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chapt3机械分离
解: 为要了解滤液量随过滤时间而变化的关系,需先求出恒压下的过滤常数K及qe。 由恒压过滤方程式: q2+2qeq=Kθ 将已测得的两组数据代入上式,即 (1×10-3/0.1)2+2qe(1×10-3/0.1)=K(5×60) 及(1.6×10-3/0.1)2+2qe(1.6×10-3/0.1)=K(10×60) 解此方程组得: qe=7×10-3m3/m2 K=8×10-7 m2/s 则△p=67kN/m2时的过滤方程式为: q2+2×7×10-3q=8×10-7θ 将θ=(5+5+5)×60=900s代入上式,即 q2+2×7×10-3q=8×10-7×(900) 解得q=2.1×10-2 m3/m2 V=(2.1×10-2)×0.1=2.1×10-3 m3=2.1升 由此可知,若再过滤5分钟,可再得滤液量为: [2.1-(1+0.6)]=0.5升 P140例3-7: 对例3-6中的悬浮液用具有26个框的BMS20/635-25板框压滤机进行过滤。在过滤机入口处滤浆的表压为3.39×105Pa,所用滤布与实验时的相同,浆料温度仍为25℃。每次过滤完毕用清水洗涤滤饼,洗水温度及表压与滤浆相同而其体积为滤液体积的8%。每次卸渣、清理、装合等辅助操作时间为15min。已知固相密度为2930kg/m3,又测得湿饼密度为1930kg/m3。求此板框压滤机的生产能力。 教材p140例题3-7板框压滤机型号说明: BMS20/635-25的意义为:B表示板框压滤机,M表示明流式(若为A,则表示暗流式),S表示手动压紧(若为Y,则表示液压压紧),20表示过滤面积为20m2,635表示滤框边长为635mm的正方形,25表示滤框的厚度为25mm。 滤液的排出方式有明流和暗流之分,若滤液经由每块板底部旋塞直接排出,则称为明流;若滤液不宜暴露于空气中,则需要将各板流出的滤液汇集于总管后送走,称为暗流。 解: 过滤面积 A=(0.635)2×2×26=21m2 滤框总容积=(0.635)2×0.025×26=0.262m3 (滤饼体积(全充满)) 已知1m3滤饼的质量为1930kg,设其中含水xkg,水的密度按1000 kg/m3考虑, 则由 解得 x=518kg 故知1m3滤饼中的固相质量为 1930-518=1412kg 生成1m3滤饼所需的滤浆质量为 则1m3滤饼所对应的滤液质量为 57892-1930=55962kg 1m3滤饼所对应的滤液体积为 由此可知,滤框全部充满时的滤液体积为 V=55.96×0.262=14.66m3 则过滤终了时的单位面积滤液量为 根据例3-6中过滤实验结果写出Δp=3.39×105Pa时的恒压过滤方程式为 (q+0.0217)2=1.678×10-4(θ+2.81) 将q=0.6982 m3/m2代入上式,得 (0.6981+0.0217)2=1.678×10-4(θ+2.81) 解得过滤时间为:θ=3085 s 由式3-62及式3-64可知: 对恒压过滤方程式3-56进行微分,得 2(q+qe)dq=Kdθ,即 已求得过滤终了时q=0.6982 m3/m2,代入上式可得过滤终了时的过滤速率为 已知 VW=0.08V=0.08×14.66=1.173 m3 则 又知 θD=15×60=900s 则生产能力为 长安大学环境科学与工程学院 化工系 第三章 机械分离 王亚龙 ylwang1968@163.com 例:计算直径为95?m,密度为3000kg/m3的固体颗粒在20℃的水中的自由沉降速度。 计算Ret,核算沉降类型: 假设正确,计算有效。 解: 查表,20 ℃水的密度为998.2kg/m3,粘度为1.005×10-3 Pa?s 先设为斯托克斯定律区(层流区): 例:用高2m、宽2.5m、长5m的重力降尘室分离空气中的粉尘。在操作条件下空气的密度为0.799kg/m3,粘度为2.53×10-5Pa·s,流量为5.0×104 m3/h。粉尘的密度为2000 kg/m3。试求粉尘的临界直径。 假设流型属于过渡区,粉尘的临界直径为 校核流型 故属于过渡区,与假设相符。 解 :与临界直径对应
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