第3章 沉降与过滤-化工原理.ppt

dp d 对于颗粒层中不规则的通道，可以简化成由一组当量直径为d的毛细孔道，而毛细孔道的当量直径可由床层的空隙率和颗粒的比表面积来计算。 滤液通过饼层的流动 毛细孔道尺寸？→当量直径化 滤液的流动，设为层流，参照哈根方程： 则：滤液在毛细孔道内（当量直径d ) 的流速： 孔道长度 孔道中流速u与过滤速度的关系 过滤速度： （滤饼层） 过滤速度 任一瞬间的过滤速度与滤饼两侧的压力差成正比，与当时的滤饼厚度，粘度，滤饼的比阻成反比。 单位过滤面积上滤饼为1m3（Vc/A=1）时的阻力 反映了颗粒特性对滤液流动的影响 滤饼的比阻（1/m2)—反映滤饼的特性: 滤饼阻力 过滤介质阻力 v——获得单位体积滤液所形成滤饼的体积， m3滤饼/m3滤液 Rm——获得当量滤液量Ve时所形成滤饼层的阻力 Ve——为当量滤液量 （二）过滤基本方程 ?p ?p1 ?p2 滤液 过滤速率： ——过滤基本方程 则 K——过滤常数 m2/s 瞬时过滤速率： 与面积、压力差（推动力）成正比， 与粘度、比阻、滤饼厚度（含过滤介质）成反比。 提高过滤速率的途径？ 过滤的种类: 恒速、恒压 恒压过滤: 在恒压条件下操作 特点： 推动力Δp 恒定 滤饼不断变厚(阻力增加),过滤速率逐渐变小 三、恒压过滤 K为常数 恒压过滤方程式 （一）滤液体积与过滤时间的关系 q o ? ?1 q1 A (二) 过滤常数的测定 q ?/q ? /q～q 为直线关系， 其斜率为 ，截距为 滤饼比阻的计算： 例 3-5 含有CaCO3 质量分数为13.9 %的水悬浮液，用板框过滤机在20℃下进行过滤适用。过滤面积为0.1m2。实验数据列于附表中，试求过滤常数 K 与qe 例 3-5 附表 压差 / Pa 滤液量 V/dm3 过滤时间（τ/s） 3.43×104 2.92 146 7.80 888 10.3×104 2.45 50 9.8 660 用实验值（V和 ）分别计算出 对每一个压力，将两点 联立方程组（或求斜率，截距），即可求得过滤常数K 与qe。 结果发现：随着压力（推动力）的增大， K 与qe也会增大 例题3-6 求3-5中滤饼的比阻力 v单位滤液体积所得湿渣体积 质量分数为13.9 %的悬浮液: X=0.138 1kg湿渣含水0.37kg (p1): C1=1/(1-0.37)=1.59kg湿渣/kg干渣 w单位滤液体积所得 干渣质量 例题3-7,同3-5， 已知压力降，时间3小时得到滤液量6m3 求：过滤面积和湿渣体积？ 解：q中包含有面积因素，所以求出q即可求出过滤面积 解方程，q=0.408 m3/m2, A=V/q=6/0.408=14.7m2 结果 Dp Ｋ 　　　 qe v r 3.43×104 7.62×10-6 4.46 ×10-3 0.171 5.26 ×1013 10.3×104 1.57×10-5 3.74×10-3 0.147 8.92×1013 四、 过滤设备 操作方式 板框压滤机 转筒真空过滤机 离心过滤机 间歇过滤机 连续过滤机 压强差 （一）、板框压滤机 安装： 过 滤 板 ? 过 滤 框 洗 涤 板 过 滤 框 过 滤 板 过 滤 框 盲 板 操作过程： 装合、过滤、洗涤、卸饼、清洗。 （二）、转筒真空过滤机（连续） （三） 离心过滤机 1.悬筐式离心机 2.往复活塞推渣离心机 3.离心力自动卸渣离心机 圆筒直径一般为200～800mm，系列尺寸 进口速度一般为15～20m/