(1.2.2)--3.2 过滤化工原理课件.ppt

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1、3.2.1 过滤的基本概念的基本概念3.2.2 过滤的基本方程的基本方程3.2.3 过滤设备3.2.4 过滤计算算3.2 过滤过滤一、一、过滤的基本概念的基本概念二、二、过滤方式方式三、三、过滤介介质四、助四、助滤剂3.2.1 过滤的基本概念过滤的基本概念一、一、过滤的基本概念的基本概念 利利用用重重力力或或在在压力力差差的的作作用用下下，使使悬浮浮液液通通过多多孔孔性性过滤介介质，将将固固体体颗粒粒截截留留，从从而而实现固固-液液分离分离的的单元操作。元操作。1.过滤的基本概念的基本概念2.过滤方式方式过滤过滤 深层过滤深层过滤 滤饼过滤滤饼过滤 过过滤滤介介质质床床层层内内部部；颗颗粒粒很

2、很小小且且含含量量极极少少(固相体积分率在固相体积分率在0.1%以下以下)的悬浮液。的悬浮液。过过滤滤介介质质表表面面；固固相相含含量量稍稍高高(固固相体积分率在相体积分率在1%以上以上)的悬浮液。的悬浮液。膜过滤膜过滤 膜的选择透过性膜的选择透过性深层过滤深层过滤无无滤饼形形成成，净化化含含固固量量很很少少（0.1%）的的流流体体，如水的如水的净化、烟气除化、烟气除尘等。等。深层过滤深层过滤过滤介质过滤介质悬浮液悬浮液小小于于介介质孔孔隙隙的的颗粒粒可可进入入到到介介质内内部部，被被截截留并附着于介留并附着于介质之上。之上。滤饼过滤滤饼过滤滤浆滤浆滤饼滤饼过滤介质过滤介质滤液滤液滤饼过滤滤饼

3、过滤架桥架桥作用作用真正起过滤介质作用的是滤饼真正起过滤介质作用的是滤饼3.过滤介介质过滤介质是滤饼的支承物过滤介质是滤饼的支承物，应具有下列条件：，应具有下列条件：多多孔孔性性，孔孔道道适适当当的的小小，对对流流体体的的阻阻力力小小，又又能截住要分离的颗粒。能截住要分离的颗粒。物理化学性质稳定物理化学性质稳定，耐热，耐化学腐蚀。，耐热，耐化学腐蚀。足够的机械强度足够的机械强度，使用寿命长，使用寿命长价格便宜价格便宜3.过滤介介质工业常用的过滤介质工业常用的过滤介质织物介质织物介质滤布滤布(网网)。由天然纤维、玻璃纤维、合成纤维或。由天然纤维、玻璃纤维、合成纤维或者金属丝编织而成；者金属丝编织

4、而成；可截留的最小颗粒视网孔大小而定，一般在几到可截留的最小颗粒视网孔大小而定，一般在几到几十（几十（565m）微米范围。）微米范围。优点：优点：织物介质薄，阻力小，清洗与更新方便，织物介质薄，阻力小，清洗与更新方便，价格比较便宜，是工业上应用最广泛的过滤介质。价格比较便宜，是工业上应用最广泛的过滤介质。3.过滤介介质粒状介质粒状介质(堆积介质堆积介质)由由细细石石、沙沙、木木炭炭、硅硅藻藻土土之之类类的的固固体体颗颗粒粒堆堆积积而成的床层，称作而成的床层，称作滤床滤床，层较厚。，层较厚。多孔固体介质多孔固体介质多多孔孔陶陶瓷瓷、塑塑料料、金金属属等等粉粉末末烧烧结结成成型型而而制制得得的的多

5、孔性片状、板状或管状的各种多孔性固体材料。多孔性片状、板状或管状的各种多孔性固体材料。此此类类介介质质较较厚厚，孔孔道道细细，能能截截留留1 13 3m m的的微微小小颗粒颗粒。3.过滤介介质多孔膜：多孔膜：由由特特殊殊工工艺艺合合成成的的聚聚合合物物薄薄膜膜，最最常常见见的的是是醋醋酸酸纤维膜与聚酰胺膜。纤维膜与聚酰胺膜。膜膜很很薄薄（几几十十m到到200m），孔孔很很小小，可可以以分分离离小到小到5nm的颗粒，的颗粒，膜过滤属精密过滤或超滤。膜过滤属精密过滤或超滤。4.滤饼的压缩性和助滤剂滤饼的压缩性和助滤剂q 不可压缩性滤饼：不可压缩性滤饼：颗粒有一定的颗粒有一定的刚性刚性，随着推随着推

6、动力压差的增大，动力压差的增大，滤饼的形状、空隙等不变。滤饼的形状、空隙等不变。q 可压缩性滤饼：可压缩性滤饼：颗粒比较颗粒比较软软，所形成的滤饼在，所形成的滤饼在压差的作用下变形，使压差的作用下变形，使滤饼中的流动通道变小滤饼中的流动通道变小，阻，阻力增大。力增大。如氢氧化物的胶体物质。如氢氧化物的胶体物质。作用：作用：减少可压缩滤饼的流动阻力减少可压缩滤饼的流动阻力加入方法加入方法预涂在过滤介质上预涂在过滤介质上 将助滤剂混在滤浆中一起过滤将助滤剂混在滤浆中一起过滤 在在正正式式过过滤滤前前用用它它进进行行过过滤滤，在在过过滤滤介介质上形成一层由助滤剂组成的滤饼。质上形成一层由助滤剂组成的

7、滤饼。助滤剂助滤剂助滤剂：助滤剂：质地坚硬，能形成质地坚硬，能形成疏松饼层疏松饼层的固体颗粒的固体颗粒或纤维状物质。或纤维状物质。特性：特性：能形成多孔饼层的刚性颗粒，提高滤饼渗透性，能形成多孔饼层的刚性颗粒，提高滤饼渗透性，减小阻力；减小阻力；一定的化学稳定性；一定的化学稳定性；操作压差的范围内不可压缩性。操作压差的范围内不可压缩性。助滤剂助滤剂助滤剂助滤剂应用范围：应用范围：以以获得滤液为目的获得滤液为目的时可考虑加入助滤剂，当时可考虑加入助滤剂，当滤饼作为产品要回收时则不可用。滤饼作为产品要回收时则不可用。助滤剂助滤剂常用助滤剂：常用助滤剂：硅藻土、珍珠岩粉、活性炭、石棉粉等。硅藻土、珍

8、珠岩粉、活性炭、石棉粉等。一、一、滤液通液通过滤饼的流的流动二、二、过滤速率与速率与过滤速度速度三、三、滤饼的阻力的阻力四、四、过滤介介质的阻力的阻力五、五、过滤基本方程基本方程3.2.2 过滤的基本方程过滤的基本方程一、滤液通过滤饼的流动一、滤液通过滤饼的流动过滤速度表达式过滤速度表达式对于颗粒床层的滞流流动对于颗粒床层的滞流流动颗粒的比表面积，颗粒的比表面积，m2/m3床层空隙率，床层空隙率，m3/m3床层厚度，床层厚度，m压力降，压力降，Pa二、过滤速率与过滤速度二、过滤速率与过滤速度过滤速度：过滤速度：单位时间内通过单位过滤面积的滤液量，单位时间内通过单位过滤面积的滤液量，m/s过滤速

9、率：过滤速率：单位时间获得的滤液体积，单位时间获得的滤液体积，m3/s三、滤饼的阻力三、滤饼的阻力 r滤饼的比阻滤饼的比阻，1/m2 R滤饼阻力，滤饼阻力，1/m 由由R r L 可知，可知，比阻比阻 r 是单位厚度滤饼的阻力，是单位厚度滤饼的阻力，数数值值上上等等于于粘粘度度为为1Pa.s 的的滤滤液液以以1m/s的的平平均均流流速速通过厚度为通过厚度为 1m 的滤饼层时，所产生的压强降的滤饼层时，所产生的压强降。反反映映了了颗颗粒粒形形状状、尺尺寸寸及及床床层层空空隙隙率率对对滤滤液液流流动的影响。动的影响。床床层层空空隙隙率率愈愈小小及及颗颗粒粒比比表表面面积积愈愈大大，则则床床层愈致密

10、，对流体流动的阻滞作用也愈大。层愈致密，对流体流动的阻滞作用也愈大。四、过滤介质的阻力四、过滤介质的阻力 滤液穿过过滤介质层的速度关系式滤液穿过过滤介质层的速度关系式：过滤介质的阻力与其过滤介质的阻力与其厚度及本身的致密程度有关，厚度及本身的致密程度有关，通常把过滤介质的阻力通常把过滤介质的阻力视为常数。视为常数。四、过滤介质的阻力四、过滤介质的阻力 P=Pc+Pm，代代表表滤滤饼饼与与滤滤布布两两侧侧的的总总压压强强降降，称称为为过过滤滤压压强强差差。也也称称为为过过滤滤的的表表压压。pcu 表观速度表观速度即过滤速度即过滤速度 pm 用串联的用串联的滤饼与滤布的总压强滤饼与滤布的总压强降来

11、表示过滤推降来表示过滤推动力，用动力，用两层的阻力两层的阻力之和来表示总阻力。之和来表示总阻力。设想以一层厚度为设想以一层厚度为Le的滤饼来代替滤布，的滤饼来代替滤布，Le过滤介质的当量滤饼厚度，或称为过滤介质的当量滤饼厚度，或称为 虚拟滤饼厚度，虚拟滤饼厚度，m四、过滤介质的阻力四、过滤介质的阻力 定义饼液比：定义饼液比：则：则：滤饼滤饼体体积积/滤滤液体液体积积V，m3饼饼/m3液液五、过滤基本方程式五、过滤基本方程式过滤速率的关系式过滤速率的关系式 故故-过滤基本方程过滤基本方程五、过滤基本方程式五、过滤基本方程式可压缩滤饼，比阻不是常数，是两侧压力差的函数。可压缩滤饼，比阻不是常数，是

12、两侧压力差的函数。压缩指数：压缩指数：s=0.2 0.8（可压缩滤饼）（可压缩滤饼）s=0（不可压缩滤饼）（不可压缩滤饼）r比阻比阻恒恒压过滤：一般由保持恒：一般由保持恒压的的压缩气体提供推气体提供推动力力 恒速恒速过滤：一般由容：一般由容积式式泵提供推提供推动力力 变压变速速过滤：一般由离心：一般由离心泵提供推提供推动力，随力，随过滤阻力增加流量下降。阻力增加流量下降。过滤的操作类型：过滤的操作类型：五、过滤基本方程式五、过滤基本方程式恒压过滤恒压过滤恒压过滤，恒压过滤，p1-s为常数常数 假假定定获获得得体体积积为为Ve滤滤液液所所需需的的虚虚拟拟过过滤滤时时间间为为e，则积分的，则积分的

13、边界条件边界条件为：为：过滤时间过滤时间 滤液体积滤液体积 0 e 0Ve e+e VeV+Ve恒压过滤恒压过滤积分两式，并令积分两式，并令 K=2kp1-s 两式相加，得：两式相加，得：恒压过滤方程式恒压过滤方程式 抛物线方程抛物线方程 恒压过滤恒压过滤当介质阻力可以忽略时，当介质阻力可以忽略时，Ve=0，e=0，则则令令K 过滤常数过滤常数，m2/s由由物物料料特特性性及及过过滤滤压强差所决定。压强差所决定。Ve和和 qe 介质常数介质常数 反反映映过过滤滤介介质质阻阻力力大大小小，s及及m3/m2，由由过过滤滤介介质的性质（孔的结构、质的性质（孔的结构、r、厚度）决定。厚度）决定。恒压过

14、滤恒压过滤恒压过滤方程式恒压过滤方程式说明：说明：(V+Ve)(+e)为一抛物线；为一抛物线；忽略过滤介质的阻力：忽略过滤介质的阻力：Ve0，qe=0，则过滤，则过滤基本方程式变为：基本方程式变为：qe、Ve称为介质常数，与称为介质常数，与K都称为都称为过滤常数过滤常数。过滤常数的测定过滤常数的测定1、恒、恒压下下K、qe、e的的测定定 对对于于一一定定恒恒压压下下过过滤滤的的悬悬浮浮液液，测测出出延延续续的的时时间间及及滤滤液液的的累累计计量量q（按按单单位位面面积积计计）的的数数据据，然然后后算出一系列的算出一系列的与与q的对应值。的对应值。由恒压过滤方程由恒压过滤方程 微分微分 然然后后

15、在在直直角角坐坐标标纸纸上上以以/q为为纵纵坐坐标标，以以q为为横横坐坐标标进进行行标标绘绘，可可得得到到一一斜斜率率为为2/K，截截距距为为2qe/K的的直线直线。求得：求得：由：由：000q0q1 1500 1000500 00 0.025 0.05 0.075q2、压缩性指数、压缩性指数s的测定的测定 由由 两端取对数，得两端取对数，得 常数常数lgK与与lg(p)的的关关系系在在对对数数坐坐标标纸纸上上标标绘绘时时应应是是直直线线，线线的的斜斜率率为为1-s，截截距距为为lg(2k)。由由此此可可得得到到滤饼的压缩性指数滤饼的压缩性指数s及物料特性常数及物料特性常数k。一、分一、分类二

16、、二、间歇式歇式过滤机板框机板框压滤机机三、三、间歇式歇式过滤机机叶叶滤机机四、四、连续式式过滤机机转筒真空筒真空过滤机机3.2.3 过滤设备过滤设备按操作的特点按操作的特点按推动力来源按推动力来源 间歇式过滤机间歇式过滤机连续式过滤机连续式过滤机重力过滤机重力过滤机加压过滤机加压过滤机真空过滤机真空过滤机离心过滤机离心过滤机一、分类一、分类二、间歇式过滤机板框压滤机二、间歇式过滤机板框压滤机1.结构：结构：二、间歇式过滤机板框压滤机二、间歇式过滤机板框压滤机BMS20/635-252.板框过滤机的标准和规定代号板框过滤机的标准和规定代号板框过滤机板框过滤机明流式明流式手动压紧式手动压紧式板框

17、过滤机的边长，板框过滤机的边长，mm滤框厚度，滤框厚度，mm过滤面积，过滤面积，m23.过滤操作过滤操作二、间歇式过滤机板框压滤机二、间歇式过滤机板框压滤机洗洗板板板框压滤机板框压滤机框框非非洗洗板板洗洗板板滤液流出滤液流出悬悬浮浮液液入入口口4.洗涤操作洗涤操作二、间歇式过滤机板框压滤机二、间歇式过滤机板框压滤机洗涤液洗涤液洗出液洗出液框框 板板 框框 板板洗涤板洗涤板非洗涤板非洗涤板板板非洗涤板非洗涤板横穿洗涤横穿洗涤Lw=2LEAw=1/2AE滤板和板和滤框：框：铸铁、碳、碳钢、不、不锈钢、塑料及木材等。、塑料及木材等。5.特点特点二、间歇式过滤机板框压滤机二、间歇式过滤机板框压滤机优优

18、点点：结结构构简简单单紧紧凑凑，过过滤滤面面积积大大而而占占地地小小，操操作作压强高，滤饼含水少，对各种物料的适应能力强。压强高，滤饼含水少，对各种物料的适应能力强。缺点缺点：间歇手工操作，劳动强度大，生产效率低。：间歇手工操作，劳动强度大，生产效率低。主要用于主要用于含固量较多的悬浮液含固量较多的悬浮液过滤。过滤。板框板框压滤机的型式：机的型式：嵌入式嵌入式滤布的布的滤板板XASL/630-UB系系列列XAZ/2000-UB系系列列XAZ/800-UB系系三、间歇式过滤机三、间歇式过滤机叶滤机叶滤机由由起起过滤作作用用的的滤叶叶和和起起密密闭作用的作用的筒体筒体构成。构成。滤叶叶有有圆形形和

19、和矩矩形形等等多多种种形形式式，由由金金属属丝网网组成成的的框框架架上上覆覆以以滤布布构构成成，使使用用时可可将将多多块平平行行排排列列的的滤叶叶组装成一体插入箱体内。装成一体插入箱体内。1.结构与原理：结构与原理：优点点：过滤面面积大大，设备紧凑凑，密密闭操操作作，劳动条条件件较好好。不不必必每每次次循循环装装卸卸滤布布，劳动强度也大大降低。度也大大降低。缺点：缺点：结构比构比较复复杂，造价，造价较高。高。2.操作与特点操作与特点三、间歇式过滤机三、间歇式过滤机叶滤机叶滤机属间歇式属间歇式置换洗涤：置换洗涤：一个操作循环：一个操作循环：过滤、洗涤、卸渣、整理重装过滤、洗涤、卸渣、整理重装 特

20、点：特点：Lw=LEAw=AE叶叶滤机的型式：机的型式：NYB系列高效板式密系列高效板式密闭过滤机机MYB型全自型全自动板式密板式密闭过滤机机SYB系列水平叶片系列水平叶片过滤机机WYB系列卧式叶片系列卧式叶片过滤机机叶叶滤机的型式：机的型式：四、连续式过滤机转筒真空过滤机四、连续式过滤机转筒真空过滤机1.结构结构一个操作循环：一个操作循环：过滤、洗涤、吹松、刮渣过滤、洗涤、吹松、刮渣2.操作与特点操作与特点四、连续式过滤机转筒真空过滤机四、连续式过滤机转筒真空过滤机属连续式属连续式置换洗涤：置换洗涤：特点：特点：Lw=LE优点点：连续进料料，生生产能能力力大大，改改变转速速即即可可调节滤饼厚

21、度。厚度。缺缺点点：过滤面面积小小，设备投投资大大，过滤推推动力力有有限，限，滤饼含液量含液量较大，常达大，常达30%。一、一、计算算类型型二、二、间歇式歇式过滤机恒机恒压过滤计算算三、三、连续式式过滤机恒机恒压过滤计算算3.2.4 过滤计算过滤计算设计型型计算与算与操作型操作型计算两种算两种类型。型。1 1、设计型型计算算 给定或已知的参数：定或已知的参数：过滤时间，滤液量液量V，p。2 2、操作型、操作型计算算 已知已知设备尺寸和参数，尺寸和参数，给定操作条件（或生定操作条件（或生产任任务），核算），核算该过程程设备可以完成的生可以完成的生产任任务（或（或求取相求取相应的操作条件）。的操作

22、条件）。操作型操作型计算均涉及到算均涉及到过滤机生机生产任任务即生即生产能力能力的的问题。一、计算类型一、计算类型二、间歇过滤机恒压过滤计算二、间歇过滤机恒压过滤计算1、生产能力：、生产能力：板框板框压滤机的机的操作循操作循环过滤机单位时间所获得的滤液量，过滤机单位时间所获得的滤液量，Q，m3/h过滤过滤洗涤洗涤卸饼、清洗滤布，组装卸饼、清洗滤布，组装得到滤液得到滤液不能得不能得到滤液到滤液不能得到滤液不能得到滤液一个操作周期一个操作周期时间为：生产能力为：生产能力为：过滤时间过滤时间洗涤时间洗涤时间辅助时间辅助时间二、间歇过滤机恒压过滤计算二、间歇过滤机恒压过滤计算2、滤饼的洗涤、滤饼的洗涤

23、特点：特点：洗涤时推动力、阻力不变，洗涤速度为常数。洗涤时推动力、阻力不变，洗涤速度为常数。滤饼洗洗涤的目的：的目的：为了回收了回收滤饼里存留的里存留的滤液，或者液，或者净化构成化构成滤饼颗粒。粒。洗涤时间：洗涤时间：洗涤液量洗涤液量洗涤速率：洗涤速率：单位时间内消耗的洗水容积单位时间内消耗的洗水容积2、滤饼的洗涤、滤饼的洗涤与与滤饼厚度滤饼厚度、滤饼性质滤饼性质、洗洗涤液粘度涤液粘度、介质阻力介质阻力有关有关洗涤方式洗涤方式置换洗涤置换洗涤横穿洗涤横穿洗涤置换洗涤：置换洗涤：洗涤速率与过滤终了速率相同；洗涤速率与过滤终了速率相同；横穿洗涤：横穿洗涤：洗涤速率是过滤终了速率的洗涤速率是过滤终了

24、速率的1/4。2、滤饼的洗涤、滤饼的洗涤横穿洗涤横穿洗涤洗涤洗涤速率：速率：2、滤饼的洗涤、滤饼的洗涤Lw=2LEAw=1/2AELw=LEAw=AE置换洗涤时间置换洗涤时间洗涤速率：洗涤速率：K=2kp1-s 说明：说明：若若W，pWp，则应进行校正：，则应进行校正：生生产中中应尽量尽量缩短短辅助操作助操作时间D 以提高生以提高生产能力。能力。若若V，但滤饼厚度，但滤饼厚度L，平均过滤速率，平均过滤速率Q；L，平均过滤速率，平均过滤速率，W，但，但V，而，而D一一定且在一个周期内所占比例定且在一个周期内所占比例Q。存在一个最佳操作周期存在一个最佳操作周期 、W与与V有关，有关，V，W。V由由

25、生产任务所定。生产任务所定。结论（板框压滤机）结论（板框压滤机）忽略介质阻力，滤饼不洗涤，忽略介质阻力，滤饼不洗涤，过滤时间过滤时间=辅助时间辅助时间 D时，生产能力时，生产能力Q最大最大忽略介质阻力，滤饼进行洗涤，忽略介质阻力，滤饼进行洗涤，+W=D，生产能力，生产能力Q最大最大三、三、连续过滤机机计算算(转筒真空筒真空过滤机机)浸没度：浸没度：转筒表面浸入滤浆中的分数转筒表面浸入滤浆中的分数浸没角度浸没角度/360 若转筒转速为若转筒转速为n r/min，转筒回转一周所用时间：，转筒回转一周所用时间：转筒上任一块过滤面积所经历的过滤时间为：转筒上任一块过滤面积所经历的过滤时间为：转筒每转一

26、周所得滤液的体积为：转筒每转一周所得滤液的体积为：生产能力：生产能力：三、三、连续过滤机机计算算(转筒真空筒真空过滤机机)当滤布阻力可以忽略不计时当滤布阻力可以忽略不计时 其中：其中：D-转筒直径转筒直径L-转筒的长度转筒的长度转速转速n愈高，浸没度愈大，生产能力愈大。愈高，浸没度愈大，生产能力愈大。三、三、连续过滤机机计算算(转筒真空筒真空过滤机机)nQ，但，但=60 /n，滤饼太薄太薄，不易从，不易从转鼓表面刮下（一般鼓表面刮下（一般L=35mm才易刮下），而才易刮下），而且也使且也使转动功率消耗增大。合适的功率消耗增大。合适的转速需根据速需根据具体情况由具体情况由实验决定，一般决定，一般

27、n=0.13转/min；Q，但但转筒表面洗筒表面洗涤、卸、卸饼等区域所占等区域所占的区域便相的区域便相应减小，减小，过甚甚时亦会亦会导致操作上的致操作上的困困难，一般，一般 =3040%。讨论：讨论：提高提高过滤生生产能力的措施能力的措施q增大增大过滤面面积、提高、提高转速、速、缩短短辅助操作助操作时间；q助助滤剂：改：改变滤饼结构，使之构，使之较疏松且不被疏松且不被压缩；q絮凝絮凝剂：使分散的：使分散的细颗粒凝聚成粒凝聚成团从而更易从而更易过滤；q优化化过滤设备的的结构构，提高，提高过滤过程的推程的推动力。力。例题：例题：拟用一台板框压滤机过滤悬浮液拟用一台板框压滤机过滤悬浮液CaCO3，C

28、aCO3密度为密度为2930kg/m3，含固量质量分率含固量质量分率w=0.023，滤框的容渣体积为滤框的容渣体积为450 450 25mm，有有40个滤框，个滤框，过滤温度过滤温度25，p=3 105Pa，待滤框充满后在同样待滤框充满后在同样压差下用清水横穿洗涤滤饼，洗涤水量为滤液体积的压差下用清水横穿洗涤滤饼，洗涤水量为滤液体积的1/10，已知每，已知每m3滤液可形成滤液可形成0.025m3的滤饼，的滤饼，试求：试求：(1)过滤时间过滤时间；(2)洗涤时间洗涤时间w；(3)压滤机的生产能力压滤机的生产能力(辅助时间为辅助时间为60min)。已知已知qe=0.0268，=0.894 10-3

29、 Pa.s,K=7.45 10-5 m-2/s(1)过滤时间过滤时间 框内滤饼总体积框内滤饼总体积 40 0.452 0.025=0.203 m3滤液量滤液量 V=0.203/0.025=8.1 m3 过滤面积过滤面积A=40 0.452 2=16.2m2 q=V/A=8.1/16.2=0.5 m3/m2解：解：过滤时间过滤时间=(q2+2qqe)/K =(0.52+2 0.5 0.0268)/7.45 10-5 =3720s Vw=0.1V=0.1 8.1=0.81 m3(2)洗涤时间洗涤时间w 横穿洗涤横穿洗涤(dV/d)w=1/4(dV/d)E =1/8 KA2/(V+Ve)=2.864

30、 10-4 m3/s w=Vw/(dV/d)w=0.81/2.864 10-4=2830s(3)生产能力生产能力Q Q=V/(+w+D)=8.1/(3720+2830+3600)=7.98 10-4 m3/s=2.87 m3/h例题：例题：密度为密度为1116 kg/m3的某种悬浮液于的某种悬浮液于53300Pa的的真空度下用小型转筒真空过滤机作试验，测得过滤常真空度下用小型转筒真空过滤机作试验，测得过滤常数数K=5.15 10-6 m2/s，每送出每送出1m3滤液所得的滤饼中滤液所得的滤饼中含含有固相有固相594kg，固相密度为固相密度为1500kg/m3，液相为水。用液相为水。用一直径一直

31、径1.75m，长长0.98m的转筒真空过滤机进行生产的转筒真空过滤机进行生产操作，维持与试验时相同的真空度，转速为操作，维持与试验时相同的真空度，转速为1r/min，浸没角度为浸没角度为125.50，且知，且知滤布阻力可忽略滤布阻力可忽略，滤饼不可，滤饼不可压缩，压缩，求：求：(1)过滤机的生产能力过滤机的生产能力Q；(2)转筒表面的滤转筒表面的滤饼厚度饼厚度 L。Q=465A(Kn)1/2 =465 5.39(5.15 10-6 0.349 1)=3.36 m3/h解解：(1)生产能力生产能力Q转筒过滤面积转筒过滤面积 A=DL=1.75 0.98=5.39 m2转筒的浸没度转筒的浸没度=1

32、25.5/360=0.349每分钟转速为每分钟转速为1次，次，n=1/60过滤常数过滤常数K=5.15 10-6 m2/s滤布阻力可忽略滤布阻力可忽略，则，则过滤机的生产能力过滤机的生产能力(2)滤饼厚度滤饼厚度 L 先物料衡算，求出饼先物料衡算，求出饼/滤液滤液 体积比，体积比，1 m3悬浮液为准，设其中固相质量分率为悬浮液为准，设其中固相质量分率为x,则则1 m3悬浮液中的固相质量悬浮液中的固相质量=1116 0.312=348kg,1 m3悬浮液所得滤液体积悬浮液所得滤液体积=348/594=0.586 m3,1 m3悬浮液所得滤饼体积悬浮液所得滤饼体积=1-0.586=0.414 m3

33、 1116x/1500+1116(1-x)/1000=1 x=0.312于是，于是，饼液体积比饼液体积比=0.414/0.586=0.706饼饼m3/滤液滤液m3 转筒每转一周所得滤液量为转筒每转一周所得滤液量为 V=Q/3600=3.36 60/3600=0.056 m3 则，则，滤饼体积为滤饼体积为 Vc=V=0.706 0.056=0.0394 m3 故，故，滤饼厚度为滤饼厚度为L=Vc/A=0.0394/5.39=0.0073m=7.3mm思考题1.何谓均相物系？何谓非均相物系？何谓均相物系？何谓非均相物系？2.何谓重力沉降？何谓重力沉降速度？何谓重力沉降？何谓重力沉降速度？3.计算重

34、力沉降速度的斯托克斯公式及公式的应用条件。计算重力沉降速度的斯托克斯公式及公式的应用条件。4.在在斯斯托托克克斯斯区区域域内内，温温度度升升高高后后，同同一一固固体体颗颗粒粒在在液液体体和和气气体中的沉降速度增大还是减小？为什么？体中的沉降速度增大还是减小？为什么？5.怎样理解降尘室的生产能力与降尘室的高度无关？怎样理解降尘室的生产能力与降尘室的高度无关？6.离心沉降与重力沉降相比，有什么特点？离心沉降与重力沉降相比，有什么特点？7.何谓离心沉降速度？与重力沉降速度相比有何不同？何谓离心沉降速度？与重力沉降速度相比有何不同？8.什么叫滤浆、滤饼、滤液、过滤介质和助滤剂？什么叫滤浆、滤饼、滤液、过滤介质和助滤剂？9.过滤的基本方程式？过滤的基本方程式？10.掌握板框压滤机及转筒真空过滤机的计算。掌握板框压滤机及转筒真空过滤机的计算。