化学工程基础 第三章 沉降与过滤 课件.ppt

3.1 概述 3.1 概述 3.1 概述 3.1 概述 3.1 概述 3.1 概述 3.1 概述 3.1 概述 3.1 概述 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.1 概述 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.2 重力沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.3 离心沉降 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 3.4 过滤 (2) 转筒真空过滤机的生产能力 a. 生产能力 单位时间内过滤机获得的滤液的体积量 Q，单位：M3/s. b. 浸液率 转筒真空机的转筒浸入滤浆中的表面积分数，表示为： ① 助滤剂的种类 化学稳定性好，较好的刚性，多孔性 硅藻土，珍珠岩，碳粉，纤维素等 ② 助滤剂的使用方法 预敷：在介质表面形成以助滤剂层； 掺滤：加入悬浮液一起过滤。 (4) 物料衡算 滤浆量，滤液量，滤渣量，固体量 设湿滤渣质量为C，所含固体质量为1，则液体含量为C-1。如三者的密度分别为 ρc ， ρp ，ρ，则： 若单位质量悬浮液所含固体的质量为X，则可得湿滤渣质量CX，滤液质量(1-CX)。则单位体积滤液对应的固体质量为： 例3-4 P66 3.4.2 过滤速率基本方程式 (1). 过滤速度及其表达 a. 定义 A—滤饼层总截面积；τ—过滤时间；V—滤液体积 过滤速度，m/s 过滤速率 b. 过程推动力 ——滤浆侧和滤液侧的压差 滤饼压降 介质压降 一般，化工过程任何过程的速率为 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · p1 p2 Δpc Δp Δpm L c ?pc的表达——Hagen-Poiseuille 方程 ?l(L)?，如?p不变，则u ? ?恒压降速，恒速升压 说明 滤饼层内有许多微小的毛细孔道 滤液运动：圆管内层流流动 l---滤饼层毛细孔道的平均长度，l∝L. L---与单位过滤面积的干滤饼质量成正比，L∝ωV/A u---滤液在滤饼层毛细孔道流速，u ∝dV/Adτ d---毛细孔道的直径，无法测定，但为定值。 有： Δpc—滤液通过滤饼层的推动力。 滤饼阻力 r---滤饼比阻。即单位面积的干渣质量为1kg/m2时的阻力，m/kg d 过滤介质阻力和推动力 Ve---形成与过滤介质阻力相当的滤饼层的滤液量。 过滤介质阻力的当量滤液量 推动力(压力降) Δpm 近似：阻力~厚度为Le的一层滤饼 e 总推动力与总阻力 总压力降： 总推动力： f 过率速度方程式 上式即为过滤速度基本方程。 表示：某一瞬时的过滤速度与物系性质、操作压力差以及该时刻以前的滤液量及过滤介质当量滤液量间的关系。 g 过滤操作方式 恒速过滤：恒速率，变压差 恒压过滤：恒压差，变速率 先恒速，后恒压 3.4.3 恒压过滤 (1) 恒压过滤方程式 o o’ V V+Ve Ve τ τ+ τe τ+ τe τ τe V V+Ve B OB---实际过滤V—τ的关系 考虑Ve ，得到o(Ve,τe ); oo’---过滤介质阻力的当量滤液体积Ve与其所对应的时间τe的关系。 求： V—τ的关系 积分形式1 r、?~与时间无关 Ve、ω、?p常数 另一写法 其中 上两式称为恒压过滤方程式。 式