懸浮液的基本性質(zhì)-課件

第一章懸浮液的基本性質(zhì)煤泥水：由不同粒度的細(xì)小煤炭顆粒與水介質(zhì)混合而成的懸浮液。煤泥水處理：煤泥水處理指將煤從煤泥水中分離出來即一種固液分離過程。懸浮液的基本性質(zhì)●懸浮液:指固體顆粒度大于10-5cm以上的固液分散體系●分散體系基本類型：粗分散體系膠體分散體系分子分散體系

懸浮液的基本性質(zhì)精品資料第一節(jié)液相的基本性質(zhì)

1、水的極性

●水分子是極性分子，導(dǎo)致水具有特殊性—

氫鍵?！駳滏I的特點(diǎn)：鍵能較高，鍵長較大?！駳滏I的存在使固液分離更加困難。

懸浮液的基本性質(zhì)圖(2-1)水分子的電子云圖(2-2)水分子的結(jié)構(gòu)參數(shù)懸浮液的基本性質(zhì)

液態(tài)水中的瞬時(shí)締和體懸浮液的基本性質(zhì)2、水的粘性●粘性—流體分子間相互作用的體現(xiàn)?！袼哂姓承?，是常見的牛頓流體，其粘度與溫度有一定的關(guān)系?！窠档退恼扯龋欣诠桃悍蛛x。

3、水的表面張力●物質(zhì)增加單位表面積外界所做的功?！袼哂泻芨叩谋砻鎻埩?，且隨溫度的變化而變化?！癖砻鎻埩桃悍蛛x的影響：主要表現(xiàn)在液體介質(zhì)表面張力越大，固液分離越困難。

懸浮液的基本性質(zhì)

第二節(jié)固相的基本性質(zhì)1、固相顆粒粒度●顆粒粒度表示方法:

有篩分粒度、表面粒度、自由沉降粒度等，適用場合各不相同。

懸浮液的基本性質(zhì)

●

粒群的粒度分布：

固液體系是多分散形體系，顆粒粒度有一定的分布規(guī)律。表示粒群粒度的方法：特征量法、列表格法及公式法。

●粒度對固液分離的影響：

固液分離過程中，只要物料中細(xì)粒顆粒含量增多，分離效率就會(huì)降低。實(shí)際工作中，應(yīng)盡量增大顆粒粒度。懸浮液的基本性質(zhì)

顆粒粒度及其相應(yīng)的分離設(shè)備圖2-4懸浮液的基本性質(zhì)2、顆粒的形狀●描述顆粒形狀的定量參數(shù)：球形系數(shù)，其定義為：ψ=Sb,v/Sg,vSb,v-與顆粒具有相同體積的球體的表面積；

Sg,v-實(shí)際顆粒的表面積。●顆粒形狀在某些特定場合下，對分離效果有一定影響。如重力沉降過程等。懸浮液的基本性質(zhì)

第三節(jié)固液體系的基本性質(zhì)

1、固液體系的穩(wěn)定性

●穩(wěn)定性：固體物料在液相介質(zhì)中保持均勻分散的能力?！裼绊懛€(wěn)定性的因素：物料密度、濃度、粒度及組成、界面電位、體系溫度、擱置時(shí)間等。（表2-5）●穩(wěn)定性越高懸浮液，固液分離效果越差。懸浮液的基本性質(zhì)表2-5影響固液體系穩(wěn)定性的因素分析因素變化固體密度增大固體濃度上升固體粒度變大粒度組成變寬界面電位增大體系溫度上升擱置時(shí)間延長穩(wěn)定性下降增加下降增加增加下降下降懸浮液的基本性質(zhì)2、懸浮液的流變性

●懸浮液的流變行為與均質(zhì)液相相比，復(fù)雜的多。

●影響懸浮液粘度的因素：濃度、顆粒粒度、分散度、表面電荷等。3、水在固體物料中的賦存狀態(tài)化合水、結(jié)合水、毛細(xì)管水、自由水

●化合水：水分和物質(zhì)按固定比率直接化合，成為新物質(zhì)的一部分。懸浮液的基本性質(zhì)●結(jié)合水：極性很強(qiáng)的水，在與具有極性的物料共存時(shí)，很容易在固體表面形成一層“水化膜”

——結(jié)合水。結(jié)合水又分為：強(qiáng)結(jié)合水和弱結(jié)合水?！衩?xì)管水：固液體系中，當(dāng)固體顆粒本身含有裂隙及顆粒之間形成許多細(xì)小空隙時(shí)，水會(huì)存在這些裂隙懸浮液的基本性質(zhì)和孔隙中，形成毛細(xì)管水。（圖2-7）

圖2-7毛細(xì)管水分示意圖a-顆粒間毛細(xì)管；b-顆粒本身毛細(xì)管懸浮液的基本性質(zhì)

物料中孔隙率越大，毛細(xì)管水分越多。

孔隙率

m=（V1-V2）/V1

式中m—物料的孔隙度；

V1—物料的體積，m3；

V2—物料中固體顆粒所占據(jù)的體積，m3。

懸浮液的基本性質(zhì)

平衡狀態(tài)毛細(xì)管中水柱高度圖

毛細(xì)管中水注高度—水的表面張力N/m，—平衡接觸角（o）g—重力加速度m/s2—水的密度kg/m3懸浮液的基本性質(zhì)●自由水：

即重力水，其運(yùn)動(dòng)受重力控制，容易被脫除。懸浮液的基本性質(zhì)4、顆粒表面電性及潤濕性（1）顆粒表面電性：

●顆粒表面荷電的原因——固體物料在水中分散時(shí)，其表面與極性水分子相互作用，發(fā)生溶解、吸附、表面電離現(xiàn)象，從而使顆粒表面荷電?！耦w粒表面荷電機(jī)理——優(yōu)先溶解機(jī)理優(yōu)先吸附機(jī)理電離作用機(jī)理懸浮液的基本性質(zhì)表面荷電過程石英表面荷電機(jī)理懸浮液的基本性質(zhì)

（2）顆粒表面潤濕性

●潤濕性的衡量標(biāo)準(zhǔn)：接觸角θ

●揚(yáng)氏方程：

cosθ=

sg、sl、gl—固-氣、固-液

及氣-液界面的界面張力；

—接觸角，可定量表示固體的潤濕性。懸浮液的基本性質(zhì)

固液氣三相平衡體系

θ>90°，固體難以潤濕（或疏水的）

θ<90°，固體易于潤濕（或親水的）

θ=0°，液體則完全潤濕固體。懸浮液的基本性質(zhì)●潤濕性對固液分離的影響固體物料的潤濕性越差，固液分離效果越好。實(shí)際工作中，應(yīng)盡量增大被分離物料的疏水性。

懸浮液的基本性質(zhì)第四節(jié)煤泥水的基本性質(zhì)（簡介）

煤泥水的主要性質(zhì)：濃度、粘度、化學(xué)性質(zhì)、煤泥的粒度及礦物組成。

1、煤泥水的濃度：

適當(dāng)增大濃度，可提高過濾設(shè)備的處理量，進(jìn)而提高分離效率。選煤廠常用三個(gè)指標(biāo)表示：液固比R、固體含量C（g/L）、重量百分濃度（%）。懸浮液的基本性質(zhì)

煤泥水的有效粘度與煤泥粒度在不同固液含量中的關(guān)系（見圖）2、煤泥水的粘度：懸浮液的基本性質(zhì)

影響煤泥水粘度的因素：

粒度越細(xì)，細(xì)顆粒含量越多，煤泥水粘度越大。3、煤泥水的主要化學(xué)性質(zhì)主要化學(xué)性質(zhì)是指水的硬度、水中溶解物的組成、酸堿度。

●水的硬度：硬度較大時(shí)，促使固體顆粒分散或凝聚，改變沉降特性。懸浮液的基本性質(zhì)●

水中溶解物的組成：主要是由一些可溶性鹽類組成，（如K+、Na+、Fe2+、HCO3、CL-等）洗水中積累過多，影響煤泥沉降和洗水澄清?！袼乃釅A度：主要對絮凝過程有影響，煤泥水處理過程中很少調(diào)節(jié)。懸浮液的基本性質(zhì)4、煤泥水中煤泥的性質(zhì)

●煤泥的粒度及粒度組成,對煤泥水處理的影響：煤泥粒度越小，微細(xì)顆粒含量越多，越不利于煤泥的澄清、沉降、濃縮、過濾。

懸浮液的基本性質(zhì)

粒度群的特征值：眾值——粒度分布曲線中與峰值相對應(yīng)的粒度：中值——50%粒度，一半粒度大于