05无机盐生产-过滤1选读.pptVIP

过滤操作的基本概念 过滤设备 表面过滤的基本理论 深层过滤的基本理论 ;一、过滤过程 二、过滤介质 三、过滤分类 ; 混合物的分离：液体和气体混合物 什么现象属于过滤？ 混合物中的流体在推动力（重力、压力、离心力）的作用下通过过滤介质，固体粒子被截留，而流体通过过滤介质，从而实现流体与颗粒物的分离。 液-固分离，气-固分离 如砂滤池、袋式除尘器、口罩…… 过滤分离的对象？ 粗大颗粒、细微粒子、细菌、病毒和高分子物质等 ;固体颗粒：由一定形状的固体颗粒堆积而成，包括天 然的和人工合成的。 天然：石英砂、无烟煤、磁铁矿粒等。 人工：聚苯乙烯发泡塑料球等。 固体颗粒过滤介质在水处理中的各类滤池中应用广泛，通常称为滤料。 ; 织物介质：又称滤布，如棉、麻、丝、毛、合成纤维、金属丝等编制成的滤布。 多孔固体介质：如素烧陶瓷板或管、烧结金属板或管等。 多孔膜：由高分子有机材料或无机材料制成的薄膜，根据分离孔径的大小，可分为微滤、超滤等。;1.按过滤机理分：表面过滤和深层过滤 2.按促使流体流动的推动力分： 1）重力过滤 2）真空过滤 3）压力差过滤 4）离心过滤 ;;－目前国内过主要滤设备的种类 ;真空过滤机;真空过滤机;真空过滤机;真空过滤机;微孔陶瓷盘式真空过滤机;微孔陶瓷盘式真空过滤机; 压滤机; 压滤机;压滤机;压滤机;沉降式离心机;沉降式离心机;加压过滤机;加压过滤机;加压过滤机;一、过滤基本方程 二、过滤过程的计算 三、过滤常数的测定 四、滤饼洗涤 五、过滤机生产能力的计算 ;表面过滤过程;回转真空过滤机工作过程示意图;主要特征：随着过滤过程的进行，流体中的固体颗粒被截留在过滤介质表面并逐渐积累成滤饼层。 滤饼层厚度：随过滤时间的增长而增厚，其增加速率与过滤所得的滤液的量成正比。 过滤速度：由于滤饼层厚度的增加，因此在过滤过程中是变化的。 ;处理量：处理的流体流量或 分离得到的纯流体量V（滤液量），单位为 m3 过滤推动力：由流体位差、压差或离心力场 造成的过滤压差?p 过滤面积：表示过滤设备的大小A，单位为m2 过滤速度：单位时间通过单位面积的滤液量u;某一过滤时间t时的过滤状态 ;过滤速度与推动力之间的关系可用下式Darcy 定律表示： ;假设每过滤1m3滤液得滤饼f，单位为m3 ;滤饼层的比阻r有两种情况： 不可压缩滤饼：滤饼层的颗粒结构稳定，在压力的作用下不变形，r与?p无关 可压缩滤饼：在压力的作用下容易发生变形 ;将比阻计算式代入式（7.2.8），得：;K：过滤常数，如何测定?与下列因素有关： 滤饼的颗粒性质 悬浮液浓度 滤液黏度 滤饼的可压缩性 qe：过滤介质特性参数 ;二、过滤过程的计算 确定滤液量与过滤时间和过滤压差等之间的关系。 ;若过滤介质阻力可忽略不计，则简化为： ;如何应用恒压过滤方程？;恒压过滤，若介质阻力可以忽略，滤饼不可压缩。 （1）过滤量增大一倍，则过滤速率为原来的 ＿。 （2）当操作压差增加1倍，过滤速率为原来的 倍，在同样时间内所得到的滤液量将增大到原来的 倍。;（二）恒速过滤 恒速过滤是指在过滤过程中过滤速度保持不变，即滤液量与过滤时间呈正比。 ;在恒速过滤方程中，过滤压差随时间是变化的，因此过滤常数K随时间t变化 。;滤饼过滤基本方程;实际上过滤模式常常采用： 先恒速过滤后恒压过滤 在开始过滤时，以较低的恒速操作，避免颗粒穿透过滤介质。 当压差上升到给定数值后，再采用恒压过滤，直到过滤终止。 计算： 恒压过滤中的起始滤液量为恒速过滤末段的滤液量。;第二节 表面过滤的基本理论 ;第二节 表面过滤的基本理论 ;第二节 表面过滤的基本理论 ;三、过滤常数的测定 （一）过滤常数K，qe的计算 对于恒压过滤，过滤积分方程改写为： ;（二）压缩指数s的计算;四、滤饼洗涤 ;五、过滤机生产能力的计算 ;例题;等压过滤 1、qe、K，得到过滤方程。 2、通过等压过滤方程得到过滤时间 3、等速过滤，洗涤时间 4、过滤机单位过滤面积的生产能力为 5、令 ，求得qV最大时的q ;例：用一板框过滤机，对某种悬浮液进行恒压过滤，过滤时间为20min,得到滤液20m3,?滤饼不洗涤，拆装时间为15min,滤饼不可压缩，介质阻力可忽略不计。 试求该机的生产能力，以m3(滤液)/h表示之。 如果将该机的过滤压力增加20%，拆装时间不变，试求该机的生产能力为多少m3(滤液)/h？ ;（2）介质阻力忽略不计： 过滤压力增加20%，过滤面积A、滤液量V不变 ;（二）连续式过滤机 ;回转真空过滤机工作