固液分离是-种历史悠久的操作，也是现代应用广泛的-种重要后处理过程，它同现代工业和日常生活密切相关。固液分离的目的是回收悬浮液中的有用物质，它可以是悬浮液中的-相，也可以是两相都要。为达到固液分离的目的而采取的主要操作方法有重力沉降、离心分离和过滤。重力沉降法是悬浮液中固体颗粒的密度比液相大，它在重力的作用下发生相对运动而达到两相分离。悬浮液中固体颗粒(球形)的自由沉降速度可由下列公式求得。

  滞流区适用斯托克斯(Stokes)公式

过渡区适用艾伦(Allen)公式

湍流区适用牛顿(Newton)公式

式中ut——球形颗粒的自由沉降速度，m／s；

    d——颗粒直径，m；

    ρs——颗粒密度，kg／m3；

    p——流体密度，kg／m3；

    g——重力加速度，m／s2；

    μ——流体的黏度，Pa·S；

    Re——雷诺准数，无因次。

    上列三式的适用区域的划分是由雷诺准数的大小来确定的。滞留区，10的-4次方<Re<1；过渡区1<Re<10的3次方；湍流区，10的3次方<Re<2×10的5次方；雷诺准数由下式计算：

Re=dup/μ    (6—4)

式中  u——颗粒与流体的相对运动速度， m／s。

    公式计算的仅是颗粒与流体在重力方向上的相对运动速度，它与流体的运动方向无关。适用条件是颗粒与颗粒、颗粒与容器内壁不发生相互影响，颗粒不发生布朗运动。常见的重力沉降分离设备有沉降池、增稠器等。

    (1)离心分离方法。悬浮液依靠惯性离心力的作用而实现固液分离的过程。惯性离心力的力场强度和重力场强度不同，它不是固定的常数，它随位置及转速的改变而改变，方向也不是指向地心，而是沿旋转半径指向外周。离心沉降的速度计算较复杂，但当颗粒与流体的

相对运动属于滞留时，沉降阻力系数也符合斯托克斯定律，离心沉降速度可以由下式计算：

式中ur——离心沉降速度，m／s；

    ut——颗粒的切向速度，m／s；

    R——颗粒与中心轴的距离，m；

    d、ρs、ρ和μ的物理意义同式(6-1)。

    将式(6-5)与式(6-1)相比可知，ur和 ut之间的差别在于所受力场不同，两者的比值为：

    ur／ut=Fc    (6-6)

    比值Fc就是颗粒所受的惯性离心力场强度与重力场强度之比，称为离心分离因素，它是离心分离设备的重要指标。现代某些高速分离机的分离因素可高达数十万。常见的离心分离设备有旋流分离器、沉降式离心机等。