-
w=
Ρh3 3R Λc rf
2
+
h rf
(ur+
ud) =
-
dh dt
(5)
边界条件: t= 0, h1= ∆1= 011; t= tk, hc= ∆c。积
分并代入边界条件, 得到液滴在斜板下表面的
聚结时间 t2 为
h12
t2 =
tk =
rf 2 (ur+
z = ∆R , ucy= vd; z = 2b, ucy= 0。
对式 (7) 积分可得出分散相流动层膜的速
度分布和平均速度表达式:
u dy =
1 2Λd
(
5p d 5y
+
Θdg sinΑ) z 2
+
(
vd
∆R
-
∆R 2Λd
5p d 5y
-
∆R 2Λd
Θdg
sin
Α)
z
(9)
uλdy =
VR
图 2 液滴在倾斜的层膜上的变形
由连续方程dp dr
+
dw dz
=
0,
并积分得
-
w=
d dr
h 2
(ur+
ud) -
h3 dp 12Λc d r
(3)
再对 r 积分
dp dr
=
12Λc
h3
w r+
h 2
(u r+
ud)
(4)
边界条件: r= 0, p = 2Ρ R ; r= rf, p = 0。
(z
2-
zh) +
z h
ur+
(1-
z h
)
ud
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16
斜板沉降分离器分离模型
连续相的流动边界条件:
分别如下:
Λd
52 u dy 5z 2
=
5p d 5y
+
Θdg sinΑ
(0≤z ≤∆R )
(7)
Λc
52 u cy 5z 2
=
5p c 5y
+
Θcg sinΑ
(∆R ≤z ≤2b)
(8)
分散相流动层膜的边界条件:
z = 0, udy= 0; z = ∆R , udy= v d。
u=
1 dp 2Λc d r
18Λc2
1 3
Θc (Θc- Θd) g
液滴分离直径范围为 d co ≤d p ≤dm ax,
分离直径的范围为
所以液滴
212 液滴分离直径范围
液滴由斜板底部上升到达斜板的时间要小
于或等于流体由进料口至出料口的时间, 即 γt≥
t1。水平流动的扩散体系, 由入料口至出料口的 时间为 γt= l uλx, 其中 uλx 为水平流动速度。假设
Γ0 =
V
lV
V
l
xi
式中 V l——斜板沉降器混合物料中分散相的
体积浓度
V xi—— 斜板长度为 x 处的某一截面的 连续相中的分散相的平均浓度
3 侯海瑞, 男, 1979 年生, 硕士研究生。 沈阳市, 110142。 © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
14
斜板沉降分离器分离模型
数 及 描 述 液 滴 变 形 的 Bond 数 参 见 文
献 [ 5, 6 ]。
21313 液膜稳定时间
当液滴在流动层膜聚结完毕后, 由于沿 x
方向扩散体系以恒定的速度流动, 在两相交界
处, 两相流的相互剪切作用使层膜开始沿 y 和
x 方向作二维流动, 在 y 方向上以平均速度 uλdy
作等速运动, 两相运动的N avier- Stokes 方程
流动层膜沿斜板的 y 方向的平均速度 uλdy。因分
散相流动层膜的厚度还未知, 所以速度分布还
是无法计算, 下面将讨论层膜厚度的计算式。
对于给定的液- 液扩散体系, 两相的体积
流率 V d 与 V c 已知, 并且有
uλdy= V d ∆R
uλcy= V c (2b- ∆R )
对于板间的一维流动的流体, 这里假设压力梯
∆R
=
1 6Λd
(
5p d 5y
+
Θdg sinΑ) ∆R2
+
(
vd
2∆R
-
∆R 4Λd
5p d 5y
-
∆R 4Λd
Θg
sin
Α)
∆R
(10)
分散相流动层膜的表面速度为
vd=
∃
Θg sin 2Λd
Α∆R
2
(B
-
1)
其中
B=
2Λd (ΚΛd (Κ-
1) + Λc 1) + Λc
式中
Κ=
2b ∆R
以上是对分散相速度表达式的推导, 求得
ud) ln
u
r
+ rf
ud
+
Ρh 1 2 3R Λc rf2
h
2 c
(6)
ur+ ud+ rf
Ρhc2 3R Λc rf2
其中 hc 的计算公式B lass 和 R autenberg 在文献
[ 5 ]中给出为
图 3 排液层单元受力与速度分布
从挤压层中取出一单元体, 如图 3 所示, 由 受力平衡得
3