化工原理第三章过滤3-2.ppt

结构简单，价格低廉，占地面积小，过滤面积大。 可根据需要增减滤板的数量，调节过滤能力。 对物料的适应能力较强，由于操作压力较高（3~10kg/cm2 ），对颗粒细小而液体粘度较大的滤浆，也能适用。 间歇操作，生产能力低，卸渣清洗和组装阶段需用人力操作，劳动强度大，所以它只适用于小规模生产。 近年出现了各种自动操作的板框压滤机，使劳动强度得到减轻。 板框压滤机的特点： 1.结构： 转筒，扇形格(18格)； 滤室； 分配头； 动盘(18个孔，分别与扇形格的18个通道相连)； 定盘(三个凹槽：滤液真空凹槽、洗水真空凹槽、压缩空气凹槽，分别将动盘的18个孔道分成三个通道)； 金属网； 滤布； 滤浆槽。 工作过程 转筒真空过滤机结构示意图 动盘 定盘 转筒 金属网 滤布 滤饼 搅拌器 洗涤喷头 料浆槽 刮刀 2 转筒真空过滤机 1 10 9 8 7 6 5 4 3 2 18 17 16 15 14 13 11 12 动盘 转筒及分配头的结构 工作过程 定盘 18格分成6个工作区 1区(1~7格)：过滤区； 2区(8~10格)：滤液吸干区； 3区(12~13格)：洗涤区； 4区(14格)：洗后吸干区； 5区(16格)：吹松卸渣区； 6区(17格)：滤布再生区。 过滤区(1~2区)，f 槽; 洗涤区(3~4区)，g槽 ; 干燥卸渣区(5~6区)，h 槽; f 槽 h 槽 g 槽 自动连续操作； 适用于处理量大，固体颗粒含量较多的滤浆； 真空下操作，其过滤推动力较低(最高只有1atm)，对于滤饼阻力较大的物料适应能力较差。 转筒旋转时，藉分配头的作用，能使转筒旋转一周的过程中，每个小过滤室可依次进行过滤、洗涤、吸干、吹松卸渣等项操作。 整个转筒圆周在任何瞬间都划分为: 特点： 2.工作过程 过滤区; 洗涤区; 干燥卸渣区。 通常把过滤介质的阻力视为常数，仿照滤液穿过滤饼层的速度方程则可写出滤液穿过过滤介质层的速度关系式： 式中 Δpm—— 过滤介质上、下游两侧的压强差，Pa； Rm —— 过滤介质阻力，l/m 由于很难划定过滤介质与滤饼之间的分界面，更难测定分界面处的压强，在操作过程中总是把过滤介质与滤饼联合起来考虑。 2过滤速度与介质的阻力 通常，滤饼与滤布的面积相同。所以两层中的过滤速度应相等，则： 上式表明，可用滤液通过串联的滤饼与滤布的总压强降来表示过滤推动力，用两层的阻力之和来表示总阻力。 式中：Δp — 滤饼与滤布两侧的总压强差，称为过滤压强差。 假设：厚度为Le的滤饼产生的阻力与滤布相同，而过程仍能完全按照原来的速率进行，则：rLe=Rm 在一定的操作条件下，以一定介质过滤一定悬浮液时，Le为定值；但同一介质在不同的过滤操作中，Le值不同。 式中Le——过滤介质的当量滤饼厚度，或称虚拟滤饼厚度，m。 式中：v — 滤饼体积与相应的滤液体积之比，无因次。 LA=vV 若每获得1m3滤液所形成的滤饼体积为vm3，则任一瞬间的滤饼厚度L与当时已经获得的滤液体积V之间的关系为： 同理，如生成厚度为Le的滤饼所应获得的滤液体积以Ve来表示，则 式中Ve——过滤介质的当量滤液体积，或称虚拟滤液体积，m3。 3.过滤基本方程式 注意：在一定的操作条件下，以一定介质过滤一定的悬浮液时，Ve为定值，但同一介质在不同的过滤操作中，Ve不同。 上式适用于不可压缩滤饼。 对于可压缩滤饼其比阻r与压强差有关。 上式称为过滤基本方程式，它对各种过滤情况均适用。 式中 r′——单位压强下滤饼的比阻，1/m2 Δp——过滤压强差，pa s ——滤饼的压缩性指数，无因此。一般情况下， s=0~1。对于不可压缩滤饼，s=0。 根据上两式可得 r=r′(Δp)s 影响过滤速度的因素： （1）推动力?p　　 加压过滤、真空过滤、重力过滤、离心过滤 （2）滤液的性质 滤液黏度?↓，过滤速度u↑。 （3）滤饼层的性质 滤饼的厚度、空隙率、比表面积等。 定义：过滤操作在恒定压强下进行时称为恒压过滤。 滤饼不断变厚； 阻力逐渐增加； 推动力Δp 恒定； 过滤速率逐渐变小。 过滤操作的两种典型方式： 恒压过滤和恒速过滤 特点： 三、恒压过滤 1.滤液体积于过滤时间的关系 V+Ve V V+Ve V Ve O O’ τe B τ τ τ+τe τ+τe 图 3-20 恒