第四章过滤习题课.ppt

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1、过滤习题课过滤习题课例例1 以以单单只只滤滤框框的的板板框框压压滤滤机机对对某某物物料料的的水水悬悬浮浮液液进进行行过过滤滤分分离离，滤滤框框的的尺尺寸寸为为0.200.200.025m。已已知知悬悬浮浮液液中中每每m3水水带带有有45kg固固体体，固固体体密密度度为为1820kg/m3。当当过过滤滤得得到到20L滤滤液液，测测得得滤滤饼饼总总厚厚度度为为24.3mm，试试估估算算滤饼的含水率，以质量分率表示。滤饼的含水率，以质量分率表示。1解：解：设滤饼的空隙率为设滤饼的空隙率为物料衡算：物料衡算：习习 题题2过滤习题课过滤习题课例例2 一一小小型型板板框框压压滤滤机机有有5个个滤滤框框，长

2、长宽宽各各为为0.2m，在在300kPa(表表压压)下下恒恒压压过过滤滤2h，滤滤饼饼充充满满滤滤框框，且且得得滤滤液液80L，每每次次洗洗涤涤与与装装卸卸时时间间各各为为0.5h。若若滤滤饼饼不不可可压压缩缩，且过滤介质阻力可忽略不计。求：且过滤介质阻力可忽略不计。求：（1）洗涤速率为多少）洗涤速率为多少m3/（m2h）？）？（2）若若操操作作压压强强增增加加一一倍倍，其其它它条条件件不不变变，过过滤滤机机的的生生产产能力为多少？能力为多少？3解：解：（1 1）以）以5 5个框为基准进行计算。个框为基准进行计算。恒压过滤恒压过滤 过滤面积过滤面积过滤终了时的速率：过滤终了时的速率：K=q2/

3、=0.22/2=0.02 m2/h习习 题题4洗涤速率：洗涤速率：（2 2）因因在在原原板板框框压压滤滤机机过过滤滤，悬悬浮浮液液浓浓度度未未变变，则则当当5个个框框充满滤饼时所得滤液量仍为：充满滤饼时所得滤液量仍为：V=V=0.08 m35过滤习题课过滤习题课例例3 一一回回转转真真空空过过滤滤机机，其其直直径径和和长长度度均均为为1m，用用来来过过滤滤某某悬悬浮浮液液。原原工工况况下下每每转转一一周周需需时时1min，操操作作真真空空度度为为4.9kPa(500mmHg)，每每小小时时可可得得滤滤液液60m3，滤滤饼饼厚厚度度为为12mm，新新工工况况下下要要求求生生产产能能力力提提高高1

4、倍倍，操操作作真真空空度度提提高高至至6.37kPa（650mmHg），已已知知滤滤饼饼不不可可压压缩缩，介介质阻力可忽略不计。试求：质阻力可忽略不计。试求：（1）新工况过滤机的转速应为多少？）新工况过滤机的转速应为多少？（2）新工况所生成的滤饼厚度为多少？）新工况所生成的滤饼厚度为多少？6解：解：（1 1）V Ve e=0,=0,恒压过滤恒压过滤 则：转筒旋转一周所需时间为则：转筒旋转一周所需时间为 1/(60n)小时小时n2=n1K1/K2(2/1)2 =14.9/6.374 =3.1 r/mins=0,Kp p习习 题题7（2 2）8过滤习题课过滤习题课例例4 有有一一叶叶滤滤机机，在在

5、恒恒压压下下过过滤滤某某中中水水悬悬浮浮液液时时，得得到到如如下下过过滤滤方方程程：q230q300 ，其其中中qm3/m2，min。在在实实际际操操作作中中，先先在在5min内内作作恒恒速速过过滤滤，此此时时过过滤滤压压差差升升至至上上述述试试验验压压强强，然然后后维维持持恒恒压压过过滤滤，全全部部过过滤滤时时间间为为20min，试求：，试求：（1）每一循环中每）每一循环中每m2过滤面积所得滤液量；过滤面积所得滤液量；（2）过过滤滤后后再再用用相相当当于于滤滤液液总总量量的的1/5水水进进行行洗洗涤涤，洗洗涤涤时间为多少？时间为多少？9解：解：（1 1）恒压过滤方程）恒压过滤方程恒速过滤恒速

6、过滤 得：得：K300 m2/min，qe15 m3/m2q120.9 m3/m2习习 题题q230q300恒压过滤恒压过滤 q60.7 m3/m210（2）11过滤习题课过滤习题课例例5 板板框框压压滤滤机机在在1.5atm（表表）下下恒恒压压过过滤滤某某种种悬悬浮浮液液1.6h后得滤液后得滤液25m3，qe不计，问：不计，问：（1）如如表表压压加加倍倍，滤滤饼饼压压缩缩指指数数为为0.3，则则过过滤滤1.6h后后得得多少滤液？多少滤液？（2）设设其其它它情情况况不不变变，将将过过滤滤时时间间缩缩短短一一半半，可可得得多多少少滤滤液？液？（3）若若在在原原表表压压下下进进行行过过滤滤1.6h

7、后后，用用3m3得得水水来来洗洗涤涤，求所需洗涤时间。求所需洗涤时间。12解：解：（1）恒压过滤方程恒压过滤方程则：则：V21.6242521015m6 习习 题题V31.86 m313（2）恒压过滤恒压过滤14（3）15过滤习题课过滤习题课例例 6 某 板板 框框 压压 滤滤 机机 有有 8个个 滤滤 框框，滤滤 框框 尺尺 寸寸81081025mm。浆浆料料为为13.9（质质量量）的的悬悬浮浮液液，滤滤饼饼含含水水40（质质量量），固固体体颗颗粒粒密密度度2100kg/m3。操操作作在在20恒恒 压压 条条 件件 下下 进进 行行，K 1.810-5m2/s，qe2.2110-3m3/m2

8、，求：，求：（1）该板框压滤机每次过滤（滤饼充满滤框）所需时间；）该板框压滤机每次过滤（滤饼充满滤框）所需时间；（2）若滤框厚度变为）若滤框厚度变为15mm，问滤饼充满滤框所需时间；，问滤饼充满滤框所需时间；（3）若滤框数目加倍，滤饼充满滤框时所需时间。）若滤框数目加倍，滤饼充满滤框时所需时间。16解：解：（1）习习 题题x4.84 m3滤滤液液/m3滤饼滤饼设滤饼的空隙率为设滤饼的空隙率为根据题意，有根据题意，有1kg滤饼，则含水滤饼，则含水0.4kg设设1m3滤饼得滤饼得xm3滤液，对滤液，对1m3滤饼作物料衡算：滤饼作物料衡算：17过滤面积过滤面积 K1.810-5m2/s,qe2.21

9、10-3m3/m218（2）滤框厚度减小为）滤框厚度减小为15mm，记为，记为（3）框数加倍，即）框数加倍，即A2A，V饼饼=2V饼饼，V=2VqV/A 故故q不变不变所以过滤时间所以过滤时间 不变不变19过滤习题课过滤习题课例例7 欲欲过过滤滤料料浆浆浓浓度度为为81.08kg固固/m3清清液液，经经小小试试所所得得滤滤饼饼空空隙隙率率为为0.485，固固体体密密度度1820kg/m3，在在某某恒恒压压条条件件下下测测得得过过滤滤常常数数K8.2310-5m2/s，qe2.2110-3 m3/m2，现现用用回回转转真真空空过过滤滤机机进进行行过过滤滤，料料浆浆浓浓度度、温温度度及及滤滤布布均

10、均与与小小试试相相同同，唯唯过过滤滤压压差差为为小小试试时时的的1/4。由由试试验验知知，该该物物系系滤滤饼饼压压缩缩指指数数为为0.36，回回转转真真空空过过滤滤机机转转鼓鼓直直径径为为1.75m，长长0.98m，但但真真正正过过滤滤面面积积为为5m2（考考虑虑滤滤布布固固定定装装置置）。浸浸没角度为没角度为120，转速，转速0.2 r.p.m.。设滤布阻力可略，试求：。设滤布阻力可略，试求：（1）此过滤机的生产能力及滤饼厚度；）此过滤机的生产能力及滤饼厚度；（2）若若转转速速为为0.3 r.p.m.，qe可可略略，其其它它操操作作条条件件不不变变，求求生产能力和滤饼厚度。生产能力和滤饼厚度。20解：解：（1）习习 题题x11.08 m3滤滤液液/m3滤饼滤饼n=n/60=0.2/60=0.0033s-1=q/x=4.53mm已知空隙率已知空隙率，对，对1m3滤饼作物料衡算，设对应滤液滤饼作物料衡算，设对应滤液x m3：21（2）22