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08 第三章 沉降与过滤1.pptx

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本课件系统讲授过滤操作,从悬浮液的过滤方式与过滤介质入手,推导过滤基本方程,讨论恒压与恒速过滤、过滤常数测定与滤饼洗涤,并介绍板框过滤机、叶滤机、回转真空过滤机等设备。

化工原理「过滤概述与过滤介质」课件目录页,列出本章各节标题与主要知识点
悬浮液的过滤 要点说明页,深层过滤滤浆滤饼过滤介质滤液滤饼过滤推动力:重力、压力、离心力架桥现象
过滤介质 要点说明页,多孔性介质、耐腐蚀、耐热并具有足够的机械强度
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第1页:本章内容目录

本章目录

  • 悬浮液的过滤
  • 过滤基本方程
  • 过滤常数的测定
  • 滤饼洗涤
  • 过滤设备

第2页:悬浮液的过滤

悬浮液的过滤:悬浮液的过滤深层过滤滤浆滤饼过滤介质滤液滤饼过滤推动力:重力、压力、离心力架桥现象

第3页:过滤介质

过滤介质

过滤介质
多孔性介质、耐腐蚀、耐热并具有足够的机械强度
工业用过滤介质主要有
织物介质,如棉、麻、丝、毛、合成纤维、金属丝等编织成的滤布

第4页:过滤助滤剂

过滤助滤剂:是不可压缩的粉状或纤维状固体,如硅藻土、纤维粉末、活性炭、石棉。使用时,可预涂,也可以混入待滤的滤浆中一起过滤。滤浆滤饼过滤介质滤液滤饼过滤滤饼的压缩性:空隙结构易变形的滤饼为可压缩滤饼。

第5页:过滤基本方程

过滤基本方程:流体在固定床中同一截面上的流速分布很不均匀产生压降的主要原因:二、过滤基本方程

第6页:过滤基本方程

过滤基本方程:(1)细管长度le与床层高度L成正比(2)细管的内表面积等于全部颗粒的表面积,流体的流动空间等于床层中颗粒之间的全部空隙体积。1、过滤基本方程的推导简化模型:假定:真实速度u′固体颗粒床层体积

第7页:过滤滤饼内

过滤滤饼内

于是
------哈根-泊谡叶方程将le、de、u′表达式代入得
由质量守恒得
床层截面积

第8页:过滤---单位时间内通过

过滤---单位时间内通过:单位过滤面积的滤液体积即过滤速度p2p1u表观速度

第9页:过滤设每获得单位体积滤液

过滤设每获得单位体积滤液:时,被截留在过滤介质上的滤饼体积为c(m3滤饼/m3滤液),则代入过滤速度表达式中:令故

第10页:过滤-----过滤基本方

过滤-----过滤基本方:程过滤常数pu表观速度

第11页:过滤影响K的因素

过滤影响K的因素:影响qe或Ve的因素:滤饼性质(s、ε、a)滤浆性质(c、μ)推动力(Δp)过滤介质的性质(孔的结构、ε、r0、厚度)pu表观速度

第12页:恒压过滤pu表观速度特点

恒压过滤pu表观速度特点:恒压过滤pu表观速度特点:K为常数积分得:或若过滤介质阻力可忽略不计,则或

第13页:恒速过滤pu表观速度特点

恒速过滤pu表观速度特点

恒速过滤pu表观速度特点
K不为常数,而u为常数
整理得
若过滤介质阻力可忽略不计,则或或

第14页:先恒速再恒压操作,恒压段过滤方程

先恒速再恒压操作,恒压段过滤方程:先恒速再恒压操作,恒压段过滤方程?设恒速段过滤时间为τ1,则或

第15页:过滤常数的测定

过滤常数的测定:求出压缩指数s三、过滤常数的测定

第16页:滤饼洗涤

滤饼洗涤:滤饼洗涤特点:洗涤时推动力、阻力不变,洗涤速度为常数。1、洗涤速度与过滤终了速度间的关系若推动力相同,则:

第17页:洗涤时间τw

洗涤时间τw:洗涤时间τw

第18页:过滤设备

过滤设备:过滤设备过滤设备

第19页:板框过滤机滤框、滤板结构

板框过滤机滤框、滤板结构

滤板结构
洗板板框压滤机框非洗板洗板一个操作循环
液流出洗涤液入口属间歇式特点
横穿洗涤

第20页:过滤属间歇式置换洗涤

过滤属间歇式置换洗涤

叶滤机滤叶结构
一个操作循环
整理重装特点
操作周期

第21页:过滤置换洗涤

过滤置换洗涤:Lw=L属连续式过滤、洗涤、吹松、刮渣3、回转真空过滤机转筒---筒的侧壁上覆盖有金属网,长、径之比约为1/2~2,滤布---蒙在筒外壁上。分配头---转动盘、固定盘构造:一个操作循环:浸没于滤浆中的过滤面积约占全部面积的30~40%转速为0.1至2~3(转/分)特点:

第22页:过滤其中

过滤其中:设转筒浸入面积占全部转筒面积的分率为浸没分数φ,则生产能力:操作周期:若介质阻力忽略不计,则

第23页:过滤可见

过滤可见:但这类方法受到一定的限制

第24页:离心过滤机离心过滤机分为立式和卧式两种

离心过滤机离心过滤机分为立式和卧式两种:离心过滤机离心过滤机分为立式和卧式两种。离心过滤机是一种利用物料在转鼓表面受到的离心力的分力进行过滤的全自动过滤机。离心过滤机生产能力大、适应范围广,适用于分离固相颗粒>0.05mm的易过滤悬浮液。

第25页:例1 某板框过滤机有5个滤框

例1 某板框过滤机有5个滤框:例1某板框过滤机有5个滤框,框的尺寸为635×635×25mm。过滤操作在20℃、恒定压差下进行,过滤常数K=4.24×10-5m2/s,qe=0.0201m3/m2,滤饼体积与滤液体积之比c=0.08m3/m3,滤饼不洗涤,卸渣、重整等辅助时间为10分钟。试求框全充满所需时间。现改用一台回转真空过滤机过滤滤浆,所用滤布与前相同,过滤压差也相同。转筒直径为1m,长度为1m,浸入角度为120°。问转鼓每分钟多少转才能维持与板框过滤机同样的生产能力?假设滤饼不可压缩。

第26页:以一个框为基准进行计算

以一个框为基准进行计算:解:以一个框为基准进行计算。框全充满时滤饼的体积为:滤液量过滤面积再根据恒压过滤方程得:K=4.24×10-5m2/s,qe=0.0201m3/m2

第27页:板框过滤机的生产能力为

板框过滤机的生产能力为

第28页:改用回转真空过滤机后,压差不变,故K不变

改用回转真空过滤机后,压差不变,故K不变:滤布不变,故qe不变。K=4.24×10-5m2/s,qe=0.0201m3/m2过滤面积设转筒每分钟转n转,则回转真空过滤机生产能力回转真空过滤机

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