化工原理03.6要点解析.ppt

颗粒在旋转流体中的运动 n： 0.1-3 rpm，过高，滤饼薄，不易卸料； φ ：过滤面积为转筒总面积的30%- 40% 为宜。 (4) 其它过滤设备 ① 预涂层转鼓真空过滤机 普通回转真空过滤机的改进型式 优点：滤饼层很薄，过滤速度较高，滤饼可卸得很干净 ； 适用：一些粒度小、易受压变形，且渗透性很差的固体颗粒 形成的悬浮液。 ②　真空式带式过滤机 特点：滤饼薄，过滤速度大，可用于颗粒小、可压缩性滤饼的过滤；卸饼快且干净；辅助时间较短。 适用：有色冶金、化工、制药、磷酸工业和环境保护。 1－预涂层加料槽 2－配料罐 3－悬浮液 4－密封罩 5－滤饼 6－真空室 * 过滤目的：从悬浮液中分离出固体颗粒。 过滤原理：在外力的作用下，悬浮液中的液体通过多孔介质的 孔道而固体颗粒被截留下来，从而实现固、液分离。 过滤术语： 滤浆：过滤操作所处理的悬浮液 过滤介质：所用的多孔物质（过滤介质是织物时，称为滤布)； 滤液：通过介质孔道的液体； 滤饼（滤渣）：被截留的物质。 3.6 过滤 (1) 工业过滤方式: 深层过滤、滤饼过滤 特点：固体颗粒的沉积发生在较厚的粒状过滤介质内部，过滤介质表面上无颗粒层形成 。 特点：固体颗粒呈饼层状沉积于过滤介质的上游一侧，形成滤饼层 。 适用：处理颗粒含量较高的悬浮液，是化工生产中的主要过滤方式。 适用：悬浮液中颗粒尺寸甚小而且含量甚微的场合。 悬浮液 过滤介质 滤液 深层过滤 清液 过滤介质 悬浮液 滤饼 滤饼过滤 滤饼过滤中 流体→滤饼层(固定床)+过滤介质 过滤后期，滤饼为主要的“过滤介质”。 (2) 过滤介质 要求：具有多孔性，足够的机械强度。 ①　丝织物品：棉、麻、合纤、金属网(滤布、滤纸)； ②　多孔性固体介质：多孔塑料； ③　堆积介质：砂、木炭、石棉粉等。 (3) 过滤推动力 克服流体流动阻力，提高过滤速度。 过滤推动力 : 重力、离心力、压力差。 化工生产上常用压差作推动力，压差有可调性。 (5) 助滤剂 目的：减小过滤阻力； 使用方法：预涂法、预混法。 要求：助滤剂应能较好地悬浮于料液中，颗粒大小合 适，助滤剂中还不应含有可溶于滤液的物质。 注意：当滤饼是产品时不能使用助滤剂。 (6) 过滤过程特点 ▲ 服从流体经过固定床的流动规律， ▲ 随过滤进行，床层厚度↑，过滤阻力↑。 (4) 滤饼的压缩性 不可压缩滤饼： 推动力↑时，ε不变；阻力随厚度↑； 可压缩滤饼：推动力↑时，ε↓，阻力↑↑。 (1) 对所得固体颗粒进行质量衡算 滤饼中固体颗粒质量=滤浆质量×滤浆中固体颗粒质量分率x 设：获得单位体积滤液所形成滤饼体积 v ， (2) 对滤饼进行质量衡算 3.6.2 过滤过程的物料衡算 3.6.3 过滤基本方程式 (1) 过滤速度与过滤速率 过滤速率： 过滤速度： 计算前提：* 过滤过程可视为流体通过固定床的流动； * 滤液通过滤布和滤饼的流动多处于层流区。 ① 滤饼层阻力 ② 过滤介质 (滤布) 阻力 Le：滤布阻力折成滤饼阻力的当量厚度。 ③ 过滤总阻力 (2) 过滤的基本方程式 (3) 滤饼比阻 r 及常数 k ① 滤饼比阻 说明：滤饼结构对过滤阻力的影响，大小与滤饼特性 常数 a、ε有关。 滤饼厚度： 当量滤饼厚度： r与压差Δp关系 不可压缩滤饼：a、ε=常数，则 r 与Δp无关 r0：单位压差下的滤饼比阻，与Δp无关。 s ：压缩指数 不可压缩滤饼 s =0； 可压缩滤饼 s≠0 (0.2-0.8)。 影响因素：滤液性质、滤浆浓度、滤饼性质 。 说明：k与Δp无关。 ② 滤饼常数 k 可压缩滤饼： 反映物料特性的常数。 计算内容： 设计型、操作型。 过滤的操作方式：