滤饼结构造影测试的研究.pdfVIP

维普资讯 第36卷 第2期 化 学 工 程 VoI．36No．2 2008年2月 CHEMICALENGINEERINGfCHINA) Feb．2008 滤饼结构造影测试的研究 徐 坦 ，朱企新 ，陈 旭 ，李文苹 (1．天津大学 化工学院，天津 300072；2．阿格里垂克研究所，美国查里斯湖 LA70615) 摘要：滤饼过滤是固液二相分离的基本形式，了解滤饼孔隙率及其变化是影响滤饼过滤的关键。文中在简单比较 了扫描电镜 (SEM)、核磁共振(MRI)、CT扫描等方法的基础上，采用了CT扫描技术。研究重点是针对文中所研究 的物料，选择合适的样品预处理及图像数值计算方法。实验证明，采用经过改进的CT扫描测试，可获得视野较宽 的清晰图像，并用于孔隙率计算，作为滤饼结构研究的有效工具。文中最后也提出了应进一步提高的努力方向。 关键词：滤饼结构；孔隙率；滤饼CT扫描 中图分类号 ：TQ028．53 文献标识码：A 文章编号：1005-9954(2008)02-0075-04 Computedtomographyforfiltercakeporestructurecharacterization XUTan，ZHUQi-xin，CHENXu ，LIWen-ping (1．SchoolofChemicalEngineeringandTechnology，TianjinUniversity，Tianjin，300072，China； 2．AgrilectricResearchCompany，LakeCharlesLA70615，USA) Abstract：Cakefiltration isalwaysessential tosolid—liquidseparationinwhichporositiesanditsfluctuationsare keystothefiltrationresults．AnimprovedCTscanwithhighresolutionandwideobservationareaisstudiedbased oncomparingordinarySEM，MRIandCT．Samplepreparationandimagetreatmentssuitableformaterialsinvolved inthisstudycreateausefultoolofrporositycalculation．Fuaherworkneededwasalsomentioned． Keywords：filtercakestructure；porosity；computerizedtomography 滤液流过多孔介质的过程极其复杂。滤饼厚 本文采用改进的CT扫描测试技术，获得滤饼 度、比阻、滤液量因杂质沉积、滤饼压缩持续变化并 各断层的清晰图像，并用于计算滤饼各断层的孔隙 且相互影响，一般只能用平均孔隙率、平均孔径一类 率。样品预处理、图像数值计算是本文的重点。 指标来描述 J。但正是因为可压缩性和杂质选择 性沉积，滤饼的孔隙率与孔径在不同的厚度上并不 1 CT造影及对滤饼的要求 均匀。为了揭示滤饼内部细节、计算孔隙率，开展研 滤饼CT造影以x射线虚拟切割并扫描不同深 究非常必要。 度的滤饼，利用固液二相对x射线吸收率的差别获 测试滤饼 内部结构的方法有破坏性与非破坏 取内部图像。不同密度的物体对 x射线的吸收率 性的 J，也有分成 “毛细管流动”和 “液体扩张”2 不同，所获得 图像 的明亮程度 (灰度)也会不 个类型的[3j。Meenten (1993)在过滤到某个阶 同 --6]。 段终止过滤并切割滤饼而获取孔 隙率的变化规 滤饼CT造影有2个必须同时满足的条件：一 律；而非破坏性测试是