第三章 沉降与过滤

第三章沉降与过滤第一页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤2

本章学习指导1、本章学习目的

通过本章的学习，要重点掌握沉降和过滤这两种机械分离操作的原理、典型设备的结构与特性，能够根据生产工艺要求，合理选择设备类型和尺寸。2、本章应掌握的内容

a

沉降分离（包括重力沉降和离心沉降）的原理、旋风分离器的选型。

b过滤操作的原理、过滤基本参数、过滤基本方程式推导的思路，过滤常数的测定。3、学时安排

讲授5学时第二页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤3第三章沉降与过滤第一节概述第二节重力沉降第三节离心沉降第四节过滤第三页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤4第一节概述分离

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------筛分、沉降、过滤------蒸馏、吸收分离的依据：连续相与分散相的密度不同主目录

第四页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤5自来水厂的主要流程自来水厂水的净化分三步，第一步是絮凝过程，也可以叫反应过程。在流动中使水中的杂质颗粒絮凝长大；第二步是沉降。沉降池是使大颗粒得以除去。第三步是砂滤。砂滤池，进一步用900mm厚砂层，将小颗粒杂质滤去。主目录

第五页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤6某水厂全貌

图中兰色粗管是来江中的原料水，条形池子是絮凝池，左侧池是沉降池。主目录

第六页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤7这是沉降池。图为絮凝之后的水，是从沉降池底部流入，到池子上部水已很清了。水厂沉降池主目录

第七页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤8重力沉降(gravitysettling)---依靠外力(重力)作用，利用密度差异使之发生相对运动而分离的过程离心沉降----依靠离心力作用第八页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤9第二节重力沉降一、沉降速度二、沉降设备主目录

第九页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤10一、沉降速度(terminalvelocity)

1、自由沉降极短，通常可以忽略该段的颗粒运动速度称为沉降速度，用u0表示。加速段：等速段：浮力Fb曳力FD

质量力Fc颗粒在流体中沉降时受力---单个颗粒在无限流体

中的降落过程重力沉降速度：以球形颗粒为例

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第十页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤112、沉降速度Re0=du0/

1或2层流区--介质阻力系数

----斯托克斯定律

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第十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤12图3-2ζ-Ret关系曲线主目录

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第十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤13主目录

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第十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤14颗粒与流体相对运动时所受的阻力1.曳力(dragforce)介质阻力---相对运动时，流体对微粒的作用力2.对比分析沉降 流体流动定律介质阻力---牛顿阻力定律内摩擦力---牛顿粘性定律表达式Fd=ζAρu2/2F=μAdu/dy颗粒为球形,A---投影面积直管阻力hf=λlu2/2d滞流区10-4－2，ζ=24/Re小于或等于2000，λ=64/Re过渡区2－500，ζ=10/√Re2000--4000湍流区500－2×105，ζ=0.44大于或等于4000，λ查图，近似常数主目录

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第十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤153、球形颗粒沉降速度的计算若ut未知→Ret未知→ζ未知→无法选择计算公式→无法计算ut，此时可采用试差法。计算步骤：假设某种流型用相应公式计算出ut校核Ret例如：假设沉降处在滞流区，则选用Stokes公式：主目录

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第十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤164、影响沉降速度的因素颗粒的因素：尺寸、形状(当量球径diameterofequivalentsphere)、密度、是否变形等；介质的因素：流体的状态（气体还是液体）、密度、粘度等；环境因素：温度（影响ρ、μ）、压力、颗粒的浓度（浓度大到一定程度使发生干扰沉降）等设备因素：体现为壁效应walleffect(靠近壁面沉降)。【例3-1】

【例3-2】

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第十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤171）自由沉降与自由落体自由沉降考虑流体对颗粒产生的阻力；自由落体不考虑流体对颗粒产生的阻力。2）沉降速度ut是指重力、浮力和阻力平衡时，颗粒作匀速沉降运动时的速度，其值与流体、颗粒的密度ρs，d及流动形态等因素有关，可见，沉降速度ut是一综合特性，不是操作特性。讨论第十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤183）流体的流速u与颗粒的沉降速度ut不同，ut﹥u时,颗粒向上运动，颗粒被流体带出ut＝u时,颗粒静止于流体中,(如转子流量计中的转子)ut﹤u时,颗粒向下运动可见沉降操作是在ut﹤u的条件下进行。第十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤194）温度对ut的影响，由层流时ut计算式可知

ut=〔4gd(ρs－ρ)/3ξρ〕½层流时ut=d2(ρs－ρ)g/18µ可知µ↗,ut↙对气体而言，温度高的气体除尘较低温下气体除尘困难。第十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤20[思考题1]同一大小的固体微粒从不同高度落下，问它们的沉降速度是否相等？[思考题2]不同流体或同一流体在不同温度下沉降速度的关系。结论：沉降速度与高度无关，与颗粒大小及流体性质有关。一般液体粘度大于气体粘度，故液体沉降速度小于气体的。主目录

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第二十页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤21二、沉降设备---用于除去>75m以上颗粒---用于除去>5～10m颗粒次目录

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第二十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤221、降尘室

则表明，该颗粒能在降尘室中除去。思考1：为什么气体进入降尘室后，流通截面积要扩大？思考2：为什么降尘室要做成扁平的？结构：除尘原理：为了增大停留时间。次目录

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第二十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤23次目录

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第二十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤24次目录

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第二十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤25降尘室思考3：要想使某一粒度的颗粒在降尘室中被100%除去，必须满足什么条件？思考4：能够被100%除去的最小颗粒，必须满足什么条件？思考5：粒径比dmin小的颗粒，被除去的百分数如何计算？次目录

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η=H′(沉降高度)/H第二十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤26降尘室思考2：为什么降尘室要做成扁平的？可见，降尘室最大处理量与底面积、沉降速度有关,而与降尘室高度无关。故降尘室多做成扁平的。

注意!!

降尘室内气体流速不应过高，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u<3m/s，较易扬起灰尘的，可取u<1.5m/s。最大处理量------能够除去最小颗粒时的气体流量qv次目录

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第二十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤27降尘室优、缺点结构简单，设备庞大、效率低只适用于分离粗颗粒(直径75m以上)，或作为预分离设备。

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第二十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤28【例3-3】

拟采用降尘室回收常压炉气中所含的固体颗粒，降尘室底面积为10m2，宽和高均为2m，炉气处理量为4m3/s。操作条件下气体密度为0.75kg/m3，粘度2.6×10-5Pa·s,固体密度为3000kg/m3。求(1)理论上能完全捕集下来的最小粒径；(2)粒径为40μm颗粒的回收百分率；(3)若完全回收直径为15μm的尘粒，对降尘室应作如何改进?主目录

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这是操作型计算问题。利用已知的沉降室，计算理论上可以完全去除的最小直径及回收百分率。第二十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤29解：(1)能完全分离出的最小颗粒的沉降速度ut=qv/WL=4/10=0.4m/s设沉降属于滞流区，故能除去最小颗粒直径为校核：Re=dputρ/μ=80×10-6×0.4×0.75/2.6×10-5=0.923<2故假设正确主目录

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第二十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤30(2)直径为40μm的颗粒必在滞流区沉降，其沉降速度ut′：因气体通过降尘室的时间为：τ=W·L·H/qv=10×2/4=5s故理论上直径40μm的颗粒在此时间内沉降高度H′=utτ=0.1006×5=0.503m设降尘室入口炉气均布，在降尘室入口端处于顶部及其附近的dp=40μm的尘粒，因其ut<0.4m/s，它们随气体到达出口时还没有沉到底而随气体带出，而入口端处于距室底0.503m以下的40μm的尘粒均能除去，所以40μm尘粒的除尘效率：η=H′/H=0.503/2=25.15%

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第三十页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤31(3)要完全回收直径为15μm的颗粒，则可在降尘室内设置水平隔板，使之变为多层降尘室。降尘室内隔板层数n及板间距h的计算为：取n=28,则隔板间距h=H/(n+1)=2/29=0.069m因而在原降尘室内设置28层隔板理论上可全部回收直径为15μm的颗粒。

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第三十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤32次目录

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第三十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤33主目录

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第三十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤34主目录

2、增稠器（沉降槽）次目录

第三十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤35属于干扰沉降愈往下沉降速度愈慢-----愈往下颗粒浓度愈高，其表观粘度愈大，对沉降的干扰、阻力便愈大；沉降很快的大颗粒又会把沉降慢的小颗粒向下拉，结果小颗粒被加速而大颗粒则变慢。有时颗粒又会相互聚结成棉絮状整团往下沉，这称为絮凝现象，使沉降加快。这种过程中的沉降速度难以进行理论计算，通常要由实验决定。因固-液密度相差不是很悬殊，故较难分离，因此，连续沉降槽的直径可以大到100m以上，高度却都在几米以内。

特点：次目录

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第三十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤36第三节离心沉降

一、惯性离心力作用下的沉降速度二、旋风分离器的操作原理三、旋风分离器的性能

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第三十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤37一、离心沉降速度对照重力场离心加速度ar=2R=uT2/R不是常量沉降过程没有匀速段，但在小颗粒沉降时，加速度很小，可近似作为匀速沉降处理类似重力沉降速度推导，得：FFCFduTurR离心加速度次目录

第三十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤38对照重力场FFCFduTurR离心加速度次目录

作用力沉降速度大小方向重力沉降重力重力加速度重力加速度恒定向下离心沉降离心力离心加速度离心加速度随位置变径向向外第三十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤39离心分离离心机---离心力--设备本身旋转产生（快速旋转的转鼓）旋风分离器---离心力--混合物以一定速度沿切线方向进入设备而产生。分离因数：同一颗粒在同种介质中的离心沉降速度与重力沉降速度的比值，以Kc表示。Kc值一般在102～105之间，其大小反映了离心沉降设备的效能为重力沉降设备的倍数，是离心分离设备性能的一项重要指标。离心分离因数----离心力/重力---分离能力--转速，转鼓直径。主目录

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第三十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤40二、旋风分离器操作原理1、构造：进气管、上筒体、下锥体和中央升气管等图3-72、操作原理：含尘气体由进气管进入旋风分离器后，沿圆筒的切线方向，自上而下作圆周运动。颗粒在随气流旋转过程中，受到的离心力大，故逐渐向筒壁运动，到达筒壁后沿壁面落下，自锥体排出进入灰斗。净化后的气流在中心轴附近范围内由下而上做旋转运动，最后经顶部排气管排出。通常，将下行的螺旋形气流称为外旋流，上行的螺旋形气流称为内旋流。内、外旋流的旋转方向相同。外旋流的上部是主要除尘区。主目录

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第四十页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤41主目录

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第四十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤42主目录

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第四十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤43主要结构参数为筒体直径D，其它尺寸以D为标准，如图示。〖特点〗：结构简单，造价低廉，无运动部件，操作范围广，可用多种材料制造，是化工、轻工、冶金等部门常用的分离和除尘设备。〖说明〗旋风分离器一般用来除去气流中粒径5μm以上的尘粒，对颗粒含量高于200g/m3的气体，由于颗粒的聚集作用，它甚至能除去3μm以下的颗粒。对直径在200μm以上的颗粒最好先用重力沉降法除去，以减小对器壁的磨损；对于直径5μm以下的颗粒，除尘效率很低，需采用袋滤器或湿法捕集。

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第四十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤44三、旋风分离器的性能能够从分离器内100%分离出来的最小颗粒的直径，用dc表示。其满足：几点假设：假设器内气体速度恒定，且等于进口气速ui；假设颗粒沉降过程中所穿过的气流的最大

厚度等于进气口宽度B；假设颗粒沉降服从斯托克斯公式。uiui临界粒径＝次目录

第四十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤45结论：旋风分离器越细、越长，dc越小旋转圈数N值与进口气速有关，对常用形式的旋风分离器，风速1225ms-1范围内，一般可取N=34.5，风速愈大，N也愈大。思考：从上式可见，气体，入口B，气旋圈数N，进口气速ui，临界粒径越小，why？次目录

第四十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤46评价旋风分离器性能的两个主要指标：小好，一般在5002000Pa左右次目录

分割粒径d50--表示旋风分离器粒级效率恰为50％的颗粒直径称为分割粒径d50。第四十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤47〖总结〗影响旋风分离器性能的因素中，物系条件及操作条件是主要的。颗粒密度大、粒径大、进口气速高及粉尘浓度高，均有利于分离。但气速过高，易使湍流加剧，不利于分离，且增加压强降，故进口气速在10～25m/s范围内为宜。粒径大，对器壁的磨损较严重，使旋风分离器的使用寿命减少，故分离粒径在5～200μm为宜。锥底排尘管的密封问题[思考题]主目录

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第四十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤48旋风分离器的选用已知内容：气体流量qv(m3/s)，含尘量C1(g/m3)，粉尘的粒度分布，除尘要求，压强降计算内容：旋风分离器的型式，直径和个数一般步骤如下：(1)根据粉尘的性质，选择旋风分离器的型式；(2)根据要求的除尘效率和粉尘粒度分布，计算临界直径dc或分割粒径d50；(3)根据允许的压强降确定气体进口速度ui；(4)根据ui与dc(或d50)计算旋风分离器直径D；(5)根据D与ui计算每个旋风分离器的处理量，确定旋风分离器台数；(6)对除尘效率与压强降进行校核。并联使用：阻力相同，风量均分串联使用：阻力均分，风量相同主目录

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第四十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤49主目录

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第四十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤50主目录

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作业：No.3-4第五十页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤51

第四节过滤过滤操作的基本概念过滤基本方程式过滤常数的测定提高过滤生产能力的措施过滤设备主目录

第五十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤52一、过滤操作的基本概念滤浆滤饼过滤介质滤液----推动力：重力、压力、离心力

滤饼过滤自来水净化用的砂层（一）过滤方式次目录

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第五十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤53滤浆滤饼过滤介质滤液滤饼过滤工业用过滤介质主要有：棉、麻、丝、毛、合成纤维、金属丝等编织成的滤布。(二)过滤介质多孔性介质、耐腐蚀、耐热并具有足够的机械强度。次目录

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第五十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤54滤浆滤饼过滤介质滤液滤饼过滤使用时，可预涂，也可以混入待滤的滤浆中一起过滤。助滤剂能形成结构疏松、而且几乎是不可压缩的滤饼。可改善原滤饼的可压缩性和过于致密的缺点。(四)助滤剂----是颗粒细小、粒度分布范围较窄、坚硬而悬浮性好

的颗粒状或纤维固体，如硅藻土、纤维粉末、活性

炭、石棉。(三)滤饼的压缩性

空隙结构易变形的滤饼为可压缩滤饼。

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第五十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤55（五）过滤推动力过滤推动力是指滤饼和过滤介质两侧的压力差。此压力差可以是重力或人为压差。增加过滤推动力的方法有：1、增加悬浮液本身的液柱压力，一般不超过50KN/m2，称为重力过滤。2、增加悬浮液液面的压力，一般可达500KN/m2称为加压过滤。3、在过滤介质下面抽真空，通常不超过真空度86.6KN/m2，称为真空过滤。此外，过滤推动力还可以用离心力来增大，称为离心过滤。

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第五十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤56（六）过滤阻力：大多情况下，过滤阻力主要取决于滤饼阻力。

（七）滤渣量、滤液量、固体量的关系物料衡算总物料：悬浮液质量=滤渣量+滤液量固体物料：悬浮液中固体量=滤渣中固体量体积关系：湿滤渣体积=干渣体积＋滤液体积主目录

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第五十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤572)干渣质量与滤液体积的比值w

X――悬浮液中固体颗粒的质量分数。3)湿滤渣质量与滤液体积的比值为wC。4)湿滤渣体积与滤液体积的比值v

【例3-4】

C――湿滤渣与其中所含干渣的质量比。1)湿滤渣密度ρc

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第五十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤58二、过滤速率基本方程式------滤液量V～过滤时间的关系----即为流速，单位时间内通过单位过滤面积的滤液体积过滤速度u滤饼过滤过程中，滤饼逐渐增厚，流动阻力也随之逐渐增大，所以过滤过程属于不稳定的流动过程。故

1、过滤基本方程的推导次目录

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第五十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤59△p2△p1u思考：影响过滤阻力的因素有哪些？影响过滤速度的因素有哪些？科诚尼式液体通过滤渣层的流动（均匀，不可压缩）－－类型圆管内层流时的哈根-泊素叶方程式次目录

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第五十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤60式中：R－滤饼的阻力，1/mr－滤饼的比阻，1/m2物理意义：比阻在数值上等于粘度为1Pa·s的滤液以1m/s的平均速度通过厚度为1m的滤饼层时所产生的压强降。所以，比阻反映了颗粒形状、尺寸及床层空隙率对滤液流动的影响。其大小反映了过滤操作的难易。过滤推动力：促成滤液流动的因素，即压强差ΔpC过滤阻力：μrL滤液本身的粘性，μ滤饼阻力：rL主目录

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第六十页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤61

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），则令滤饼滤液1c思考：滤饼中全是固体物吗？压缩指数0<s<1（可压缩滤饼）s=0（不可压缩滤饼）次目录

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第六十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤62二、过滤基本方程-----过滤基本方程过滤常数，由实验测定△pu思考：影响K的因素有哪些？影响Ve或qe的因素有哪些？------滤液量V～过滤时间的关系次目录

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第六十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤63影响K的因素：影响qe或Ve

的因素：滤饼性质（s、、a）滤浆性质（c、）推动力（p）过滤介质的性质（孔的结构、、r0、厚度）△pu次目录

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第六十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤64二、过滤基本方程------滤液量V～过滤时间的关系2、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，过滤速度愈来愈小。恒压过滤方程次目录

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第六十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤65以绝对滤液量为基准以相对滤液量为基准(V+Ve)2=KA2(θ＋θe)V2+2VeV

=KA2θe

Ve2=KA2θe(q+qe)2=K(θ＋θe)q2+2qeq

=Kθe

qe2=Kθe过滤介质阻力忽略V2=KA2θq2=Kθ表明恒压过滤时滤液体积与过滤时间的关系为一抛物线。主目录

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第六十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤66三、过滤常数的测定恒压时：logp~logK作图求出压缩指数s

/q~q图次目录

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第六十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤67图解法求过滤常数步骤：在恒定压强差下实验，测定一系列θ～q值据恒压实验数据计算q、θ/q在直角坐标系中以θ/q～q做图读图的斜率m，截距b计算K、qe计算θe第六十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤68【例3-5】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：①若其它情况不变，而过滤面积加倍，可得滤液多少？②若表压加倍，2小时后可得滤液多少？③若其它情况不变，将操作时间缩短为1小时，所得滤液多少？主目录

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第六十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤69分析：由于过滤介质阻力忽略，所以选用公式：

V2=KA2θ1、过滤面积加倍，则2、表压加倍，则

3、过滤时间缩短为1小时，则主目录

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第六十九页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤70【例3-6】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：V2+2VVe=KA2θ注意V、θ的含义主目录

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第七十页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤71实际滤液量为：主目录

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第七十一页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤72四、提高过滤生产能力的措施助滤剂：改变滤饼结构，使之较为疏松且不被压缩，则可提高过滤与洗涤速率。助滤剂多为刚性较好的多孔性粒状或纤维状材料，如常用的硅藻土、膨胀珍珠岩、纤维素等絮凝剂：使分散的细颗粒凝聚成团从而更容易过滤。絮凝剂有聚合电解质类的如明胶、聚丙烯酰胺等，其长链高分子结构为固体颗粒架桥而成絮团；也有无机电解质类的絮凝剂，其作用为破坏颗粒表面的双电层结构使颗粒依靠范德华力而聚并成团流动或机械搅动：限制滤饼厚度的增长，或者借用离心力使滤饼在带锥度的转鼓中自动移动等动态过滤技术，也可以有效地提高过滤速率增大过滤面积、提高转速、缩短辅助操作时间、改善过滤特性以提高过滤和洗涤速率。主目录

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第七十二页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤73五、过滤设备过滤设备

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第七十三页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤74主目录

(一)板框过滤机(间歇过滤机)次目录

第七十四页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤751、主要部件----尾板，滤框，滤板，主梁，头板，压轴装置2、装合---1-2-3-2-1，所需杠数由生产能力和悬浮液浓度决定。1---非洗板2---框3-----洗板3、操作循环---装合，过滤，洗涤，卸渣，整理。4、横穿洗涤：Lw=2L，Aw=A/25、过滤速率与洗涤速率的关系：过滤终了速率是洗涤速率的四倍

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板框过滤机(间歇过滤机)次目录

第七十五页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤76滤饼洗涤思考：洗涤阻力与哪些因素有关？与滤饼厚度、滤饼性质、洗涤液粘度、介质阻力有关

推动力、阻力不变洗涤速度为常数。思考：洗涤过程与过滤过程的有何异同？次目录

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第七十六页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤77生产能力：

操作周期：

单位时间内获得的滤液量或滤饼量。其中：次目录

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第七十七页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤78(二)叶滤机属间歇式置换洗涤：Lw=L，Aw=A滤叶一个操作循环：过滤、洗涤、卸渣、整理重装

特点：结构：思考：对叶滤机，下式中V、Ve、A怎么取值？一个滤叶的？还是N个的？均可。叶滤机洗涤速率与最终过滤速率的比值为1次目录

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第七十八页，共八十六页，编辑于2023年，星期四2023/6/21化原第三章沉降与过滤79主目录

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第七十九页，共八十六页，编辑于2