化工原理第三章过滤.ppt

第四节 过滤 一、过滤操作的基本概念 二、过滤基本方程式 三、恒压过滤 四、过滤常数的测定 五、过滤设备 六、滤饼的洗涤 七、过滤机的生产能力 2、过滤的概念 1、板框压滤机 六、滤饼的洗涤 滤饼洗涤的目的：为了回收滤饼里存留的滤液，或者净 化构成滤饼颗粒。 七、过滤机生产能力的计算 过滤机的生产能力 ： 过滤计算必须在过滤常数具备的条件下才能进行。过滤常数K、qe （或Ve ）的影响因素很多，包括：操作压力、滤饼及颗粒的性质、滤浆的浓度、滤液的性质、过滤介质的性质等，因此从理论上直接计算过滤常数比较困难，应该用实验的方法测定。 2、过滤常数的实验测定 两种测定方法 （1）方法一：对q2+2qqe=Kτ进行微分可得： 整理后可得： 将该式等号左边的微分用差分（增量）代替： 上式为一直线方程，它表明： 对于恒压下过滤要测定的悬浮液，在实验中测出连续时间τ及以单位面积计的滤液累积量q，然后算出一系列Δτ与Δq的对应值，在直角坐标系中以Δτ/Δq为纵坐标，以q为横坐标进行标绘，可得一条直线。 这条直线的斜率为: 2/K 直线的截距为: 2qe /K 对于恒压下过滤要测定的悬浮液，在实验中测出连续时间τ及以单位面积计的滤液累积量q，，以q为横坐标，以τ/q为纵坐标，在直角坐标系中可得一条直线。 （2）方法二：将 q2+2qqe=Kτ 两边同除以Kq可得： 该直线的斜率为: 1/K 该直线的截距为： 2qe /K 测定步骤： 在一定压力P和过滤面积A下，测定滤液量V与过滤时间τ的数据： τ τ1 τ2 τ3 …… τn V V1 V2 V3 …… Vn 数据处理：用V除以A, 即q=V/A转换，则有： q q1 q2 q3…… qn τ/q τ1/q1 τ2/q2 τ3/q3……τn/qn 然后以q为横坐标，以τ/q 为纵坐标作图，可得到一条直线，读取该直线的斜率与截距。 四、过滤设备 滤框的两侧覆以滤布，空框与滤布围成了容纳滤浆和滤饼的空间。 滤板和滤框多做成正方形 ，角上均开有小孔，组合后即构成供滤浆和洗涤水流通的孔道。 由许多块带凹凸纹路的滤板与滤框交替排列组装而构成。 （1）板框压滤机的构造 板框过滤机实物图片 （2）滤板与滤框 滤框：一般为方形，右上角的圆孔为滤浆（悬浮液）通道，此通道与框内相通，使滤浆进入框内。左上角的圆孔是洗水通道，不与框内相通。在框外铸有两个钮。 滤板：两侧表面均做成纵横交错的沟槽，形成凹凸不平的表面，凸出部分用来支撑滤布，凹槽是滤液的流道。其右上角的圆孔为滤浆通道，左上角的圆孔为洗水通道。（与滤框相同） （3）滤板的两种类型——洗涤板与非洗涤板 洗涤板：左上角的洗水通道与两侧表面的凹槽相同，可使洗水进入凹槽。通常在板的外侧铸有三个钮。 非洗涤板：左上角的洗水通道与两侧表面的凹槽不相通。通常在板的外侧铸有一个钮。 （4）板框的组合方式 按钮数以1-2-3-2-1-2的顺序排列。 洗涤板 非洗涤板 滤框（注意右上角的通道） （5）板框压滤机的操作 板框压滤机一般为间歇操作，每个操作循环由5个阶段组成，即： ①组装； ②过滤； ③洗涤； ④卸饼； ⑤整理。 悬浮液在指定压强下经滤浆通道由滤框角右上角的孔道并行进入各个滤框； 滤液分别穿过滤框两侧的滤布，沿滤板板面的沟道至滤液出口排出； 颗粒被滤布截留而沉积在滤布上，待滤饼充满全框后，停止过滤。 过滤阶段 在此阶段，洗涤板与非洗涤板下角的阀门全部打开。 洗涤阶段 洗涤时，先将洗涤板上的滤液出口阀关闭 ，洗涤水经洗水通路从左上角的孔道并行进入各个洗涤板的两侧。 洗涤水在压差的推动力下先穿过一层滤布及整个框厚的滤饼，然后再穿过一层滤布，最后沿滤板（一钮板）板面沟道至滤液出口排出。称为横穿洗涤法。 洗涤的目的： （1）回收滤饼中残留的滤液； （2）除去滤饼中的可溶性盐。 板框压滤机的优点： 结构简单，制造容易； 设备紧凑，过滤面积大而占地小； 操作压强高，滤饼含水少，对各种物料的适应能力强。 （6）板框压滤机的特点 板框压滤机的缺点： 间歇操作，生产能力低； 手工操作，劳动强度大，生产效率低。 2、加压叶滤机 叶滤机是由许多不同宽度的长方形滤叶装合而成。滤叶 由金属丝网制造，内部具有空间，外罩滤布。 叶滤机也为间歇操作，过滤时滤叶安装在能承受内压的 密闭机壳内。滤浆用泵送到机壳内，穿过滤布进入丝网 构成的中