(1.2.2)--3.2 过滤化工原理课件.ppt

洗涤方式置换洗涤横穿洗涤置换洗涤：洗涤速率与过滤终了速率相同；横穿洗涤：洗涤速率是过滤终了速率的1/4。2、滤饼的洗涤①横穿洗涤洗涤速率：2、滤饼的洗涤Lw=2LEAw=1/2AELw=LEAw=AE②置换洗涤时间洗涤速率：K=2kΔp1-s说明：①若μW≠μ，△pW≠△p，则应进行校正：②生产中应尽量缩短辅助操作时间θD以提高生产能力。④若θ↑→V↑，但滤饼厚度L↑，平均过滤速率↓→Q↓；⑤θ↓→L↓，平均过滤速率↑，θW↓，但V↓，而θD一定且在一个周期内所占比例↑→Q↓。存在一个最佳操作周期③θ、θW与V有关，V↑，θ↑，θW↑。V由生产任务所定。结论（板框压滤机）忽略介质阻力，滤饼不洗涤，过滤时间θ=辅助时间θD时，生产能力Q最大忽略介质阻力，滤饼进行洗涤，θ+θW=θD，生产能力Q最大三、连续过滤机计算(转筒真空过滤机)浸没度：转筒表面浸入滤浆中的分数φ＝浸没角度/360°若转筒转速为nr/min，转筒回转一周所用时间：转筒上任一块过滤面积所经历的过滤时间为：转筒每转一周所得滤液的体积为：生产能力：三、连续过滤机计算(转筒真空过滤机)当滤布阻力可以忽略不计时其中：D-转筒直径L-转筒的长度转速n愈高，浸没度愈大，生产能力愈大。三、连续过滤机计算(转筒真空过滤机)①n↑→Q↑，但θ=60?/n↓，滤饼太薄，不易从转鼓表面刮下（一般L=3~5mm才易刮下），而且也使转动功率消耗增大。合适的转速需根据具体情况由实验决定，一般n=0.1~3转/min；②?↑→Q↑，但转筒表面洗涤、卸饼等区域所占的区域便相应减小，过甚时亦会导致操作上的困难，一般?=30~40%。讨论：提高过滤生产能力的措施增大过滤面积、提高转速、缩短辅助操作时间；助滤剂：改变滤饼结构，使之较疏松且不被压缩；絮凝剂：使分散的细颗粒凝聚成团从而更易过滤；优化过滤设备的结构，提高过滤过程的推动力。例题：拟用一台板框压滤机过滤悬浮液CaCO3，CaCO3密度为2930kg/m3，含固量质量分率w=0.023，滤框的容渣体积为450?450?25mm，有40个滤框，过滤温度25℃，Δp=3?105Pa，待滤框充满后在同样压差下用清水横穿洗涤滤饼，洗涤水量为滤液体积的1/10，已知每m3滤液可形成0.025m3的滤饼，试求：(1)过滤时间θ；(2)洗涤时间θw；(3)压滤机的生产能力(辅助时间为60min)。已知qe=0.0268，μ=0.894?10-3Pa.s,K=7.45?10-5m-2/s(1)过滤时间θ框内滤饼总体积40?0.452?0.025=0.203m3滤液量V=0.203/0.025=8.1m3过滤面积A=40?0.452?2=16.2m2q=V/A=8.1/16.2=0.5m3/m2解：过滤时间θ=(q2+2qqe)/K=(0.52+2?0.5?0.0268)/7.45?10-5=3720sVw=0.1V=0.1?8.1=0.81m3(2)洗涤时间θw横穿洗涤(dV/dθ)w=1/4(dV/dθ)E=1/8?KA2/(V+Ve)=2.864?10-4m3/sθw=Vw/(dV/dθ)w=0.81/2.864?10-4=2830s(3)生产能力QQ=V/(θ+θw+θD)=8.1/(3720+2830+3600)=7.98?10-4m3/s=2.87m3/h例题：密度为1116kg/m3的某种悬浮液于53300Pa的真空度下用小型转筒真空过滤机作试验，测得过滤常数K=5.15?10-6m2/s，每送出1m3滤液所得的滤饼中含有固相594kg，固相密度为1500kg/m3，液相为水。用一直径1.75m，长0.98m的转筒真空过滤机进行生产操作，维持与试验时相同的真空度，转速为1r/min，浸没角度为125.50，且知滤布阻力可忽略，滤饼不可压缩，求：(1)过滤机的生产能力Q；(2)转筒表面的滤饼厚度L。Q=465A(KΦn)1/2=465?5.39?(5.15?10-6?0.349?1)?=3.36m3/h解：(1)生产能力Q转筒过滤面积A=πDL=π?1.75?0.98=5.39m2转筒的浸没度Φ