化工原理課件-過(guò)濾

1一、概述兩種過(guò)濾方式§3.3

過(guò)濾（1）深層過(guò)濾（2）濾餅過(guò)濾以某種多孔物質(zhì)為介質(zhì)來(lái)處理懸浮液的操作適用于懸浮液含顆粒小，且含量少時(shí)“架橋現(xiàn)象”適用于顆粒含量較多（液體中顆粒的體積1%）時(shí)（表面過(guò)濾）真正發(fā)揮截留顆粒作用的主要是濾餅層而不是過(guò)濾介質(zhì)

如飲用水的凈化2濾漿濾餅過(guò)濾介質(zhì)濾液濾餅過(guò)濾重力、壓力差或慣性離心力過(guò)濾操作的外力：概述3使液體通過(guò)而截留固體顆粒。過(guò)濾介質(zhì)：多孔性介質(zhì)、工業(yè)用過(guò)濾介質(zhì)主要有：織物介質(zhì)：如棉、麻、絲、毛、合成纖維、金屬絲等編織成的濾布；多孔性固體介質(zhì)：如素瓷板或管、燒結(jié)金屬等堆積的粒狀介質(zhì)：砂、木炭等，用于深層過(guò)濾耐腐蝕、耐熱、具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。概述濾餅的壓縮性：

空隙結(jié)構(gòu)易變形的濾餅為可壓縮濾餅。

4用壓縮指數(shù)s

表示P106

表3-2助濾劑：使用前提：（1）顆粒細(xì)，容易堵死過(guò)濾介質(zhì)的孔隙，或增大阻力；是不可壓縮的粉狀或纖維狀固體，如硅藻土、纖維粉末、活性炭、石棉。施用方法：預(yù)涂、混濾（2）濾餅可壓縮，使過(guò)濾阻力增加。不可壓縮濾餅，s=0可壓縮性越大，s越大s=0-1概述5二、過(guò)濾的基本理論（一）過(guò)濾速度單位時(shí)間通過(guò)單位過(guò)濾面積的濾液體積由于過(guò)濾的不穩(wěn)定流動(dòng)，采用瞬時(shí)過(guò)濾速度。（二）過(guò)濾基本方程利用簡(jiǎn)化模型：過(guò)濾基本方程6假定：濾液在虛擬細(xì)管中的流速u1(1)

細(xì)管長(zhǎng)度le與床層高度L成正比(2)

細(xì)管的內(nèi)表面積等于全部顆粒的表面積，流體的流動(dòng)空間等于床層中顆粒之間的全部空隙體積。過(guò)濾基本方程7濾餅體積（空隙體積/濾餅體積）濾餅的比表面顆粒的比表面由連續(xù)性方程：床層截面積Vc空隙率過(guò)濾基本方程8濾餅內(nèi)，雷諾數(shù)很小，屬層流流動(dòng)------哈根-泊謖葉方程由過(guò)濾基本方程9過(guò)濾速度濾餅的比阻若考慮過(guò)濾介質(zhì)過(guò)濾基本方程10思考：

影響過(guò)濾阻力的因素有哪些？影響過(guò)濾速度的因素有哪些？設(shè)每獲得單位體積濾液時(shí)，被截留在過(guò)濾介質(zhì)上的濾餅體積為c（m3濾餅/m3濾液），則

∴又濾出厚度為le的一層濾餅所得的濾液量過(guò)濾基本方程11故壓差為p時(shí)濾餅的比阻，m-2單位壓差下濾餅的比阻，m-2Pa-1-----過(guò)濾基本方程過(guò)濾常數(shù)過(guò)濾基本方程12影響K的因素：影響qe或Ve

的因素：濾餅性質(zhì)（s、、a）濾漿性質(zhì)（c、）推動(dòng)力（p）過(guò)濾介質(zhì)的性質(zhì)（孔的結(jié)構(gòu)、、r0、厚度）過(guò)濾基本方程13（三）恒壓過(guò)濾方程式特點(diǎn)：

K為常數(shù)

積分得：

或若過(guò)濾介質(zhì)阻力可忽略不計(jì)，則

或過(guò)濾基本方程14特點(diǎn)：

K不為常數(shù)，而u為常數(shù)。整理得：

若過(guò)濾介質(zhì)阻力可忽略不計(jì)，則

或或（四）恒速過(guò)濾方程式過(guò)濾基本方程15思考：先恒速再恒壓操作，恒壓段過(guò)濾方程？積分得：

恒速階段獲得的濾