大连理工大学化工原理课程讲义-过滤4.ppt

1、固定层：流体以较小的流速通过粒子层，粒子保持静止。流动：流体从床的缝隙中流动。复杂性：通道的形状、数量、流动状态是随机的，通道的流动是层流，但局部湍流。处理方法：床层简化，管道泄漏问题管内流动问题。3.5流体是固定层的流动，床层阻力：床层所有粒子吸引的力之和。优点：使用简化的模型代替床层内的实际流量，通过数学方法轻松处理，然后通过实验进行修改。3.5.1固定层的床层简化模型，1)粒子床层由许多平行管组成，通道长度与床高度成正比。2)渠道的内部表面积总和=所有粒子的外部面积；3)孔道的总流动空间=床层的空隙体积；简化模型：根据模型：、层流，湍流，fF和ReP/(1-)的关系，过滤目的：从悬浮液中

2、分离固体颗粒。过滤原理：在外力的作用下，悬浮液中的液体通过多孔介质的孔，固体颗粒被切割，实现固体、液体分离。过滤器术语：过滤器：过滤操作处理的悬浮过滤器介质：使用的多孔材料(如果过滤介质是织物，则称为过滤器)；滤液：通过介质孔的液体；过滤蛋糕(过滤渣):被阻挡的物质。3.6过滤，(1)产业过滤方法：深度过滤，过滤蛋糕过滤，特征：固体粒子的沉积发生在厚粒子过滤介质内部，过滤介质表面不形成颗粒层。特征：固体粒子沉积在过滤介质的上游侧，形成过滤层。应用：处理粒子含量高的悬浮液是化工生产的主要过滤方法。应用：悬浮液中颗粒大小极小，含量极小的情况。过滤过滤器中流体过滤层(固定层)过滤介质过滤后期，过滤器

3、是主要的“过滤介质”。(2)介质过滤要求：多孔，足够的机械强度。丝绸织物：棉、麻、合纤维、金属网(滤布、滤纸)；多孔固体介质：多孔塑料；累积介质：沙子、木炭、石棉粉等。(3)过滤器推力克服流体流动阻力，提高过滤器速度。过滤器推力：重力，离心力，压差。化工生产上常用差压发挥推力，差压具有调节性。(5)过滤助剂的目的：减少过滤阻力。使用方法：字典涂层法，字典混合法。要求：助剂应更好地悬浮在滤液中，颗粒大小合适，助剂还不含可溶于滤液的物质。像硅藻土一样。附注：筛选器为产品时，不能使用筛选器。(6)过滤过程特性根据流体通过固定床的流动规律与过滤一起进行，遵循床层厚度、过滤阻力。，(4)过滤器的可压缩不

4、可压缩过滤器：驱动力，基于不变厚度的阻力，可压缩过滤器蛋糕：驱动力，阻力。(1)结果固体粒子的质量计算过滤器的固体粒子质量=过滤器质量过滤器的固体粒子质量分数x，设定：通过获得单位体积过滤器而形成的过滤器体积v，(2)过滤器的质量计算，3.6.2过滤过程的物料平衡，3.*过滤器通过滤布和滤饼的流动大部分在层流区。过滤层电阻，过滤介质(过滤布)电阻Le:过滤布电阻折成过滤蛋糕电阻的等效厚度。总电阻过滤，(2)过滤的基本方程式，(3)过滤比电阻R和常数K过滤比电阻，即过滤结构对过滤电阻的影响，大小和过滤特性常数A，相关，过滤器厚度：等效过滤器厚度：R和差压P关系，不可压缩过滤器：As:压缩金志洙未

5、压缩过滤器s=0；可压缩过滤器蛋糕s0 (0.20.8)。影响因素：过滤流体特性、过滤浓度、过滤蛋糕特性。说明：k与p无关。过滤器常量K，可压缩过滤器：反映材质特性的常量。计算内容：设计、操作类型。过滤工作方式：恒定压力过滤：P特定，过滤阻力，U；匀速过滤：u特定，需要p；先保持一定的速度，后做一定压力的组合工作。显式：过滤流程异常流程。3.6.4筛选计算，(1)静压筛选基本方程式：(2)固定速度筛选性质：速度常数，v统一，需要p，(3)固定速度后固定压力筛选区段计算(边界条件注意)，(4)筛选常数的测量资料：实验测量K，QE，e，p与过滤器常数K的关系：不可压缩过滤器：根据定义：可压缩过滤器

6、：在不同压力下测量K，并查找s，r0。S，r0，3.6.5过滤器的清洗目的：回收过滤器的过滤器或去除过滤器中的可溶性杂质；方法：静压洗涤，差压是过滤的最终差压。特征：洗涤率恒定(滤液厚度不变，电阻恒定)计算结果：使用一定量的清洗液所需的清洗时间。清洁液使用：取决于过滤器的质量要求或过滤器的回收要求。洗涤速度：与清洗液的性质及清洗方法有关，与使用的过滤设备结构有关。3 . 6 . 6 . 6滤波器及其生产能力以压力差为驱动因素：板框滤波器(间歇操作)；叶过滤器(间歇操作)；旋转真空过滤器(连续运行)。以离心力为动力：离心过滤器。(1)板式过滤器结构和工作原理过滤器，滤板洗涤板，非洗涤板。阵列：板

7、块，替换长方体，可曹征的数量。操作周期：装配过滤器清洗渣整理。操作方法：间歇操作，过滤过程：洗涤过程：优点：操作灵活，过滤面积大，能承受巨大压力。缺点：劳动强度高，操作不连续，生产率低。板材过滤器的生产能力生产能力：在一个周期内，可以在单位时间获得滤液。洗涤时间W计算：洗涤条件：洗涤压力=最终压力过滤器；洗涤时，过滤蛋糕厚度不变。洗涤液粘度与滤液相似。洗涤方法：洗涤方法横向，速度之间的关系：最终过滤率：最佳过滤周期：分配工作周期，最大限度地提高生产能力。，过滤器生产能力最高，叶过滤器生产能力，(2)叶过滤器结构和工作原理主要部件：外壳，过滤器工作方式：间歇工作周期：过滤器洗渣清洗方法：位移法，

8、(3)最佳工作周期，(3)旋转真空过滤器结构和工作模式：静压，连续工作操作周期(旋转一周):过滤，过滤洗涤，吸干，排渣。旋转真空过滤机操作图表、旋转真空过滤机的分配头、旋转盘、固定盘、1、2滤罐与同槽3洗液连接的罐；4、5桶压缩空气孔，设定：旋转过滤区域A、生产周期过滤量V、旋转沉降量、旋转数n(rps)、产能Vh、生产周期：过滤时间：过滤基本方程式：N: 0.1-:过滤(4)其他过滤设备，字典涂层滚筒真空过滤器普通旋转真空过滤器的改进优点：过滤层薄，过滤速度快，可以干净地去除过滤器。应用：粒度小、易受压力、渗透性低的固体颗粒形成的悬浮液。真空带式过滤器，特点：过滤器薄，过滤速度快，颗粒小，可

9、压缩过滤器，装卸快，干净，辅助时间短。应用：有色冶金、化工、制药、磷酸工业、环境保护。1字典涂层龙虾罐2材料罐3悬浮液4密封罩5过滤器6真空室，可变体积过滤器可变体积过滤器的结构类似于板材压滤机，但其过滤器是用钢材加强的硬橡胶制成的，厚度小，因此增加了过滤空间。(a)，(b)，(a)过滤器，1材料2过滤器3过滤器4，5橡胶膜，(b)压缩脱水，1压缩过滤器2钢板3压缩空气，优点：过滤介质更换容易，过滤周期可根据需要调整，过滤器损失量小，过滤器外壳缺点：介质更换等需要手动操作，密度大的粒子可能会沉积在由磁头和管板组成的假材室中。适用：小型工厂和试点场所，精细粒子材料过滤。水平，垂直，皮带挤压过滤器

10、，脱水过程：重力过滤器区域，楔形挤压区域，挤压区域挤压区段是牙齿机器的主要脱水区域，一价材料。2重力区；3皮带偏移；4皮带张力；5皮带张力；6楔形线区域；7波段部分收听部分；8卸载9压力区，3.6.7离心过滤(1)工作原理过滤驱动力：离心力；离心机分类：匀速、高速、超速的离心机。(2)离心过滤器计算，作用于薄圆柱液体的离心力如下：由此产生的径向压力差是粒子在旋转流体中运动时的积分基本方程，(3)离心过滤器模型和操作。如果过滤器蛋糕厚度相对可以忽略鼓半径，则可以将过滤器区域视为常数。缺点：卸货时劳动条件差，维护不便。应用：少量材料处理，各种盐类结晶的过滤和脱水。1底盘2柱3缓冲弹簧；4摆动条；5鼓壁；6鼓地板；7阻隔板；8盖9主轴10轴承座11制动蹄手柄；12外壳13电动机14制动轮；15滤液出口