重力濃縮PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 重力濃縮重力濃縮 沉降試沉降試 驗(yàn)驗(yàn) 第四章第四章 重力濃縮重力濃縮 4.1 4.1 沉降原理沉降原理 (a)絮凝懸浮液的沉降 （b)濃度對(duì)沉降的影響 (a) (b) 時(shí)間 界面高度 （C）高濃度 (B)中濃度(A)低濃度 的沉淀 壓實(shí)的沉淀 在壓縮中 懸浮液澄清液 (4)(3)(2)(1) (E)(D)(C)(B)(A) 時(shí)間 固液界面 臨界沉降點(diǎn) 區(qū)域1 區(qū)域4 區(qū)域3 區(qū)域2 界面高度 A 含有均勻混合且絮凝的懸浮液含有均勻混合且絮凝的懸浮液 B、C表示放置后不久的狀況表示放置后不久的狀況 D 懸浮液區(qū)消失和所有固體以沉懸浮液區(qū)消失和所有固體以沉 淀的形式在。這一狀態(tài)稱為淀的形

2、式在。這一狀態(tài)稱為臨界臨界 沉降點(diǎn)沉降點(diǎn)。 特點(diǎn)：在趨近該點(diǎn)以前固液界面特點(diǎn)：在趨近該點(diǎn)以前固液界面 與時(shí)間大約遵循直線關(guān)系。與時(shí)間大約遵循直線關(guān)系。 第1頁/共21頁 沉降試沉降試 驗(yàn)驗(yàn) 第四章第四章 重力濃縮重力濃縮 4.1 4.1 沉降原理沉降原理 (a)絮凝懸浮液的沉降 （b)濃度對(duì)沉降的影響 (a) (b) 時(shí)間 界面高度 （C）高濃度 (B)中濃度(A)低濃度 的沉淀 壓實(shí)的沉淀 在壓縮中 懸浮液澄清液 (4)(3)(2)(1) (E)(D)(C)(B)(A) 時(shí)間 固液界面 臨界沉降點(diǎn) 區(qū)域1 區(qū)域4 區(qū)域3 區(qū)域2 界面高度 E 最終狀態(tài)最終狀態(tài) D-E 沉淀的壓縮過程發(fā)生在沉

3、淀的壓縮過程發(fā)生在D和和E之間之間 ，壓縮階段占用的時(shí)間成整個(gè)過程耗用，壓縮階段占用的時(shí)間成整個(gè)過程耗用 時(shí)間的較大部分。時(shí)間的較大部分。 進(jìn)入沉淀中的液體在上面沉淀的重進(jìn)入沉淀中的液體在上面沉淀的重 量作用下慢慢地被擠壓出來。這個(gè)過程量作用下慢慢地被擠壓出來。這個(gè)過程 一直延續(xù)到絮團(tuán)的重量和本身的機(jī)械強(qiáng)一直延續(xù)到絮團(tuán)的重量和本身的機(jī)械強(qiáng) 度間建立起平衡為止。度間建立起平衡為止。 總過程的時(shí)間，完全取決于所用絮凝劑的類型。絮凝劑的選擇對(duì)沉降過程起主要決定作用。總過程的時(shí)間，完全取決于所用絮凝劑的類型。絮凝劑的選擇對(duì)沉降過程起主要決定作用。 第2頁/共21頁 沉降試沉降試 驗(yàn)驗(yàn) 第四章第四章 重

4、力濃縮重力濃縮 4.1 4.1 沉降原理沉降原理 (a)絮凝懸浮液的沉降 （b)濃度對(duì)沉降的影響 (a) (b) 時(shí)間 界面高度 （C）高濃度 (B)中濃度(A)低濃度 的沉淀 壓實(shí)的沉淀 在壓縮中 懸浮液澄清液 (4)(3)(2)(1) (E)(D)(C)(B)(A) 時(shí)間 固液界面 臨界沉降點(diǎn) 區(qū)域1 區(qū)域4 區(qū)域3 區(qū)域2 界面高度 區(qū)域區(qū)域1 澄清液區(qū)澄清液區(qū) 區(qū)域區(qū)域2 懸浮液區(qū)懸浮液區(qū) 區(qū)域區(qū)域3 自由沉降區(qū)自由沉降區(qū) 區(qū)域區(qū)域4 壓縮壓實(shí)區(qū)壓縮壓實(shí)區(qū) 四個(gè)區(qū)域四個(gè)區(qū)域 第3頁/共21頁 沉降的影響因沉降的影響因 素素 第四章第四章 重力濃縮重力濃縮 4.24.2影響沉降的因素影響

5、沉降的因素 球形或近似球形的顆粒球形或近似球形的顆粒(或聚凝物或聚凝物)顯著地比相同顯著地比相同 重量的非球形的片狀或針狀顆粒下沉更迅速。重量的非球形的片狀或針狀顆粒下沉更迅速。 A、顆粒的顆粒的性質(zhì)性質(zhì) 絮凝具有將一群尺寸不同和形狀不規(guī)則的顆粒轉(zhuǎn) 變成相當(dāng)好的圓形的團(tuán)粒，可大大地改善懸浮液的沉 降特性。 第4頁/共21頁 沉降的影響因沉降的影響因 素素 第四章第四章 重力濃縮重力濃縮 4.24.2影響沉降的因素影響沉降的因素 (b) 時(shí)間 界面高度 （C）高濃度 (B)中濃度(A)低濃度 （b)濃度對(duì)沉降的影響 1、顆粒數(shù)量增加，單獨(dú)的顆粒的下降、顆粒數(shù)量增加，單獨(dú)的顆粒的下降 速度；高濃度

6、的懸浮液表現(xiàn)出速度；高濃度的懸浮液表現(xiàn)出 單個(gè)顆單個(gè)顆 粒的沉降速度急劇地減少，由此導(dǎo)致顆粒的沉降速度急劇地減少，由此導(dǎo)致顆 粒群以大體相同的速度下降。因?yàn)檫M(jìn)行粒群以大體相同的速度下降。因?yàn)檫M(jìn)行 沉降的是整體的沉降而不是單個(gè)顆粒的沉降的是整體的沉降而不是單個(gè)顆粒的 沉降故稱這種運(yùn)動(dòng)為沉降故稱這種運(yùn)動(dòng)為受阻運(yùn)動(dòng)受阻運(yùn)動(dòng)。 A、顆粒的性質(zhì)、顆粒的性質(zhì) B、濃度影響、濃度影響 第5頁/共21頁 沉降的影響因沉降的影響因 素素 第四章第四章 重力濃縮重力濃縮 4.24.2影響沉降的因素影響沉降的因素 (b) 時(shí)間 界面高度 （C）高濃度 (B)中濃度(A)低濃度 （b)濃度對(duì)沉降的影響 2、低濃度懸浮

7、液自由下降、低濃度懸浮液自由下降 單個(gè)顆粒單個(gè)顆粒 或絮凝團(tuán)在回流液中獨(dú)立活動(dòng)和自由下或絮凝團(tuán)在回流液中獨(dú)立活動(dòng)和自由下 降，而回流液則在它們之間向上移動(dòng)。降，而回流液則在它們之間向上移動(dòng)。 3、中濃度懸浮液溝道式的沉降、中濃度懸浮液溝道式的沉降 假如假如 懸浮液高度是足夠高的話，則進(jìn)行溝道懸浮液高度是足夠高的話，則進(jìn)行溝道 式的沉降。這些溝道具有與絮團(tuán)同一數(shù)式的沉降。這些溝道具有與絮團(tuán)同一數(shù) 量級(jí)的直徑而且是在誘發(fā)階段發(fā)展形成量級(jí)的直徑而且是在誘發(fā)階段發(fā)展形成 的，在這誘發(fā)階段中，回流液體量的增的，在這誘發(fā)階段中，回流液體量的增 加迫使液體通過漿狀主體而形成通路。加迫使液體通過漿狀主體而形成

8、通路。 A、顆粒的性、顆粒的性 B、濃度影響、濃度影響 第6頁/共21頁 沉降的影響因沉降的影響因 素素 第四章第四章 重力濃縮重力濃縮 4.24.2影響沉降的因素影響沉降的因素 (b) 時(shí)間 界面高度 （C）高濃度 (B)中濃度(A)低濃度 （b)濃度對(duì)沉降的影響 4、高濃度懸浮液、高濃度懸浮液 不可能形成回流液不可能形成回流液 溝道，流體的流動(dòng)只能是通過原始顆粒溝道，流體的流動(dòng)只能是通過原始顆粒 間的微小空隙，從而導(dǎo)致相對(duì)低的壓縮間的微小空隙，從而導(dǎo)致相對(duì)低的壓縮 速率。速率。 由于顆粒與顆粒架橋的結(jié)構(gòu)，該結(jié)由于顆粒與顆粒架橋的結(jié)構(gòu)，該結(jié) 構(gòu)含有相對(duì)大量的空隙水，且由于顆粒構(gòu)含有相對(duì)大量的

9、空隙水，且由于顆粒 之間在接觸點(diǎn)的摩擦力，該結(jié)構(gòu)不易壓之間在接觸點(diǎn)的摩擦力，該結(jié)構(gòu)不易壓 塌。塌。高濃度的懸浮液要求相當(dāng)高的懸浮高濃度的懸浮液要求相當(dāng)高的懸浮 液高度以便有效評(píng)價(jià)所能達(dá)到的沉降性液高度以便有效評(píng)價(jià)所能達(dá)到的沉降性 能。能。 A、顆粒的性、顆粒的性 B、濃度影響、濃度影響 第7頁/共21頁 沉降的影響因沉降的影響因 素素 第四章第四章 重力濃縮重力濃縮 4.24.2影響沉降的因素影響沉降的因素 直徑直徑 靠近沉降顆粒的固定壁或邊界的存在會(huì)干擾附近顆粒的正常流靠近沉降顆粒的固定壁或邊界的存在會(huì)干擾附近顆粒的正常流 型，從而降低沉降速度。如果容器直徑或平均直徑與顆粒直徑之比約型，從而

10、降低沉降速度。如果容器直徑或平均直徑與顆粒直徑之比約 大于大于100，容器壁對(duì)顆粒的沉降速度可視為沒有影響。，容器壁對(duì)顆粒的沉降速度可視為沒有影響。 A、顆粒的性、顆粒的性 B、濃度影響、濃度影響 C、沉降容器、沉降容器 高度高度 容器提供的懸浮液高度一般并不影響沉降速度或最終獲得的沉容器提供的懸浮液高度一般并不影響沉降速度或最終獲得的沉 淀濃度?？墒侨绻腆w濃度高時(shí)，為使整個(gè)沉降過程期間包含自由沉淀濃度?？墒侨绻腆w濃度高時(shí)，為使整個(gè)沉降過程期間包含自由沉 降階段容器必須提供足夠的高度。降階段容器必須提供足夠的高度。 第8頁/共21頁 第四章第四章 重力濃縮重力濃縮 4.34.3用于單元操作

11、的各種濃縮機(jī)用于單元操作的各種濃縮機(jī) 4.3.1 基本相似點(diǎn)基本相似點(diǎn) 2、懸浮液的重量濃度超過、懸浮液的重量濃度超過10而且發(fā)生干涉沉降。而且發(fā)生干涉沉降。 4、為了從尺寸和型式給定的濃縮機(jī)中獲得最大可能的生產(chǎn)率，沉降速度應(yīng)盡可能的高。、為了從尺寸和型式給定的濃縮機(jī)中獲得最大可能的生產(chǎn)率，沉降速度應(yīng)盡可能的高。 1、濃縮機(jī)或澄清槽是通過沉降分離在形成澄清液的情況下，單純提高懸浮液濃度的工業(yè)設(shè)備。、濃縮機(jī)或澄清槽是通過沉降分離在形成澄清液的情況下，單純提高懸浮液濃度的工業(yè)設(shè)備。 3、可將濃縮設(shè)備設(shè)計(jì)成為間歇或連續(xù)操作的設(shè)備，且大多由相對(duì)淺的容器構(gòu)成，從其頂部排出澄清液，濃縮的母液在底部排走、可

12、將濃縮設(shè)備設(shè)計(jì)成為間歇或連續(xù)操作的設(shè)備，且大多由相對(duì)淺的容器構(gòu)成，從其頂部排出澄清液，濃縮的母液在底部排走 5、在多數(shù)情況下通過加入少量凝聚劑或絮凝劑可以人為地提高速度，面對(duì)于那些十分特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，通常應(yīng)在全都試驗(yàn)了所推薦的各種類型的絮凝劑之后來選定。的變化情況。、在多數(shù)情況下通過加入少量凝聚劑或絮凝劑可以人為地提高速度，面對(duì)于那些十分特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，通常應(yīng)在全都試驗(yàn)了所推薦的各種類型的絮凝劑之后來選定。的變化情況。 第9頁/共21頁 第四章第四章 重力濃縮重力濃縮 4.34.3用于單元操作的各種濃縮機(jī)用于單元操作的各種濃縮機(jī) 4.3.2 沉降容量沉降容量 沉降容量與容器或槽的面積成正比，通

13、常由懸浮液中沉降容量與容器或槽的面積成正比，通常由懸浮液中 固體的自由沉降或非壓縮沉降速度確定，這種速度與液體固體的自由沉降或非壓縮沉降速度確定，這種速度與液體 深度無關(guān)。深度無關(guān)。 最低沉降速度的那個(gè)區(qū)將控制設(shè)備的尺寸最低沉降速度的那個(gè)區(qū)將控制設(shè)備的尺寸 ，因?yàn)樗械墓腆w最終必須通過此區(qū)。，因?yàn)樗械墓腆w最終必須通過此區(qū)。 第10頁/共21頁 第四章第四章 重力濃縮重力濃縮 4.34.3用于單元操作的各種濃縮機(jī)用于單元操作的各種濃縮機(jī) 4.3.3 絮凝固體的濃縮容絮凝固體的濃縮容 量量 到達(dá)卸料濃度所需要的容器尺寸，取決于在連續(xù)操作到達(dá)卸料濃度所需要的容器尺寸，取決于在連續(xù)操作 的濃縮機(jī)中的

14、真實(shí)條件下，固體的實(shí)際沉降速度與濃度的的濃縮機(jī)中的真實(shí)條件下，固體的實(shí)際沉降速度與濃度的 關(guān)系式。因此在確定濃縮機(jī)尺寸時(shí)，可靠性取決于用這個(gè)關(guān)系式。因此在確定濃縮機(jī)尺寸時(shí)，可靠性取決于用這個(gè) 關(guān)系式的準(zhǔn)確度。關(guān)系式的準(zhǔn)確度。 )(tkfC 如果沉降速度是濃度的單值函數(shù)，那么靜態(tài)間歇沉降試驗(yàn)可獲得完全滿意的結(jié)果。如果沉降速度是濃度的單值函數(shù)，那么靜態(tài)間歇沉降試驗(yàn)可獲得完全滿意的結(jié)果。 第11頁/共21頁 第四章第四章 重力濃縮重力濃縮 4.34.3用于單元操作的各種濃縮機(jī)用于單元操作的各種濃縮機(jī) 4.3.3 絮凝固體的濃縮容絮凝固體的濃縮容 量量 到達(dá)卸料濃度所需要的容器尺寸，取決于在連續(xù)操作到

15、達(dá)卸料濃度所需要的容器尺寸，取決于在連續(xù)操作 的濃縮機(jī)中的真實(shí)條件下，固體的實(shí)際沉降速度與濃度的的濃縮機(jī)中的真實(shí)條件下，固體的實(shí)際沉降速度與濃度的 關(guān)系式。因此在確定濃縮機(jī)尺寸時(shí)，可靠性取決于用這個(gè)關(guān)系式。因此在確定濃縮機(jī)尺寸時(shí)，可靠性取決于用這個(gè) 關(guān)系式的準(zhǔn)確度。關(guān)系式的準(zhǔn)確度。 )(tkfC 如果沉降速度是濃度的單值函數(shù)，那么靜態(tài)間歇沉降試驗(yàn)可獲得完全滿意的結(jié)果。如果沉降速度是濃度的單值函數(shù)，那么靜態(tài)間歇沉降試驗(yàn)可獲得完全滿意的結(jié)果。 第12頁/共21頁 第四章第四章 重力濃縮重力濃縮 4.34.3用于單元操作的各種濃縮機(jī)用于單元操作的各種濃縮機(jī) 4.3.4 濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì) 組成

16、組成 驅(qū)動(dòng)頭驅(qū)動(dòng)頭 軸或轉(zhuǎn)籠軸或轉(zhuǎn)籠 回轉(zhuǎn)耙臂回轉(zhuǎn)耙臂 輸送沉降的固體至卸料口，輸送沉降的固體至卸料口， 并且在壓縮的沉淀中耙出溝道讓水并且在壓縮的沉淀中耙出溝道讓水 逸出以便獲得相對(duì)緊密的和易于處逸出以便獲得相對(duì)緊密的和易于處 理的底流濃度。理的底流濃度。 槽體槽體 第13頁/共21頁 第四章第四章 重力濃縮重力濃縮 4.34.3用于單元操作的各種濃縮機(jī)用于單元操作的各種濃縮機(jī) 4.3.4 濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì) 槽體槽體 1、占總裝置費(fèi)用的、占總裝置費(fèi)用的5060，由鋼、混凝土或鋼筋混凝土組合而成。，由鋼、混凝土或鋼筋混凝土組合而成。 2、鋼槽直徑小子、鋼槽直徑小子25m為較經(jīng)濟(jì)的方案。

17、為較經(jīng)濟(jì)的方案。 3、槽底常常是平的但機(jī)械耙臂向中心卸料處傾斜。用這種結(jié)構(gòu)沉降的固體必然下層不動(dòng)以形成虛假的傾斜底。因?yàn)樵靸r(jià)高，很少讓鋼底與耙臂一樣傾斜。、槽底常常是平的但機(jī)械耙臂向中心卸料處傾斜。用這種結(jié)構(gòu)沉降的固體必然下層不動(dòng)以形成虛假的傾斜底。因?yàn)樵靸r(jià)高，很少讓鋼底與耙臂一樣傾斜。 第14頁/共21頁 第四章第四章 重力濃縮重力濃縮 4.34.3用于單元操作的各種濃縮機(jī)用于單元操作的各種濃縮機(jī) 4.3.4 濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì) 支撐裝置支撐裝置 支撐機(jī)械裝置的方式主要取決于槽經(jīng)。糟徑較小時(shí)，可將驅(qū)動(dòng)頭支撐在加強(qiáng)結(jié)構(gòu)或橫跨槽體的橋路上面，而將粑臂固定在驅(qū)動(dòng)軸上。支撐機(jī)械裝置的方式主要取

18、決于槽經(jīng)。糟徑較小時(shí)，可將驅(qū)動(dòng)頭支撐在加強(qiáng)結(jié)構(gòu)或橫跨槽體的橋路上面，而將粑臂固定在驅(qū)動(dòng)軸上。 糟徑約大于糟徑約大于25m時(shí)，鋼或混凝土的固定中心柱支撐驅(qū)動(dòng)頭和機(jī)械裝置。將耙臂固定在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)籠上，而轉(zhuǎn)籠又被栓接到主傳動(dòng)裝置上。時(shí)，鋼或混凝土的固定中心柱支撐驅(qū)動(dòng)頭和機(jī)械裝置。將耙臂固定在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)籠上，而轉(zhuǎn)籠又被栓接到主傳動(dòng)裝置上。 第15頁/共21頁 第四章第四章 重力濃縮重力濃縮 4.34.3用于單元操作的各種濃縮機(jī)用于單元操作的各種濃縮機(jī) 4.3.4 濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)濃縮機(jī)的設(shè)計(jì) 供料筒供料筒 該筒由三個(gè)圍繞圓筒內(nèi)側(cè)伸展的水平環(huán)板組成。料液被分成兩股相等的切向進(jìn)料液流。這些相向的液流的互相撞擊破壞了不規(guī)則的進(jìn)料液流速度并促進(jìn)了絮凝，因此改善了總的沉降速度和遲延效應(yīng)。由于環(huán)板內(nèi)側(cè)完全敞開且不存在向上液流邊緣來截留殘?jiān)虼肆魅氲牧弦翰粫?huì)堵住這種供料簡(jiǎn)。該筒由三個(gè)圍繞圓筒內(nèi)側(cè)伸展的水平環(huán)板組成。料液被分成兩股相等的切向進(jìn)料液流。這些相向的液流的互相撞擊破壞了不規(guī)則的進(jìn)料液流速度并促進(jìn)了絮凝，因此改善了總的沉降速度和遲延效應(yīng)。由于環(huán)板內(nèi)側(cè)完全敞開且不存在向上液流邊緣來截留殘?jiān)?，因此流入的料液不?huì)堵住這種供料簡(jiǎn)。 第16頁/共21頁 第四章第四章 重力濃縮重力濃縮 4.34.3用于單元操作的各種濃縮機(jī)用于單元操作的各種濃縮機(jī) 4.3.4 濃縮機(jī)的設(shè)計(jì)濃縮機(jī)的設(shè)