第一章 流體通過顆粒層的流動3

1、過濾原理及設備過濾原理及設備過濾原理過濾原理最簡單的過濾操作：布氏漏斗最簡單的過濾操作：布氏漏斗深層過濾深層過濾:復習復習常用過濾設備葉濾機板框壓濾機回轉(zhuǎn)真空過濾機過濾過程計算過濾過程計算物料衡算物料衡算懸浮液含固量表示方法懸浮液含固量表示方法:質(zhì)量分數(shù)質(zhì)量分數(shù)w，kg固體固體/kg懸浮液懸浮液體積分數(shù)體積分數(shù)，m3固體固體/ m3懸浮液懸浮液固體固體清液清液 取取1kg懸浮液懸浮液取取1 m3懸浮液懸浮液濾層厚濾層厚L-V關系關系過濾速率過濾速率過濾特點過濾特點: 濾餅中流體流動很慢濾餅中流體流動很慢 非定態(tài)非定態(tài) 壓差一定時，壓差一定時，u串聯(lián)過程：速率相同串聯(lián)過程：速率相同過濾基本方程過

2、濾基本方程 或或過濾基本方程的應用過濾基本方程的應用 恒速過濾恒速過濾流量一定，流量一定，若起始若起始=0，q=0, 則則q=u 恒壓過濾恒壓過濾3. 先變壓后恒壓先變壓后恒壓從從 起開始恒壓操作起開始恒壓操作4.過濾常數(shù)的測定過濾常數(shù)的測定用同一懸浮液在小型設備中進行的用同一懸浮液在小型設備中進行的以恒壓操作為例：以恒壓操作為例：5. 洗滌速率洗滌速率葉濾機的洗滌速率葉濾機的洗滌速率板框式壓濾機的洗滌速率板框式壓濾機的洗滌速率例例4 某葉濾機恒壓過濾操作，過濾介質(zhì)阻力可忽略某葉濾機恒壓過濾操作，過濾介質(zhì)阻力可忽略，過濾終了，過濾終了V=0.5m3，=1h，濾液粘度是水的四倍，濾液粘度是水的四

3、倍?，F(xiàn)用水洗滌，。現(xiàn)用水洗滌，Vw=0.05m3，則，則w=？解：解：min3605 . 005. 02412 wwwwVV 1.5.4 過濾過程的計算過濾過程的計算1.變量分析變量分析設計型設計型 已知：已知： 求：求：操作型操作型 已知：已知： 求：求：例例5 一板框壓濾機在恒壓下進行過濾，水懸浮液含一板框壓濾機在恒壓下進行過濾，水懸浮液含固量固量0.1kg固體固體/kg懸浮液，濾餅空隙率懸浮液，濾餅空隙率=0.4，p=5000kg/m3，qe=0，若過濾，若過濾10分鐘，則得濾液分鐘，則得濾液1.2m3，試問：，試問：(1)當當=1h，V=？(2)過濾過濾1小時后的濾餅體積；小時后的濾餅

4、體積；(3)過濾過濾1小時后，用小時后，用0.1V的水洗滌，的水洗滌，w=？(操作壓操作壓強不變強不變)解：(1)(2)(3)32 . 1min,10, 4 . 0, 1 . 0mVw 22KAV min/144.0102.16222mVKA VVVVw 餅餅餅餅餅餅）（）（pp-1-13m11. 0 餅餅Vmin48601 . 088 VVPPwwww例例6 擬用一板框過濾機在擬用一板框過濾機在0.3MPa壓差下恒壓過濾某壓差下恒壓過濾某懸浮液。已知懸浮液。已知K=710-5m2/s，qe=0.015m3/m2，現(xiàn)，現(xiàn)要求每一操作周期得到要求每一操作周期得到10m3濾液，過濾時間為濾液，過濾

5、時間為0.5h，濾餅不可壓縮，懸浮液，濾餅不可壓縮，懸浮液=0.015(m3固體固體/m3懸浮懸浮液液)，濾餅空隙率，濾餅空隙率=0.5，試問，試問:(1)需要多大過濾面積；需要多大過濾面積；(2)如操作壓差提高到如操作壓差提高到0.8MPa，恒壓操作?，F(xiàn)有一臺，恒壓操作。現(xiàn)有一臺板框過濾機，每一個框的尺寸為板框過濾機，每一個框的尺寸為0.6350.6350.025m，若要求每個過濾周期得到，若要求每個過濾周期得到的濾液量仍為的濾液量仍為10m3，過濾時間不得超過，過濾時間不得超過0.5h，則至，則至少需要多少個邊框？少需要多少個邊框？解：(1)(2)23252/34. 0015. 0015.

6、 01800107mmqqKqee 24 .2934. 010mqVA smKPPK/1087. 11073 . 08 . 0,245 不不可可壓壓縮縮濾濾餅餅23242/565. 0015. 0015. 018001087. 1mmqqKqee 27 .17565. 010mqVA 個個22635. 0217222 aAn這樣可行么？這樣可行么？）（）餅餅餅餅 -1(VVV 3309. 0015. 05 . 01015. 0101mVV 餅餅個個餅餅31635. 0025. 0309. 0ba22 Vn2.生產(chǎn)能力的優(yōu)化生產(chǎn)能力的優(yōu)化間歇過濾機恒壓操作間歇過濾機恒壓操作1.6 加快過濾的途徑加快過濾的途徑過濾技術的改進：過濾技術的改進：（1）物料的適應性）物料的適應性（2）加快過濾速率）加快過濾速率1.6.1 改變?yōu)V餅結(jié)構(gòu)改變?yōu)V餅結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)特征：空隙率，壓縮性結(jié)構(gòu)特征：空隙率，壓縮性辦法：辦法：用助濾劑（剛性、多孔性、尺度均勻）用助濾劑（剛性、多孔性、尺度均勻）預敷和摻濾預敷和摻濾1.6.2 改變懸浮液中顆粒聚集狀態(tài)改變懸浮液中顆粒聚集狀態(tài)目的：小顆粒目的：小顆粒聚成大顆粒聚成大顆粒辦法：辦法：加聚合電解質(zhì)、無機電解質(zhì)加聚合電解質(zhì)、無機電