机械分离和固体流态化实用教案

1、会计学1机械分离机械分离(fnl)和固体流态化和固体流态化第一页，共141页。2的操作及计算；n了解流化床的主要特征和操作范围；n掌握数学模型法。第1页/共140页第二页，共141页。3概概混合物的分类(fn li)无相界面，采用(ciyng)传质方法分离有相界面，采用机械方法分离：过滤、沉降悬浮液-固-液混合物乳浊液-液-液混合物含尘气体-气-固混合物 含雾气体-气-液混合物第2页/共140页第三页，共141页。4概概非均相物系中处于分散状态(zhungti)的物质。如悬浮液中的固体颗粒。包围(bowi)分散质的处于连续状态的流体。如悬浮液中的液体。非均相物系分离的依据：分散相与连续相之间的

2、物理性质的差异。如密度、颗粒外径等。非均相物系的分离方法：机械法，使分散质与分散相之间发生相对运动，实现分离。第3页/共140页第四页，共141页。5第4页/共140页第五页，共141页。6概概非均相混合物分离(fnl)的目的l回收分散质，如从气固催化反应器的尾气(wi q)中收集催化剂颗粒； l净化分散介质，如原料气中颗粒杂质的去除以净化反应原料，环保方面烟道气中煤炭粉粒的除去。l环境保护与安全生产 第5页/共140页第六页，共141页。7第6页/共140页第七页，共141页。81）球形颗粒(kl)用粒径d（球形颗粒(kl)的直径）表示。m2/m3。m2m3单位体积颗粒具有的表面积第7页/共

3、140页第八页，共141页。92）非球形颗粒(kl)用当量直径和形状系数(xsh)表示。与非球形颗粒体积相等的球形颗粒的直径。非球形颗粒体积表示颗粒形状与球形的差异该颗粒体积相等的圆球的表面积，m2；颗粒的表面积，m2；S1第8页/共140页第九页，共141页。102）非球形颗粒(kl)比表面积表面积体积第9页/共140页第十页，共141页。111）粒度(l d)分布不同(b tn)粒径范围内所含粒子的个数或质量。可采用泰勒标准筛通过筛分分析得到。料被截留在筛面上的尺寸大于筛孔尺寸的物料的量通过筛孔的尺寸小于筛孔尺寸的物料的量第10页/共140页第十一页，共141页。122）颗粒(kl)的平均

4、粒径平均(pngjn)比表面积直径，mi层筛网的筛余量筛分直径：i-1和i层筛网的平均孔径颗粒总质量质量分数第11页/共140页第十二页，共141页。13第12页/共140页第十三页，共141页。14概概沉降(chnjing)：悬浮在流体中的固体颗粒借助于外场作用力产生定向运动，从而实现与流体相分离，或者使颗粒相增稠、流体相澄清的一类操作。主要讨论(toln)刚性颗粒的自由沉降。受其它颗粒或壁面影响重力作用下沉降离心力作用下沉降沉降不受影响第13页/共140页第十四页，共141页。15图3-1 沉降(chnjing)颗粒的受力情况 颗粒(kl)受到三个力 重力(zhngl)浮力阻力阻力系数或曳

5、力系数颗粒密度流体密度颗粒在运动方向的投影面积1）球形颗粒的自由沉降第14页/共140页第十五页，共141页。16根据牛顿(ni dn)第二运动定律： 分析颗粒(kl)运动情况：加速度最大阻力(zl)加速度加速度=0加速段匀速段加速段极短，一般仅考虑匀速段的运动。第15页/共140页第十六页，共141页。17 沉降速度 等速阶段中颗粒相对(xingdu)于流体的运动速度ut称为沉降速度。由于这个速度是加速阶段终了时颗粒相对(xingdu)于流体的速度，故又称为“终端速度”。1.沉降速度第16页/共140页第十七页，共141页。181.沉降速度2）阻力(zl)系数第17页/共140页第十八页，共

6、141页。19第18页/共140页第十九页，共141页。2034gdust（1） 流体(lit)的粘度 滞流区湍流(tunli)区过渡(gud)区表面摩擦阻力形体阻力1.沉降速度3）影响沉降速度的因素第19页/共140页第二十页，共141页。2134gdust（2）颗粒的体积(tj)分数 （3）器壁效应(xioyng) （4）颗粒(kl)形状 体积分数大，发生干扰沉降，ut。由于器壁存在，ut，当容器尺寸大于颗粒尺寸100倍以上时，可忽略。非球形颗粒比等体积球形颗粒沉降速度小，s ，ut，1.沉降速度3）影响沉降速度的因素第20页/共140页第二十一页，共141页。22（1）试差法 假设沉降(

7、chnjing)属于某一流型 计算(j sun)沉降速度 核算(h sun) Ret 1.沉降速度4）沉降速度的计算stgdu74. 1）（1Re104t182gdust）（200000Re1000t）（1000Re1t6 . 0Re27. 0tstgdu第21页/共140页第二十二页，共141页。23（2）摩擦(mc)数群法 曲线图，最后由 Ret 反求 ut ，即 查 先计算(j sun)1.沉降速度第22页/共140页第二十三页，共141页。24图3-3 及 关系(gun x)曲线第23页/共140页第二十四页，共141页。25 若要计算介质中具有(jyu)某一沉降速度 ut 的颗粒的直

8、径，可先令 1ReRett查 曲线图，可求直径 d ，即1.沉降速度第24页/共140页第二十五页，共141页。26图3-3 及 关系曲线1ReRett2ReRett第25页/共140页第二十六页，共141页。27（3）用量纲为1的数群K 值判别(pnbi)流型K 2.62为斯托克斯定律(dngl)区;2.62 K 69.1为艾仑定律(dngl)区;K 69.1为牛顿定律(dngl)区。2()gKd s31.沉降速度4）沉降速度的计算(j sun)第26页/共140页第二十七页，共141页。28第27页/共140页第二十八页，共141页。29 图3-4 降尘室示意图(a)沉降(chnjing)

9、室 (b)尘粒在沉降(chnjing)室内运动情况气流(qli)水平通过降尘室速度沉降速度2.重力沉降(chnjing)设备1）降尘室动画第28页/共140页第二十九页，共141页。30t 或 lHuut 位于降尘(jingchn)室最高点的颗粒沉降到室底所需的时间为气体(qt)通过降尘室的时间为欲使颗粒(kl)被分离出来，则降尘室高沉降速度降尘室长气流水平通过降尘室速度2.重力沉降设备思考1：要使颗粒除去，必须满足什么条件？第29页/共140页第三十页，共141页。31思考2：为什么气体进入降尘室后，流通(litng)截面积要扩大？思考3：能够被100%除去(ch q)的最小颗粒粒径dmin

10、=？t或 lHuut第30页/共140页第三十一页，共141页。32注意：降尘室内气体流速不应(b yn)过高，以免将已沉降下来的颗粒重新扬起。根据经验，多数灰尘的分离，可取u3m/s，较易扬起灰尘，可取u1.5m/s。 降尘室的生产能力(shn chn nn l)与底面积、沉降速度有关，而与降尘室的高度无关。因此通常做成扁平状。2. 重力沉降(chnjing)设备降尘室的生产能力VS即：按最小颗粒来算第31页/共140页第三十二页，共141页。33 对设置了n层水平隔板( bn)的降尘室，其生产能力为 图3-5 多层除尘室1-隔板 2、6-调节闸阀 3-气体(qt)分配道 4-气体(qt)集

11、聚道 5-气道 7-清灰口2.重力沉降(chnjing)设备动画第32页/共140页第三十三页，共141页。342.重力沉降(chnjing)设备降尘(jingchn)室的特点第33页/共140页第三十四页，共141页。352）沉降(chnjing)槽利用颗粒的自然沉降实现分离，但由于分离效果差，一般得到含固体(gt)颗粒50的增稠液，所以也叫增稠器。第34页/共140页第三十五页，共141页。36生产能力：一般(ybn)以澄清液溢出量（清液流量Q0)表示为了提高(t go)沉降槽的生产能力，可以采用向槽内添加絮凝剂的方法。常用的絮凝剂主要有： 无机絮凝剂：石灰、硫酸、明矾、硫酸亚铁、苛性钠、

12、盐酸和氯化锌等； 天然高分子絮凝剂：有淀粉和含淀粉的蛋白质物质，如马铃薯、玉米粉、红薯粉及动物胶等； 合成高分子絮凝剂：有离子和非离子型高分子聚合物，如聚丙烯酰胺、羰基纤维素和聚乙烯基乙醇等。2）沉降(chnjing)槽2. 重力沉降设备第35页/共140页第三十六页，共141页。37双锥分级(fn j)器2.重力沉降(chnjing)设备3）分级(fn j)器 利用重力沉降可将悬浮液中不同粒度的颗粒进行粗略的分离，或将两种不同密度的颗粒进行分类，这样的过程统称为分级，实现分级操作的设备称为分级器。第36页/共140页第三十七页，共141页。38第37页/共140页第三十八页，共141页。39

13、 依靠惯性离心力的作用(zuyng)而实现的沉降过程称为离心沉降。颗粒(kl)受到三个力 颗粒与流体在径向(jn xin)上的相对速度向心力惯性离心力阻力颗粒的圆周运动速度1. 惯性离心力作用下的沉降速度uruTuOR颗粒在旋转流场中的运动第38页/共140页第三十九页，共141页。40 上述三个力达到(d do)平衡时， 平衡时颗粒(kl)在径向上相对于流体的运动速度ur便是它在此位置上的离心沉降速度。离心(lxn)沉降速度1. 惯性离心力作用下的沉降速度第39页/共140页第四十页，共141页。41离心(lxn)沉降速度l 方向(fngxing)：沿半径向外；l 随位置而变，不是恒定值。l

14、 颗粒实际运动速度在径向上的分量；对照重力场离心分离因数数值约为几千几万第40页/共140页第四十一页，共141页。42RuduTsr23)(4 离心沉降时，若颗粒(kl)与流体的相对运动处于滞流区(10-4Ret= dur/ 1) ， 第41页/共140页第四十二页，共141页。43用途：适用(shyng)于含颗粒浓度为0.01500g/m3、粒度不小于5m的气体净化与颗粒回收操作，尤其是各种气-固流态化装置的尾气处理。操作原理：含尘气体切向进入，向下螺旋运动，颗粒抛向气壁，由出灰口排出；气流(qli)形成外旋流和内旋流（气芯）由排气管排出。第42页/共140页第四十三页，共141页。44旋

15、风(xunfng)分离器的进气口宽度旋风(xunfng)分离器的进口气速气流(qli)的有效旋转圈数3. 旋风分离器的性能临界粒径Ne：与进口气速有关，风速越大，Ne也越大，对常用形式的旋风分离器，风速在1225m/s,一般可取Ne34.5。 1）临界粒径：第43页/共140页第四十四页，共141页。45l旋风分离器的尺寸越小，进口流速越高，能完全除尽的颗粒直径就越小，分离效率(xio l)越高。l当气体处理量很大时，常将若干小型旋风分离器并联使用，以维持较好的除尘效果。旋风分离(fnl)器结构和操作参数对分离(fnl)效率的影响:对常见的旋风分离器： 临界粒径是判断旋风分离器分离效率高低的重

16、要依据。临界粒径越小，说明旋风分离器的分离性能越好。第44页/共140页第四十五页，共141页。46 2）分离(fnl)效率：二者的关系(gun x)：分效率p,i ：总效率0 ：第45页/共140页第四十六页，共141页。47pdi 可通过实测旋风分离器进、出气流(qli)中所含尘粒的浓度及粒度分布而获得。粒级效率(xio l)曲线 粒级效率恰为50%的颗粒(kl)直径，称为分割粒径。 分割粒径 50d3.旋风分离器的性能第46页/共140页第四十七页，共141页。48 同一(tngy)型式且尺寸比例相同的旋风分离器 曲线相同，因此依该曲线估算旋风分离器的效率(xio l)较为方便。 3.旋

17、风(xunfng)分离器的性能第47页/共140页第四十八页，共141页。49图3-9 标准(biozhn)旋风分离器的 曲线(qxin) 3.旋风(xunfng)分离器的性能第48页/共140页第四十九页，共141页。50阻力系数(xsh)：标准旋风分离器为8 3）压力降：l越小越好，压力降一般介于5002000Pa。 对于同一结构型式及尺寸比例的旋风分离器为常数，不因尺寸大小而变。l 提高入口气(ku q)速可提高分离效率，但阻力却成平方地增加，不经济。一般控制压降在 0.52kPa 左右（入口气(ku q)速 1525m/s），而采取缩小直径、多台并联的方式以综合满足分离效率与处理大气量

18、的要求。第49页/共140页第五十页，共141页。51旋风分离器分类繁多，分类方法也各有不同。按结构形式可分为：长锥体、圆筒体、扩散式以及旁通式。我国已定型(dng xng)了多种旋风分离器，制定了标准系列，常用的有CLT、CLT/A、CLP/A、CLP/B 以及 CLK 型等。对各种型号的旋风分离器一般以圆筒直径 D 来表示其各部分的比例尺寸，详细尺寸及性能指标可查阅有关资料手册。第50页/共140页第五十一页，共141页。521DDBSAH2H1S2CLP/B 型旋风分离器XLP型A型B型旁路(pn l)进气口位置(wi zhi)降低细微粒随一小部分气体在顶部旋转聚集形成灰环，被迫进入旁室

19、后由旁路旋转向下并沿壁面落下。对5m 以上细粉的分离较高。阻力系数一般为 4.8-5.8。第51页/共140页第五十二页，共141页。53有效防止了上升的净化气体重新把粉尘卷起带出，从而提高了除尘效率。适用于捕集粒度在 5-10m 的干燥(gnzo)的非纤维颗粒粉尘。阻力系数在 7.5-9 之间。 d1DBEDSAH2H1CLK 型旋风分离器CLK 型（倒锥体(zhu t)旋风分离器）反射屏(挡灰盘)第52页/共140页第五十三页，共141页。54PV型粗旋风(xunfng)分离器PV型外置旋风(xunfng)分离器PV型单级旋风(xunfng)分离器PV型一、二级 旋风分离器第53页/共14

20、0页第五十四页，共141页。55为长岭炼油化工有限公司制造(zhzo)的旋风分离器在预组装为九江石油化工厂制造(zhzo)的旋风分离器在预组装为上海氯碱股份有限公司制造的氧氯化反应旋风(xunfng)分离器在预组装第54页/共140页第五十五页，共141页。56旋风(xunfng)分离器的选用 首先根据系统的物性与任务的要求，结合各型设备的特点，选定旋风分离器的形式，而后通过计算决定尺寸与个数。 旋风分离器计算的主要依据有三个方面(fngmin)：一是含尘气的体积流量，二是要求达到的分离效率，三是允许的压强降。4.旋风分离器的结构形式(xngsh)与选用与选用第55页/共140页第五十六页，共

21、141页。57练 习 题 目思考题1.描述非球形颗粒的参数有哪些？2.颗粒沉降分为哪两个阶段？沉降速度是指哪个阶段的速度？3.分析影响(yngxing)旋风分离器临界粒径的因素。4.选择旋风分离器时应该依据哪些性能指标?练习题：3、5第56页/共140页第五十七页，共141页。58第57页/共140页第五十八页，共141页。59利用重力或压差等使悬浮液通过多孔性过滤(gul)介质，将固体颗粒截留在介质上，从而实现固-液分离操作。滤浆（料浆）滤饼(l bn)过滤介质滤液过滤第58页/共140页第五十九页，共141页。60深床过滤推动力：重力(zhngl)、压力、离心力 饼层过滤滤浆滤饼过滤介质滤

22、液架桥现象(xinxing)过滤介质为很厚的颗粒层不形成滤饼层 第59页/共140页第六十页，共141页。61织物介质，如棉、麻、丝、毛、合成纤维、金属丝等编织成的滤布，5-65m，工业应用广泛；堆积介质，细纱、木炭、石棉、硅藻土等细小坚硬(jinyng)的颗粒状物质堆积而成，多用于深床过滤。 多孔性固体介质，如多孔陶瓷，多孔塑料及多孔金属制成的板式管。 1-3m。 多孔膜：有机(yuj)膜、无机膜。1 m以下 过滤介质的选择：根据悬浮液中固体颗粒的含量及粒度范围，介质所能承受的温度和化学稳定性、机械强度等因素考虑。第60页/共140页第六十一页，共141页。62可压缩性滤饼(l bn)不可压

23、缩性滤饼(l bn)构成滤饼的颗粒是不易变形的坚硬固体颗粒p ，颗粒形状及e都无显著变化，因此其单位厚度床层的流动阻力可以认为是恒定的，如硅藻土和碳酸钙等。该滤饼由胶体构成， p ，上述三者发生显著变化，如Al（OH）3等。解决办法：加入助滤剂，使滤饼疏松而坚硬。常用作助滤剂的物质有：硅藻土、珍珠岩、炭粉、石棉粉等。 助滤剂的加法：掺滤、预涂第61页/共140页第六十二页，共141页。63第62页/共140页第六十三页，共141页。64影响因素：颗粒大小、形状、粒度分布、充填方式等。一般(ybn)非均匀、非球形颗粒的乱堆床层：0.470.7。均匀的球体最松排列时: 0.48，最紧密排列时:0.

24、26。1）床层空隙(kngx)率e第63页/共140页第六十四页，共141页。65 单位体积(tj)床层中具有的颗粒表面积（即颗粒与流体接触的表面积）,ab。如忽略床层中颗粒(kl)间相互重叠的接触面积）：颗粒(kl)的堆积密度颗粒的真实密度1.颗粒床层的特性第64页/共140页第六十五页，共141页。66定义(dngy)：床层截面上未被颗粒占据的、流体可以 自由通过的面积l 对乱堆床层，各向同性，床层自由截面积与床层截面积之比等于空隙率；l 受壁效应影响，壁面附近床层空隙率大于床层内部。改善壁效应的方法(fngf)通常是限制床层直径与颗粒直径之比不得小于某极限值。若床层的直径比颗粒的直径大得

25、多，则壁效应可忽略。 3）床层的自由截面积第65页/共140页第六十六页，共141页。67流体通过(tnggu)颗粒层产生压降的主要原因：1）粘性摩擦阻力2）形体(xngt)阻力 流体通过颗粒层的流动多呈爬流，无边界层脱体现象发生，流动阻力主要为粘性摩擦阻力，由颗粒层内固体表面积大小决定，而颗粒形状并不重要。1）床层的简化模型第66页/共140页第六十七页，共141页。68(1)细管(x un)的全部流动空间等于颗粒床层的空隙容积； 细管(x un)的内表面积等于颗粒床层的全部表面积。(2)细管(x un)长度=床层高度L。假定（保证单位(dnwi)体积表面积相等）：流体在固定床内流动的简化模

26、型第67页/共140页第六十八页，共141页。69床层体积(tj)细管(x un)的当量直径：第68页/共140页第六十九页，共141页。70压降真实(zhnsh)流速u1流体(lit)在固定床内流动的简化模型由质量守恒得：空床气速(表观速度）第69页/共140页第七十页，共141页。71l l说明：是模型参数，固定床的流动摩擦系数，须由实验检验(jinyn)和测定。第70页/共140页第七十一页，共141页。7223)1 (uaLpfeel（1）康采尼实验(shyn)结果：流速(li s)较低，床层雷诺数Reb2时：康采尼常数K=5康采尼方程第71页/共140页第七十二页，共141页。73（

27、2）欧根实验(shyn)结果：当Reb0.17330时，23)1 (uaLpfeel第72页/共140页第七十三页，共141页。74Reb1000时，湍流流动，上式右边第一项可忽略。（2）欧根实验(shyn)结果：23)1 (uaLpfeel第73页/共140页第七十四页，共141页。75第74页/共140页第七十五页，共141页。761）滤液通过饼层流动(lidng)的特点l 属于流体流经固定床的情况；l 滤饼厚度不断增厚，压力不变时，滤液通过速度减小；l 颗粒尺寸小，滤液在滤饼层中的流动(lidng)多处于层流区。第75页/共140页第七十六页，共141页。772）滤液通过(tnggu)滤

28、饼层流动的数学描述322)1 (5e e e euaLpf可通过(tnggu)康采尼方程得到。滤液通过滤饼层的压差滤液通过滤饼层的表观流速第76页/共140页第七十七页，共141页。782.过滤(gul)速率与过滤(gul)速度过滤(gul)速度过滤(gul)速率单位时间通过单位过滤面积的滤液体积，单位为m/s。 单位时间获得的滤液体积，单位为m3/s。 第77页/共140页第七十八页，共141页。79滤饼(l bn)的比阻 反映了颗粒形状、尺寸(ch cun)及床层的空隙率对滤液流动的影响，为单位厚度床层的阻力，单位1/m2。第78页/共140页第七十九页，共141页。80反应滤饼的影响，与

29、滤饼层的性质(xngzh)及L有关，单位为1/m 。滤饼(l bn)的阻力 第79页/共140页第八十页，共141页。814.过滤(gul)介质的阻力仿照滤液(ly)穿过滤饼层的速度关系式：过滤介质(jizh)阻力, 1/m可以写出滤液穿过过滤介质的速度关系式：滤液通过过滤介质的压力降第80页/共140页第八十一页，共141页。82 假设过滤介质对滤液(ly)流动的阻力相当于厚度为Le的滤饼层的阻力，即将过滤(gul)介质与滤饼联合起来考虑,则 当量(dngling)滤饼厚度虚拟滤饼厚度4.过滤介质的阻力 一定操作条件下，以一定介质过滤一定悬浮液时，Le为定值；但同一介质在过滤不同悬浮液的操作

30、中，Le值不同。第81页/共140页第八十二页，共141页。83 若每获得1m3滤液所形成(xngchng)的滤饼体积为 (m3)，则任一瞬间的滤饼厚度L与当时已经获得的滤液体积V之间的关系应为滤饼体积(tj)与相应的滤液体积(tj)之比，m3/m35.过滤(gul)基本方程式同理有过滤介质的当量滤液体积，虚拟滤液体积所以第82页/共140页第八十三页，共141页。84 考虑到滤饼的压缩性，通常(tngchng)可借用下面的经验公式来粗略估算压强差增大时比阻的变化，即滤饼的压缩性指数(zhsh)，量纲为1一般情况(qngkung)下，s=01。对于不可压缩滤饼，s=0。几种典型物料的压缩性指数

31、值，列于表35中。5.过滤基本方程式2()VAprv VVedd第83页/共140页第八十四页，共141页。85过滤(gul)基本方程式积分(jfn)的边界条件与过滤方式有关。第84页/共140页第八十五页，共141页。86第85页/共140页第八十六页，共141页。87压力(yl)p恒定，滤饼层增厚，过滤速率变小。对于(duy)一定的悬浮液，k可视为常数。 令物料特性常数第86页/共140页第八十七页，共141页。88 恒压过滤(gul)时，压强差p不变，k、A、s都是常数。再令 K是由物料特性及过滤压强差所决定(judng)的常数，单位为m2/s。恒压过滤(gul)21-eddsVkApV

32、V第87页/共140页第八十八页，共141页。89虚拟过滤时间qe，虚拟滤液体积(tj)Ve， 在此阶段均为变量。1）虚拟(xn)过滤阶段2）有效过滤阶段在此阶段e和Ve 为常量第88页/共140页第八十九页，共141页。90两式相加，得到(d do) 恒压过滤(gul)方程式恒压过滤(gul)222KAVVVeeeKAV 22 第89页/共140页第九十页，共141页。91图3-16 恒压过滤的滤液体积与过滤时间关系(gun x)曲线第90页/共140页第九十一页，共141页。92令则有单位过滤面积所得(su d)滤液体积单位过滤面积(min j)所得当量滤液体积VqAVqAee,恒压过滤方

33、程式第91页/共140页第九十二页，共141页。93n恒速过滤与先恒速后恒压过滤第92页/共140页第九十三页，共141页。94恒速过滤(gul) 维持速率恒定的过滤方式称为恒速过滤。在这种情况下，由于随着过滤的进行，滤饼不断增厚，过滤阻力不断增大(zn d)，要维持过滤速率不变，必须不断增大(zn d)过滤的推动力压强差。 常数(chngsh)1.恒速过滤第93页/共140页第九十四页，共141页。95 在一定的条件下，式中的、r、v、uR及qe均为常数，仅p及q 随而变化，于是(ysh)得到令于是(ysh) 对不可压缩滤饼进行恒速过滤时，其操作压强(yqing)差随过滤时间成直线增大。 2

34、RarvuRebrvu q，1.恒速过滤对不可压缩滤饼第94页/共140页第九十五页，共141页。96先恒速后恒压 图3-17 先恒速后恒压过滤(gul)装置1- 正位移泵 2-支路泵 3-过滤(gul)机2.先恒速后恒压过滤(gul)第95页/共140页第九十六页，共141页。97恒压阶段(jidun)的过滤方程 为转入恒压操作后所经历的过滤(gul)时间。 为转入恒压操作(cozu)后所得的滤液体积。 2.先恒速后恒压过滤第96页/共140页第九十七页，共141页。98n过滤常数的测定第97页/共140页第九十八页，共141页。991.恒压下 的测定(cdng) 在某指定的压强(yqing

35、)差下对一定料浆进行恒压过滤时，过滤常数K、qe、e可通过恒压过滤实验测定。将恒压过滤(gul)方程式1K2qKe直线的斜率为 ，截距为 。2e2qq qK变换为第98页/共140页第九十九页，共141页。1002.压缩性指数(zhsh)s的测定 先在若干不同的压强差下对指定物料进行实验，求得若干过滤压强差下的K值，然后对K-p数据加以(jiy)处理，即可求得s值。上式两端(lin dun)取对数，得 K与p的关系在双对数坐标上标绘时应是直线，直线的斜率为(1-s)，截距为2k。 第99页/共140页第一百页，共141页。101第100页/共140页第一百零一页，共141页。102概概转筒真空

36、(zhnkng)过滤机等；如板框压滤机、叶滤机、各种( zhn)离心机等；第101页/共140页第一百零二页，共141页。103结构(jigu)：滤框、滤框两侧的滤布、滤板1060块不等，过滤(gul)面积约为280m2 料液压入滤液流出13245图5-4 板框压滤机组装示意图1 固定头；2滤板；3滤框4滤布；5压紧装置第102页/共140页第一百零三页，共141页。104滤 液料 浆清 洗 水洗 涤 液开启关闭阀 门浆 料清 洗 水第103页/共140页第一百零四页，共141页。105 图3-19 板框压缩机内 液体流动路径 (a) 过滤(gul)阶段 1.板框压滤机第104页/共140页第

37、一百零五页，共141页。1061.板框压滤机 图3-19 板框压缩机内 液体流动路径(ljng) (b) 洗涤阶段横穿(hn chun)洗涤法： Lw=2L第105页/共140页第一百零六页，共141页。107说明(shumng)(2)主要(zhyo)优缺点：优点：结构简单紧凑，过滤面积大、可承受高压。缺点：间歇式操作，所费的装、折、清洗时间(shjin)较长， 劳动强度大，生产效率较低。应用：含固量较多的悬浮液过滤。 (1) 滤板和滤框可为铸铁、碳钢、不锈钢、塑料及木材等，聚乙烯和聚丙烯是目前较为广泛使用的材料。常用规格的板框其厚度为2560mm,边框长为0.22.0m，框数由生产所需定，由

38、数个至上百个不等。板框压滤机的操作压强一般在0.31.0Mpa之间。 第106页/共140页第一百零七页，共141页。108嵌入式滤布的滤板XASL /630-UB系列XAZ /2000-UB系列XAZ /800-UB系第107页/共140页第一百零八页，共141页。109DY-Q 带式压榨过滤机XKZ系列全自动快开式压滤机第108页/共140页第一百零九页，共141页。110滤 液淤 泥滤 浆1231-滤饼 2-滤布 3-拔出(b ch)装置 4-橡胶圈滤叶结构(jigu)：一个(y )操作循环：过滤、洗涤、卸渣、整理重装 特点：1.间歇式2.置换洗涤： Lw=L第109页/共140页第一百

39、一十页，共141页。111优点：过滤面积大，设备(shbi)紧凑，密闭操作，劳动条件较好密闭操作，适宜处理易汽化及有毒物质，操作稳定，过滤速度快。滤 液淤 泥滤 浆123缺点：结构比较复杂，造价较高，更换(gnhun)滤布困难。第110页/共140页第一百一十一页，共141页。112NYB系列(xli)高效板式密闭过滤机MYB型全自动板式(bnsh)密闭过滤机第111页/共140页第一百一十二页，共141页。113SYB系列水平(shupng)叶片过滤机WYB系列(xli)卧式叶片过滤机第112页/共140页第一百一十三页，共141页。114置换洗涤：Lw=L属连续式过滤(gul)、洗涤、吹松

40、、刮渣转筒-筒的侧壁上覆盖有金属网，长、径之比约为1/22，滤布-蒙在筒外壁上。分配头-转动(zhun dng)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3040%转速为0.1至23（转/分） 特点：第113页/共140页第一百一十四页，共141页。115转鼓真空过滤机优点：自动化程度高，劳动强度小，滤饼厚度可自由调节(tioji)，便于在转鼓表面预涂助滤剂后用于黏、细物料的过滤。缺点：附属设备度，设备投资(tu z)费用高，过滤推动力有限，滤饼含液量较大，常达30%。 第114页/共140页第一百一十五页，共141页。116练 习 题 目思考题作业题: 7、81.从

41、过滤基本方程式分析提高(t go)过滤速率的措施。2.板框压滤机与叶滤机的洗涤方式有什么差别?3.试分析过滤压力差对过滤常数的影响。第115页/共140页第一百一十六页，共141页。117n过滤设备n滤饼的洗涤第116页/共140页第一百一十七页，共141页。118滤饼(l bn)的洗涤 洗涤滤饼的目的是回收滞留在颗粒缝隙(fngx)间的滤液，或净化构成滤饼的颗粒。 单位(dnwi)时间内消耗的洗水容积，以洗涤速率洗涤时间表示第117页/共140页第一百一十八页，共141页。119 影响洗涤速率(sl)的因素可根据过滤基本方程式来分析，即 对于一定的悬浮液，r为常数。若洗涤推动力与过滤终了时相

42、同，并假设洗水黏度与滤液黏度相近(xin jn)，则洗涤速率与过滤终了时的过滤速率有一定关系，这个关系取决于过滤设备上采用的洗涤方式。滤饼(l bn)的洗涤第118页/共140页第一百一十九页，共141页。120 叶滤机等所采用(ciyng)的是置换洗涤法，洗水与过滤终了时的滤液流过的路径基本相同，故滤饼(l bn)的洗涤第119页/共140页第一百二十页，共141页。121 板框压滤机采用的是横穿洗涤法，洗水横穿两层滤布及整个厚度的滤饼，流径长度约为过滤终了时滤液流动路径(ljng)的两倍，而供洗水流通的面积又仅为过滤面积的一半，即滤饼(l bn)的洗涤第120页/共140页第一百二十一页，

43、共141页。122将以上关系代入过滤(gul)基本方程式，可得 当洗水黏度、洗水表压与滤液黏度、过滤压强差有明显差异(chy)时，所需的洗涤时间可按下式进行校正，即滤饼(l bn)的洗涤第121页/共140页第一百二十二页，共141页。123第122页/共140页第一百二十三页，共141页。124生产能力：单位时间内获得(hud)的滤液量或滤饼量。222KAVVVe 其中：WWWddVV 生产能力(shn chn nn l), m3/h一个操作周期所得滤液体积，m3操作周期, s第123页/共140页第一百二十四页，共141页。1252.连续(linx)过滤机的生产能力操作周期：就是转筒旋转一周所用(su yn)时间，即 r/min浸没(jn mi)度：转筒浸入面积占转筒面积的分数, s过滤时间第124页/共140页第一百二十五页，共141页。12660Tn代入恒压过滤方程，得每小时所得滤液(ly)体积，即生产能力为2.连续(linx)过滤机的生产能力当滤布阻力可以(ky)忽略时，Ve=0，则上式简化为Qn, 可见：但这类方法受到一定的限制 第125页/共140页第一百