（精）第四章过滤习题课.ppt

过滤－习题课 例1 以单只滤框的板框压滤机对某物料的水悬浮液进行过滤分离，滤框的尺寸为0.20×0.20×0.025m。已知悬浮液中每m3水带有45kg固体，固体密度为1820kg/m3。当过滤得到20L滤液，测得滤饼总厚度为24.3mm，试估算滤饼的含水率，以质量分率表示。 解： 设滤饼的空隙率为ε 物料衡算： 习 题 过滤－习题课 例2 一小型板框压滤机有5个滤框，长宽各为0.2m，在300kPa(表压)下恒压过滤2h，滤饼充满滤框，且得滤液80L，每次洗涤与装卸时间各为0.5h。若滤饼不可压缩，且过滤介质阻力可忽略不计。求： （1）洗涤速率为多少m3/（m2·h）？ （2）若操作压强增加一倍，其它条件不变，过滤机的生产能力为多少？ 解： （1）以5个框为基准进行计算。 恒压过滤 过滤面积 过滤终了时的速率： K = q2 /τ= 0.22 / 2 = 0.02 m2/h 习 题 洗涤速率： （2） 因在原板框压滤机过滤，悬浮液浓度未变，则当5个框充满滤饼时所得滤液量仍为： V’ = V = 0.08 m3 过滤－习题课 例3 一回转真空过滤机，其直径和长度均为1m，用来过滤某悬浮液。原工况下每转一周需时1min，操作真空度为4.9kPa(500mmHg)，每小时可得滤液60m3，滤饼厚度为12mm，新工况下要求生产能力提高1倍，操作真空度提高至6.37kPa（650mmHg），已知滤饼不可压缩，介质阻力可忽略不计。试求： （1）新工况过滤机的转速应为多少？ （2）新工况所生成的滤饼厚度为多少？ 解： （1）Ve = 0 , 恒压过滤 则：转筒旋转一周所需时间为 1/(60n)小时 n2 = n1K1/K2×(2/1)2 = 1×4.9/6.37×4 = 3.1 r/min s=0, K∝Δp 习 题 （2） 过滤－习题课 例4 有一叶滤机，在恒压下过滤某中水悬浮液时，得到如下过滤方程：q2＋30q＝300 ，其中q－m3/m2， －min。在实际操作中，先在5min内作恒速过滤，此时过滤压差升至上述试验压强，然后维持恒压过滤，全部过滤时间为20min，试求： （1）每一循环中每m2过滤面积所得滤液量； （2）过滤后再用相当于滤液总量的1/5水进行洗涤，洗涤时间为多少？ 解： （1）恒压过滤方程 恒速过滤 得：K＝300 m2/min， qe＝15 m3/m2 q1＝20.9 m3/m2 习 题 q2＋30q＝300 恒压过滤 q＝60.7 m3/m2 （2） 过滤－习题课 例5 板框压滤机在1.5atm（表）下恒压过滤某种悬浮液1.6h后得滤液25m3，qe不计，问： （1）如表压加倍，滤饼压缩指数为0.3，则过滤1.6h后得多少滤液？ （2）设其它情况不变，将过滤时间缩短一半，可得多少滤液？ （3）若在原表压下进行过滤1.6h后，用3m3得水来洗涤，求所需洗涤时间。 解： （1）恒压过滤方程 则：V’2＝1.624×252＝1015m6 习 题 V’＝31.86 m3 （2）恒压过滤 （3） 过滤－习题课 例6 某板框压滤机有8个滤框，滤框尺寸810×810×25mm。浆料为13.9％（质量）的悬浮液，滤饼含水40％（质量），固体颗粒密度2100kg/m3。操作在20℃恒压条件下进行，K＝1.8×10-5m2/s，qe＝2.21×10-3m3/m2，求： （1）该板框压滤机每次过滤（滤饼充满滤框）所需时间； （2）若滤框厚度变为15mm，问滤饼充满滤框所需时间； （3）若滤框数目加倍，滤饼充满滤框时所需时间。