化工原理第三章过滤.pptVIP

可见，不同压差下测得的过滤常数数值不同。例3-6想用一台工业用板框压滤机过滤例3-5中的含CaCO3粉末的悬浮液，在表压10.3×104，20℃条件下过滤3小时得到6m3滤液，所用过滤介质和例3-5的相同.试求所需要的过滤面积。解：例3-5中已求出表压10.3×104时的过滤常数可用恒压过滤基本方程式求出所需要的过滤面积所以01过滤面积：02【例】一台板框压滤机的过滤面积为0.2m2，在表压150kpa下以恒压操作方式过滤某一悬浮液。2小时后得滤液40m3,已知滤渣不可压缩，过滤介质阻力忽略。求：若其它情况不变，而过滤面积加倍，可得滤液多少？若表压加倍，2小时后可得滤液多少？若其它情况不变，将操作时间缩短为1小时，所得滤液多少？表压加倍，则过滤时间缩短为1小时，则2VVe=0过滤面积加倍，则分析：由于过滤介质阻力忽略，所以选用公式：【例】在实验室用一片过滤面积为0.1m2的滤叶对某种颗粒在水中悬浮液进行实验，过滤压强差为500mmHg,过滤5分钟得滤液1升，又过滤5分钟得滤液0.6升，若再过滤5分钟，可得滤液多少升？分析：已知两组滤液体积和时间，求另一组过滤时间下的体积，则选用公式：实际滤液量为：按操作方式分类：间歇过滤机、连续过滤机按操作压强差分类：压滤、吸滤和离心过滤工业上使用的典型过滤设备：板框压滤机（间歇操作）转筒真空过滤机（连续操作）过滤式离心机四、过滤设备1板框压滤机结构：滤板、滤框、夹紧机构、机架等组成。滤板：凹凸不平的表面，凸部用来支撑滤布，凹槽是滤液的流道。滤板右上角的圆孔，是滤浆通道；左上角的圆孔，是洗水通道。湿滤渣质量与滤液体积的比值ωCωC——kg湿渣/m3滤液湿滤渣体积与滤液体积的比值ｖ01——m3湿渣/m3滤液02例3-4已知湿滤渣、干滤渣及滤液的密度分别为ρc=1400kg/m3，ρp=2600kg/m3，ρ=1000kg/m3。试求湿滤渣与其中所含干渣的质量比?若1kg悬浮液中含固体颗粒0.04kg，试求与1m3滤液所对应的干渣质量为多少？解：(1)由已知X=0.4kg(干渣)/kg(悬浮液)所以C=2.15kg(湿渣)/kg(干渣)例：已知某悬浮液中固相的质量分率为0.139，固相密度为2200kg/m3，液相为水，每1m3滤饼中含500kg水，其余全为固相。求滤饼体积与滤液体积之比。(1)以1m3滤饼为基准。解：1m3滤饼中水：500kg固体：体积0.5m3需要滤浆的质量为质量1100kg，生成的滤液质量为《化工原理》课件——第三章非均相物系的分离7913.7-500-1100＝6313.7kg(2)以1kg悬浮液为基准1kg悬浮液中水：0.861kg固体：0.139kg颗粒体积：每1m3滤饼中含500kg水，即固相体积分率为0.5。01滤饼体积：02滤饼中含水：03则1kg悬浮液生成的滤液质量为04＝0.798kg05设得到1m3滤液可得到xm3滤饼06解得：07二、过滤速率基本方程式设过滤设备的过滤面积为A，过滤时间为τ时所获得的滤液体积为V，式中：为单位过滤面积得到的滤液体积，m3/m2过滤速度：单位时间、单位过滤面积所得滤液体积。即：如果想保持一定的过滤速度，可以随着过滤操作的进行，逐渐增大压力差，来克服逐渐增大的过滤阻力。所以过滤速度可写成：滤饼过滤过程中，滤饼逐渐增厚，流动阻力也随之逐渐增大，则过滤速率逐渐减小，所以过滤过程属于不稳定的流动过程。过滤推动力——压力差悬浮液滤饼过滤介质滤液Lp1p2过滤阻力=滤饼阻力+过滤介质阻力ΔPC：饼层压差；ΔPm：过滤介质压差RCRm滤液通过饼层的流动dpde对于滤饼层内不规则的通道，可以简化成由许多平行的细管（当量直径为de）组成，细管长度与床层高度成正比；细管内表面积之和等于滤饼内全部颗粒的外表面积；细管的全部流动空间等于滤饼内的全部空隙体积。颗粒床层的特性可用空隙率、当量直径等物理量来描述。空隙率：单位体积床层中的空隙体积称为空隙率。式中ε——床层的空隙率，m3/m3。式中α——颗粒的比表面，m2/m3。比表面积：单位体积颗粒所具有的表面积称为比表面积。颗粒床层的特性依照第一章中非圆形管的当量直径定义，当量直径为：式中de——床层流道的当量直径，m故对颗粒床层直径应可写出：滤液通过饼