化工原理3-1经典课件.ppt

第五节固体流态化一、流态化的基本概念二、流动阻力三、流化设备四、气力输送（流化技术）?wdA?wdAsin?pdA?pdAcos?表皮阻力浮力形体阻力90892．叶滤机(leaffilter)★主要构件：矩形或圆形的滤叶和机壳（滤槽）。滤叶：金属丝网组成的框架，上面覆盖有滤布。机壳：外壳，上部有一进料口，底部有一滤液排出管。★工作原理滤浆由泵打入机壳内，滤液穿过滤布进入滤叶网状中空部分并汇集于下部滤液排出管中流出，固体颗粒沉积于滤布表面被截留形成滤饼。根据滤饼的性质和操作压强的大小，滤饼层厚度可达5～35mm，每次过滤之后，可以向机壳内通入洗涤水洗涤（置换洗涤法）或者将带有滤饼的滤叶移入专门的洗槽中进行洗涤，然后卸料。★工作特点叶滤机属间歇操作设备，操作密闭，过滤面积比较大，劳动条件好，洗涤比较均匀，每次操作滤布不用拆卸；但是滤布更换比较麻烦，结构比较复杂，造价较高。3．转筒真空过滤机(rotarydrumvacuumfilter)（奥氏过滤机Oliverfilter）（1）结构与工作原理转筒真空过滤机为连续操作过滤设备。其主体部分是一个卧式转筒，表面有一层金属网，网上覆盖滤布，筒的下部浸入滤浆中。转筒沿径向分成若干个互不相通的扇形格，每格端面上的小孔与分配头相通。凭借分配头的作用，转筒在旋转一周的过程中，每格可按顺序完成过滤、洗涤、卸渣等操作。分配头是关键部件，由固定盘和转动盘构成，两者借弹簧压力紧密贴合。转动盘与转筒一起旋转，其孔数、孔径均与转筒端面的小孔相一致，固定盘开有3个槽（或孔），分别与真空滤液罐、真空洗涤液罐和压缩空气管相通。转动盘上的任一小孔旋转一周，都将与固定盘上的3个槽（孔）连通一次，从而完成不同的操作。工作过程—跟综一段②当位于水喷头下，对应滤饼、滤布—对应管—转动盘孔—固定盘槽—洗水真空管—洗水通道—洗涤③吹气管—固定盘槽—转动盘孔—对应管—滤布—滤饼—压缩空气通道—吹松④遇到刮刀—卸渣⑤固定盘两槽之间的空白处：没有通道——停工—两区不致串通（2）主要优缺点：P183①当浸入滤浆中时，对应滤布—对应管—转动盘孔—固定盘槽—滤液真空管—滤液通道—过滤七、过滤计算1.设计型给定任务（生产能力）和要求（过滤时间），选择适当的过滤条件→设备的规格（过滤面积）。2.操作型计算操作条件下所得滤液量或为完成指定生产任务所需的操作条件。①已知A、过滤条件和体系→V、q和θ等。②已知A、V和θ等→操作条件（压力）。③已知一种工况，当操作条件发生变化后，推算变化后的工况。3.间歇过滤机的计算（1）操作周期与生产能力操作周期总时间（不含?e）总时间过滤时间洗涤时间卸渣、清理、装合设计和操作计算要基于T生产能力Q：一个操作周期T中，单位时间内得到的滤液体积（或滤饼体积）。处理量Vs：一个操作周期T中，单位时间内设备处理的悬浮液体积。二者关系！已知：恒压，K，Ve，由过滤方程，V??→θw?Q（2）洗涤时间洗涤液量：工业上，洗涤液量取决于滤液量洗涤速率：单位时间内通过滤饼层的洗涤液体积洗涤速率恒定?滤饼厚度不变～过滤终了速率注意单位洗涤时间=洗涤液量/洗涤速率：【m3滤液/s】①置换洗涤——叶滤机的洗涤速率和洗涤时间（恒压）②横穿洗涤——板框压滤机的洗涤速率和洗涤时间（恒压）假定：洗涤液粘度与滤液相同，洗涤压力与过滤时相同。洗涤时间【讨论】：θw与θ的关系。（恒压，滤布阻力忽略）?若洗涤液粘度与滤液不同，洗涤压力与过滤时也不同。洗涤时间需校正。P185横穿洗涤：若在一个操作周期中，?D—固定，?w与θ一般成倍数关系??，V?，Q↑，但恒压下上升幅度?，到某时间Q可能?。如何判断Q有最大值？可以证明：恒压下，忽略介质阻力，当?W与?成倍数关系时，?+?W=?D，Q可达最大。------最佳操作周期。讨论θw为常数（3）最佳操作周期（恒压）生产能力最大时，对应的时间关系。已知：恒压过滤，无洗涤。求证：时，生产能力最大。思考思路：【练习题】：有一固体粉末与水的悬浮液，采用叶滤机过滤，处理量为15m3/h。悬浮液中含固体量（固体的质量浓度）20kg/m3。已知固体密度2000kg/m3，水的粘度为1cP，滤饼中空的体积忽略（或滤饼中水的