第三章非均相分離

第三章非均相分離第1頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由于轉(zhuǎn)筒式真空過濾機(jī)為恒壓操作，則有轉(zhuǎn)鼓每轉(zhuǎn)一周得到的濾液體積為：(V+Ve)2=KA2(θ+θe)過濾時(shí)間

為:假設(shè)轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速為nr/min，則轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為:T=60/n第2頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月按每小時(shí)計(jì)的濾液生產(chǎn)能力為：若忽略濾布阻力，則θe=0、Ve=0，則上式簡(jiǎn)化為：第3頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例1、擬用一板框壓濾機(jī)在3kgf/cm2壓力下過濾某懸浮液，過濾常數(shù)K為7×10-5m2/s，qe＝0.015m3/m2，現(xiàn)要求每一操作周期得到10m3濾液，過濾時(shí)間為0.5h，濾餅不可壓縮，且濾餅與濾液體積比V'c=0.03m3/m3。

求：(1)需要多大過濾面積；第4頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月求：(2)如果操作壓力提高至6kgf/cm2，現(xiàn)有一臺(tái)板框壓濾機(jī)，每個(gè)框的尺寸為635mm×635mm×25mm，要求每個(gè)過濾周期得到的濾液量仍為10m3，過濾時(shí)間不超過0.5h，至少需要多少個(gè)濾框才能滿足要求。解：得到10m3濾液產(chǎn)生的濾餅為：第5頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月校核過濾時(shí)間是否不超過0.5h第6頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

得過濾時(shí)間：30個(gè)濾框可滿足要求對(duì)不可壓縮濾餅，K與操作壓力成正比，即：第7頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例2

某廠用壓濾機(jī)過濾某膠粘物料。恒壓過濾16min后，得濾液20L，繼續(xù)過濾到1h后，得濾液48L，此時(shí)濾框已被充滿，停止操作，再用15min進(jìn)行洗滌、裝卸。若每次過濾前于濾布表面覆蓋一層助濾劑（其厚度可忽略不計(jì)），則濾布阻力可降至原來阻力的1/4，每次覆蓋操作需3min。試問加助濾劑后過濾機(jī)的生產(chǎn)能力可提高百分之幾？可認(rèn)為加助濾劑后過濾常數(shù)不變。第8頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)加助濾劑前的生產(chǎn)能力恒壓過濾V2+2vve=KA2θ202+2×20Ve=KA2×16(1)482+2×48Ve=KA2×60(2)(2)/(1)(2304+96Ve)/(400+40Ve)=60/16Ve=14.89L代入（1）得KA2=62.224L2/min生產(chǎn)能力＝48/(60+15)=0.64L/min

第9頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)加助濾劑后的生產(chǎn)能力Ve′=14.89/4=3.723V2+2VVe′=KA2θ482+2×48×3.723=62.224θθ′=42.77min新工況的生產(chǎn)能力=48/（42.77+15+3）=0.79L/min生產(chǎn)能力提高（0.79－0.64）/0.64=0.234即提高23.4%第10頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例3：以某板框式壓濾機(jī)在恒壓條件下過濾含硅藻土的懸浮夜。過濾機(jī)的濾框尺寸為810×810×25(mm)，共有37個(gè)框。已測(cè)出過濾常數(shù)K=10-4m2/s，qe=0.01m3/m2，

e=1s。若已知單位面積上通過的濾液量為0.15m3/m2，所用洗水量為濾液量的1/5。求：1)過濾面積和濾框內(nèi)的總?cè)萘浚?)過濾所需的時(shí)間；3)洗滌時(shí)間；4)生產(chǎn)能力Q(td=15min)。第11頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月解：1)過濾面積A=2LBZ=2×0.81×0.81×37=48.6m2

濾框總?cè)莘e

Vz=LB

Z=0.81×0.81×0.025×37=0.607m3

2)過濾時(shí)間3)洗滌時(shí)間4)生產(chǎn)能力(q+qe)2=K(

+

e)(0.15+0.01)2=10-4(

+1)

=255s

w=8(q+qe)qw/5K=8×(0.15+0.01)×0.15/(5×10-4)=348s

第12頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【例】用26個(gè)框的BMS20/635-25板框壓濾機(jī)過濾每升水含25克顆粒的懸浮液,過濾壓力為3.39×105Pa時(shí)，測(cè)得過濾常數(shù)K=1.678×10-4m2/s,qe=0.0217m3/m2。洗滌時(shí)，水溫、壓力與過濾時(shí)相同，其體積為濾液體積的8％。輔助操作時(shí)間為15min。已知固體密度為2930kg/m3，濕濾餅密度為1930kg/m3。求板框壓濾機(jī)的生產(chǎn)能力。124第13頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月解：過濾面積A=(0.635)2×2×26=21m2濾框總?cè)莘e=(0.635)2×0.025×26=0.262m3懸浮液過濾濕餅Vc濾液V干餅水25g/1L水125第14頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月懸浮液中每升水含25克顆粒濾餅中各量關(guān)系解上述兩個(gè)方程式得126第15頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月代入恒壓過濾方程式過濾時(shí)間對(duì)于板框壓濾機(jī)127第16頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月洗滌時(shí)間生產(chǎn)能力128第17頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【例】用過濾面積為0.04m2的小型板框壓濾機(jī)恒壓過濾含固體10%（質(zhì)量％）的濾漿，濾餅不可壓縮，濾餅含水量20%。過濾時(shí)間分別為0，38.2s，114.4s時(shí)的濾液量分別為0，0.004m3，0.008m3。若在相同條件下處理濾漿10t/h。需要多大的過濾面積？濾液密度為1000kg/m3。96第18頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月解：將已知條件代入得解得97第19頁(yè)，課件共21頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10噸懸浮液中含液體：10×1000（1-0.1）/1000=9m39m3的液體有一部