矿大北京化工原理3-06

1、13-3-3 恒压过滤恒压过滤(u )积分边界条件：积分边界条件： 过滤时间过滤时间 0 e e + e 滤液体积滤液体积 0Ve Ve V+VeesVVpAkddV 12 则则(3-46)：(3-46a) 恒压过滤恒压过滤 p恒定，恒定，当过滤条件确定后，当过滤条件确定后，A、s、Ve也是常数。积分也是常数。积分(3-46a)： dpkAdVVVse12)()(12esVVvrpAddV )()()(12 eseedpkAVVdVV sprr)( /(Pa.s)m)/(12kvr 令：令：常数常数2把对应滤介的把对应滤介的“虚拟虚拟”段段和和过滤段过滤段积分边界条积分边界条件件分别代入式中积

2、分，可以得到两个计算式：分别代入式中积分，可以得到两个计算式： 222KAVVVe (3-50)eeKAV 22 spkK 12(其中其中(3-49)()(22222eeeeKAVVVVVV (3-51)+ (3-51)反映出时间与滤反映出时间与滤液体积间的抛物线关系。液体积间的抛物线关系。 + e + eb eOeV+VeV+VeVe3忽略滤介阻力，则：忽略滤介阻力，则： 过滤通量过滤通量q=V/A能能有效说明过滤设备的有效说明过滤设备的单单位面积过滤能力位面积过滤能力。如：。如： 22KAV (3-52) OV V + e + eb eOeV+VeV+VeVe当物料、操作压强确定后，当物料

3、、操作压强确定后，K、qe、 e 过滤过滤常数。常数。eeKAV 22 eeKq 2由由和和spkK 12)/(1vrk 知：知：4p171 例例3-9 在在 p=9.81 103Pa的恒压下过滤的恒压下过滤例例3-8中的悬浮液中的悬浮液(不可压缩滤饼不可压缩滤饼, r =1.333 1010m-2)。已知水的已知水的 =1.0 10-3Pa.s，滤介阻力可略，试求：，滤介阻力可略，试求：获滤液获滤液1.5 m3/ m2 需时为多少？需时为多少？将操作时间增将操作时间增加一倍，可再得多少滤液？加一倍，可再得多少滤液？ KAVq 222/vrpKs21 其中，不可压缩滤饼的其中，不可压缩滤饼的

4、s=0；21010333. 1 mrr解：解： 略去滤介阻力略去滤介阻力的恒压过滤方程式的恒压过滤方程式33/mm333.05 .0/1667.0 v5于是：于是：s10185092 q ( =2 , 再得多少滤液再得多少滤液) ？233/mm12. 210181042. 4 Kq23/mm62. 05 . 112. 2 qqqsKq509)1042. 4/(5 . 1/322 /sm1042. 4333. 010333. 11011081. 92231033 K63-3-4 恒速过滤恒速过滤与与先恒速后恒压过滤先恒速后恒压过滤常常数数 RuqAVAddV /(3-53)恒速过滤恒速过滤q=

5、uR(3-54)或或(3-54a)RuAV 与时间成与时间成线性关系线性关系 常常数数 Reuqqrvpddq)( 不可压缩滤饼不可压缩滤饼:将将(3-54)代入上式：代入上式：ReRuqurvp)( baurvqrvuReR 2(3-55a)esVVpAkddV 12 7维持恒速，在维持恒速，在 p 增大到一定值后转为恒压过滤增大到一定值后转为恒压过滤即：即：先恒速后恒压先恒速后恒压的过滤。的过滤。 RRdpkAVVdVVsVVee12)()( 设在设在恒速过滤结束时恒速过滤结束时，获得滤液量为，获得滤液量为VR，时间，时间为为 R，则转入恒压过滤时的积分式为：，则转入恒压过滤时的积分式为：

6、 式中式中(V-VR)和和( - R)分分别是别是进入恒压阶段后进入恒压阶段后获得获得的滤液量和使用的时间。的滤液量和使用的时间。)()(2)(222RReRKAVVVVV (3-56)esVVpAkddV 12 8几种操作方式下的过滤方程几种操作方式下的过滤方程恒压过滤恒压过滤恒速过滤恒速过滤先恒速后恒压先恒速后恒压(V+Ve)2=KA2( + e)q=u (V2-VR2)+2Ve(V-VR)=KA2( - R)V2+2VVe=KA2 V=uA (q2-qR2)+2qe(q-qR)=K( - R)(q+qe )2=K( + e)p=a +bq2+2qqe=K AVq)(2eVVrvpAddV

7、 rpK 293-3-5 过滤常数及压缩性指数的测定过滤常数及压缩性指数的测定一、恒压下一、恒压下K、qe及及 e 的测定的测定实验依据实验依据：)()(2eeKqq (3-51a)对上式微分：对上式微分： Kddqqqe )(2eqKqKdqd22 或：或：(3-57)实验取数据实验取数据：序号序号 q q / q10数据处理数据处理：2/K2qe/K q 求出求出qe和和K；代入；代入(3-51a)求得求得 e 。该法精度。该法精度差些。差些。 Kqqqe 22若只有两组若只有两组q 数据数据，由，由(3-50a)eqKqKdqd22 qq)()(2eeKqq 由斜率由斜率=2/K，求出，

8、求出K ;由截距由截距=2qe/K ，求出，求出qe ；由由q2+2qqe=K ， =0，q=0，求出求出 e= qe2/K。11eqKqKq21 另解：另解： Kqqqe 22方程两边同除以Kqq /q2qe/K由斜率由斜率=1/K，求出，求出K ;由截距由截距=2qe/K ，求出，求出qe ；注意两种方法的区别！12二、二、压缩性指数压缩性指数 s 及物料特性常数及物料特性常数 k 的测定的测定 需要需要若干组不同若干组不同 p下下的的“恒压过滤实验数恒压过滤实验数据据”，并求出各组的，并求出各组的 K。于是：于是：lgK lgpLg pLgK(1-s)Lg(2k)依据依据：spkK 12

9、两边取对数两边取对数：)2lg(lg)1(lgkpsK 133-3-6 过滤设备过滤设备 一、板框压滤机一、板框压滤机 该设备由两种不同的该设备由两种不同的“板板”和一种和一种“框框”配配套组套组合而成。在框的两侧覆以滤布，依靠螺旋压力和合而成。在框的两侧覆以滤布，依靠螺旋压力和液压将板和框们压紧。间歇操作。液压将板和框们压紧。间歇操作。洗涤时：洗涤时： 过滤时：过滤时：过滤面积过滤面积A=2 板框面积板框面积 滤液路径滤液路径=1/2框厚框厚 饼厚饼厚=(L+Le)E 洗涤面积洗涤面积=1 板框面积板框面积 洗液路径洗液路径=1.0框厚框厚 (L+Le)w =2(L+Le)E 14为回收滤饼

10、中的滤液或净化滤饼为回收滤饼中的滤液或净化滤饼洗涤洗涤。)(2)( 21eesEVVKALLrpAddV 洗涤速率洗涤速率：)(8412eEwVVKAddVddV (3-57)过滤终了时的过滤速率过滤终了时的过滤速率： 洗液中不含固相，洗液中不含固相，在过滤结束后维持过在过滤结束后维持过滤终了时的压强，恒压下洗涤速率滤终了时的压强，恒压下洗涤速率wddV)/( 为常数。为常数。esVVpAkddV 12 15当洗水的当洗水的 或洗涤时的或洗涤时的 p 与滤液或过滤时的与滤液或过滤时的 生产能力生产能力：按整个间歇操作周期：按整个间歇操作周期(过滤过滤、洗洗涤涤、卸渣卸渣、清理清理和和装合装合)

11、所用时间为计算单位。所用时间为计算单位。 wwwwpp p有显著差异，修正洗涤时间：有显著差异，修正洗涤时间：16p182 例例3-11 对对每每m3水水中含有中含有 25kg某种颗粒某种颗粒的悬浮液用具有的悬浮液用具有26个框的个框的BMS20/635-25的板框压的板框压滤机过滤。入口处浆料表压为滤机过滤。入口处浆料表压为3.39 105Pa，温度，温度25；洗水的温度、表压同滤浆的，体积为滤液；洗水的温度、表压同滤浆的，体积为滤液的的8%；每次卸渣、清理和装合需时；每次卸渣、清理和装合需时15min。 s=2930 kg/m3， 湿饼湿饼=1930 kg/m3。求：生产能力求：生产能力m

12、3滤液滤液/h。已知恒压过滤方程式为：。已知恒压过滤方程式为：)81.2(10678.1)0217.0(42 q)()(2eeKqq 17解：解：过滤面积过滤面积22m21262)635. 0( A滤框总容积滤框总容积设设1 m3滤饼中滤饼中含水量为含水量为x kg，有：，有：32262. 026025. 0)635. 0(m 1 m3滤饼滤饼=滤渣体积滤渣体积+滤液体积滤液体积=1100029301930 xx 1 m3滤饼中滤饼中滤渣质量滤渣质量= 1930 518 = 1412 kg生成生成1 m3 滤饼滤饼需需滤浆质量滤浆质量为：为：饼饼3kg/m57890)251000(251412

13、 x = 518 kg18对应生成的对应生成的滤液质量滤液质量为为:滤液体积滤液体积为：为：55960 /1000 = 55.96 m357890 - 1930 = 55960 kg / m3饼，饼，过滤机全部框充满滤饼过滤机全部框充满滤饼时，生成的时，生成的滤液体积滤液体积为：为：3m66.14262. 096.55 V过滤终了时过滤终了时的的过滤通量过滤通量23/mm6981. 021/66.14/ AVq过滤时间过滤时间 ：)81. 2(10678. 1)0217. 0(42 q)81. 2(10678. 1)0217. 06981. 0(42 = 3085 s19洗涤时间洗涤时间 w：

14、过滤终了时的过滤速率过滤终了时的过滤速率 /sm10448. 2)0217. 06981. 0(210678. 121334 )(2eEqqKAddV 洗液体积洗液体积3m173. 166.1408. 0%8 VVw20洗涤时间洗涤时间s191710448. 241173. 1413 EwwwwddVVddVV 生产能力生产能力DwVQ 3600/hm942. 815601917308566.1436003滤滤液液 21图片图片PAE型系列微型系列微孔精密过滤机孔精密过滤机-海宁丰源海宁丰源MF滤芯示意图滤芯示意图PE滤棒滤棒板框式压滤机板框式压滤机超滤机超滤机-海宁丰源带式过滤机带式过滤机隔膜压榨型隔膜压榨型电电 渗渗 析析22二、加压液滤机二、加压液滤机 洗涤洗涤与与过滤过滤E具有具有相同的相同的滤滤饼厚度饼厚度和和过滤面积过滤面积。)(22eEwVVKAddVddV 23三、转筒过滤机三、转筒过滤机 用隔板将用隔板将转筒内转筒内分为分为若干相互隔离的扇形小若干相互隔离的扇形小室室。各小室在筒侧壁上均开一小圆孔与。各小室在筒侧壁上均开一小圆孔与分配头分配头相相通。按需要获得通。按需要获得“抽真空抽真空”或或“压缩空气压缩空气”。 转筒表面转筒表面有一层金属网，外面覆以滤布。过有一层金属网，外面覆以滤布。过滤时浸入滤浆的小室与滤时浸入滤浆的小