逆流系统
通过对间歇模型分散系统的研究得出4种运动形式[Ward和Brown,1996]。层间运动使顶层固体在一个相对较薄而且几乎静止的下层上滑动,其层厚约为1〜2个粒子直径的厚度。其总体行为与黏性流体流动相似,并且上层的运动表现出一个平面速度分布图。
当流动由整个斜面上的微小聚集体的运动构成时,会产生堆流。
在整体运动中,整个厚度上的泥浆将一起运动,这种情况与整块从斜面上下滑运动相似。
在断裂流内,泥浆层的破裂现象大量发生。其下面固相以堆流或层流模式运动。破裂不断出现在最初的剪切区域内。这种模式与干粉尘流动模式相似。
在大多数实际应用中,泥浆层从厚度上说通常只有几个粒子直径。小倾角时,层流运动就是粒子运动;如果角度增加,运动将变成堆流或整体流。粒子的大小、形状及倾斜表面的特性是十分重要的因素。对于玻璃珠、毛玻璃、石灰石粉末和错石粉等,粒子平均直径约为100μm时,层流出现在倾角为35°或稍小角度时,此时与斜面的特性无关。然而,当粒子平均直径小于100Mm时,则需要较大的倾角。层流在斜面留下了底层颗粒覆盖层。若为真正的栓塞流,则可以描述为整体流,此时同样需要较高的倾角。
低密度的泥浆(如金属氢氧化物)的沉降过程,最好在并流结构装置中进行,以便逆流运行能在靠近的板空间内有更高的表面装载能力。通常,30°〜40°对于并流运行是合适的倾角;若为逆流操作时,增至55°〜60°。然而,在并流条件下,生产能力的下限点与最大的体积泥浆流速相对应,这也限制了应用于那些有小泥浆体积分数的场合。由于逆流应用了简单的分离板设计,这种运行模式更适用于固体分离。在许多商业设计中,斜面往往做成皱状,以形成浅的三角形通道,使沉淀泥浆聚集,有利于排料。
板间距为了使分离器的外形尺寸最小化,因此,实现最经济设计就要使板间距设计得 越小越好。管道在底部被聚集泥浆或压实物料堵塞,迫使板间距有一个下限,在商业设计中通常取50mm。