稀释和浓缩悬浮液的沉降
沉降是依靠体积力的作用将颗粒从流体中分离出来的过程,该体积力可以是作用在颗粒上的浮力、重力或离心力。颗粒通过粒径大小和密度表现出来的质量以及悬浮液中颗粒的体积浓度,都与这些状况下悬浮液的沉降行为的描述密切相关。稀释悬浮液的沉降过程中,颗粒可以作为个体进行沉降。在高浓度时,用干涉沉降或干涉浓缩来描述悬浮液沉降过程,这时沉降速度更主要地是与浓度而不是颗粒大小有关。
沉降悬浮液的行为主要由两个因素来决定。一个是颗粒固相物的浓度;另一个是颗粒的聚集状态。如果固相物浓度低而且也不以任何方式聚集,也就是说, 以“颗粒”状态存在,那么颗粒将作为个体进行沉降, 其运动可以用牛顿定(Newto/slaw)或斯托克斯定律来描述。然而,如果颗粒浓度非常大以至于颗粒之间几乎都有接触,其干涉程度致使颗粒大小对沉降速度的影响变小,此时沉降速度受浓 度的影响要大于其他任何特性参数的影响。这些因素之间的关系概括于图3-1中。
图中各区的分离机理是不同的,明白这一点很重要。例如,在压缩区,悬浮液变得非常浓,其内的分离机理与其说是沉降、倒不如说更像过滤,而且此时通道对分离非常重要。