流體動力過程

　　一類以動量傳遞為主要理論基礎的單元操作，主要有流體輸送、沉降、過濾和混合等，在工程上主要用於物料輸送、氣相或液相懸浮系的分離以及液體的混合。流體動力過程應用於化工、石油、冶金、食品和環境保護等部門。

　　物料輸送　化工生產中處理的物料大都是氣體、液體和粉粒狀固體。這些物料，根據生產要求，依次在一系列化工機器或設備中發生化學變化或物理變化，最終加工成所需要的產品。為實現生產過程的連連續化，物料在機器和設備間的輸送十分重要。流體（氣體與液體的總稱）的輸送借助於流體輸送機械；粉粒狀固體往往也借助於氣流（或液流）的能量，進行像流體那樣的輸送，稱為氣力輸送（或水力輸送）。

　　氣相懸浮系的分離　含有懸浮固體微粒或液滴的氣體稱為氣相懸浮系。從氣體中分離出這些懸浮物的過程稱為氣相懸浮系的分離。在不同場合，懸浮物顆粒直徑差別很大。例如空氣凈化要求除去的粉塵粒徑隻有幾微米；而氣力輸送的顆粒直徑可達幾毫米至幾十毫米。細小的顆粒通稱灰塵，故從氣體中分離懸浮灰塵的操作又稱除塵或集塵。對氣相懸浮系進行分離的目的是：①凈化氣體。例如在硫酸制造中，為防止催化劑中毒，必須除去原料氣中含有砷、硒等的塵粒；在藥品、感光材料和微電子產品的生產中，為保證產品質量，必須使空氣凈化。②回收有價值的懸浮物。如從幹燥器出口氣體中回收產品，從流化床反應器出口氣體中回收催化劑等。

　　氣相懸浮系的分離方法有：①沉降，氣體和懸浮物因密度不同，可使之在重力或離心力場中產生相對運動，從而實現懸浮物的分離。這兩種方法相應地稱為重力沉降和離心沉降，前者常用設備為降塵室，後者常用設備為旋風分離器。②氣體過濾，使氣相懸浮系中的氣體通過多孔的過濾介質，其中懸浮的固體顆粒則被截留而得以分離。常用設備為袋濾器。③濕法除塵，使氣相懸浮系與水（或其他液體）密切接觸，懸浮物由氣相轉移到液相中而被除去。所用的典型設備有文丘裡滌氣器和噴霧塔等。④超聲波除塵，利用超聲波使氣體中懸浮的微小顆粒聚結成較大顆粒，再用重力沉降等方法除去。⑤電除塵，將氣相懸浮系通過高壓電場，使懸浮物帶有電荷，然後在電場中沉降分離。上述各種分離方法分別適用於一定的粒徑范圍（見圖）。

　　液相懸浮系的分離　含有懸浮固體顆粒或液滴的液體稱為液相懸浮系。從液體中分離出懸浮物的過程稱為液相懸浮系的分離。在化工生產中，往往由於原料中含有雜質，溶液在濃縮時析出瞭晶體，或液相中發生化學反應而產生沉淀，從而形成液相懸浮系。為瞭凈化液體或得到懸浮物產品，須對懸浮系進行分離。在某些反應過程（如懸浮聚合）和傳質分離過程(如萃取、浸取)中，良好的液相懸浮系是增強相際接觸的主要條件，因而液相懸浮系的分離對這些過程來說是不可缺少的後續操作。

　　液相懸浮系的分離方法，有沉降和過濾。沉降主要用於顆粒濃度較低的懸浮系；過濾主要用於顆粒濃度較高的懸浮系。

　　液體的混合　這是對液體或液相懸浮系外加機械能，使之發生湍動和循環運動，從而使液體或液相懸浮系各部分組成趨於均勻的過程。在化工生產中，液體混合主要用於：①加速固體的溶解或可溶液體的混合；②增強氣相的分散和氣液接觸；③增進不互溶液體的分散和接觸；④促進固體顆粒在液體中的均勻懸浮。工業上液體混合最常用的方法是機械攪拌。