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文檔簡介

1、關(guān)于無機鹽生產(chǎn)過濾第一張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月一、過濾過程二、過濾介質(zhì)三、過濾分類本節(jié)的主要內(nèi)容第一節(jié) 過濾操作的基本概念第二張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月 混合物的分離:液體和氣體混合物 什么現(xiàn)象屬于過濾?混合物中的流體在推動力(重力、壓力、離心力)的作用下通過過濾介質(zhì),固體粒子被截留,而流體通過過濾介質(zhì),從而實現(xiàn)流體與顆粒物的分離。 液-固分離,氣-固分離如砂濾池、袋式除塵器、口罩 過濾分離的對象?粗大顆粒、細微粒子、細菌、病毒和高分子物質(zhì)等 一、過濾過程第一節(jié) 過濾操作的基本概念第三張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月固體顆粒:由一定形狀的固體顆粒堆積

2、而成,包括天 然的和人工合成的。 天然:石英砂、無煙煤、磁鐵礦粒等。 人工:聚苯乙烯發(fā)泡塑料球等。 固體顆粒過濾介質(zhì)在水處理中的各類濾池中應(yīng)用廣泛,通常稱為濾料。二、過濾介質(zhì)第一節(jié) 過濾操作的基本概念第四張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月 織物介質(zhì):又稱濾布,如棉、麻、絲、毛、合成纖維、金屬絲等編制成的濾布。 多孔固體介質(zhì):如素燒陶瓷板或管、燒結(jié)金屬板或管等。 多孔膜:由高分子有機材料或無機材料制成的薄膜,根據(jù)分離孔徑的大小,可分為微濾、超濾等。第一節(jié) 過濾操作的基本概念第五張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月1.按過濾機理分:表面過濾和深層過濾2.按促使流體流動的推動力分:1)

3、重力過濾2)真空過濾3)壓力差過濾4)離心過濾三、過濾分類 第一節(jié) 過濾操作的基本概念第六張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月重力過濾:懸浮液的重力和位差在過濾介質(zhì)上形成的壓力作為過濾的推動力。真空過濾:在濾液出口處形成負壓作為過濾的推動力。壓力差過濾:以在懸浮液進口處施加的壓力或?qū)裎锪鲜┘拥臋C械壓榨力作為過濾推動力離心過濾:以離心力的作用作為過濾的推動力。第七張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月目前國內(nèi)過主要濾設(shè)備的種類 目前我國在用的過濾設(shè)備種類繁多,性能差異很大,用于細粒物料過濾的設(shè)備,按工作原理劃分主要有以下幾類: 1.真空過濾機 2.壓濾機 3.沉降離心過濾機 4.加壓

4、過濾機第八張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月真空過濾機1.1盤式真空過濾機曾廣泛應(yīng)用于煤炭、冶金、化工等領(lǐng)域,是我國年代以前應(yīng)用最多的過濾設(shè)備之一。工作原理:以真空作為過濾動力源,通過分配頭的配氣,將濾盤分成過濾成餅、濾餅干燥、卸料餅、再生等功能扇區(qū),在濾盤旋轉(zhuǎn)的作用下實現(xiàn)連續(xù)過濾。在壓差的作用下漿體中的固體顆粒附著沉積在過濾介質(zhì)表面形成濾餅,濾液則通過過濾介質(zhì)匯集到濾盤內(nèi)腔經(jīng)分配頭抽出。型深槽盤式真空過濾機第九張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月真空過濾機優(yōu)點: 價格低廉、運行可靠缺點: 過濾壓差低、產(chǎn)品水分高、處理能力小、能耗高改進: 80年代后期,我國引進了國外公司的盤式真

5、空過濾機,通過消化吸收,我國也研制成功了新一代的盤式過濾機。新型真空過濾機的主要特點,是外置式濾液管,增大了濾盤浸入深度、減小濾扇夾角、增加刮刀卸料裝置過濾;改進后效率有所提高。目前在小型選煤廠用的較多。 型盤式真空過濾機第十張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月真空過濾機1.2真空轉(zhuǎn)鼓式過濾機 目前在化工、造紙等行業(yè)廣泛應(yīng)用的機型,能夠?qū)V布進行洗滌,但同樣體積下比盤式真空過濾機的過濾面積要小很多。真空轉(zhuǎn)鼓式過濾機第十一張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月真空過濾機1.3其它種類真空過濾機水平真空帶式過濾機折帶式真空過濾機第十二張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月微孔陶瓷盤式

6、真空過濾機1.4微孔陶瓷盤式真空過濾機 在90年代研制成功的高效節(jié)能過濾設(shè)備。目前主要用于有色金屬行業(yè)。原理:采用微孔(約2-3m)陶瓷作為過濾介質(zhì),利用毛細孔虹吸原理使耗氣量大幅度減少,解決了普通真空式過濾能耗過高的問題;采用酸洗或超聲波對過濾介質(zhì)進行再生。微孔陶瓷盤式真空過濾機第十三張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月微孔陶瓷盤式真空過濾機優(yōu)點:能耗低;親水性材料形成的毛細孔,在液膜張力的作用下,具有 透水不透氣的特性,從而大大降低了過濾氣源的消耗。同等條件 下功耗只有普通真空過濾機的1/50。濾液濃度低;由于采用了微孔材料作為過濾介質(zhì),使濾液中固體含量大幅度降低,可簡化濾液后續(xù)處理

7、工藝。問題:目前解決濾孔堵塞問題主要采用酸洗和超聲波清洗,在有色金屬行業(yè)應(yīng)用效果良好,但在煤炭等其它行業(yè)還存在問題,限制了更廣泛的推廣使用。國外芬蘭生產(chǎn)的微孔陶瓷盤式真空過濾機已經(jīng)推廣到有色冶金、黑色冶金、造紙、化工等行業(yè),均取得了良好的效果。第十四張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月 壓濾機2.板框壓濾機: 是我國應(yīng)用歷史最久遠、使用領(lǐng)域最廣、種類最多、數(shù)量最多、的過濾設(shè)備。在很多行業(yè)用于實現(xiàn)工業(yè)污水閉路循環(huán)的把關(guān)設(shè)備。2.1工作原理: 在油缸或壓緊螺旋的作用下將濾板組壓緊,相鄰濾板中間形成濾室,有壓漿體進入濾室后,依靠漿體自身壓力進行過濾。具有同時參與過濾的面積大,可實現(xiàn)高壓過濾優(yōu)點

8、。板框壓濾機第十五張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月 壓濾機2.2特點:對過濾漿體的適用范圍廣,尤其是對極細、難過濾的物 料也能實現(xiàn)有效的過濾作業(yè)。濾液濃度低,在選擇適合的濾布情況下,濾液含固量 低;如在煤炭行業(yè)使用無紡濾布的情況下,濾液濃度 小于0.2g/L,可直接循環(huán)利用。結(jié)構(gòu)簡單,便于維修屬于間歇過濾,濾板之間容易噴料造成污染。由于采用礦漿自身壓力實現(xiàn)過濾,濾餅的孔隙中充滿了 液體,對于不可壓縮的濾餅而言,靠擠壓和瞬時氣壓穿流 很難降低產(chǎn)品水分。第十六張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月壓濾機2.3板框壓濾機的種類: 按結(jié)構(gòu)形式劃分可分為手動、半自動、全自動、立式全自動、快

9、開式等類型的壓濾機;按工作原理或功能可劃分為普通型、隔膜擠壓型及隔膜擠壓氣體穿流型。 快開式壓濾機是目前我國板框類壓濾機中最先進的機型,于90年代研制成功。其主要特點是增加了入料點,從而加快了過濾過程;濾板分組或一次拉開以減少卸料用時間,提高過濾效率;采用隔膜擠壓濾餅以減小濾餅的空隙,并采用壓縮空氣對濾餅進行穿透干燥,進一步降低水分。 目前快開式壓濾機在煤炭、化工等行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,效果良好,其工藝指標完全達到了國外同類產(chǎn)品的水平。第十七張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月壓濾機2.4其它種類的壓濾機: 除了板框壓濾機外,還有活塞式、旋葉式、折帶式、等類型的壓濾機。 折帶式壓濾機

10、主要用于城市污水處理、食品和化工等行業(yè);其工作原理是依靠濾帶和壓輥的機械壓力實現(xiàn)過濾作業(yè),可連續(xù)工作。折帶式壓濾機第十八張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月沉降式離心機3沉降式離心機: 主要應(yīng)用于化工、城市污水處理、煤炭等行業(yè),按工作原理可分為沉降式離心機和沉降過濾式離心機。3.1沉降式離心機工作原理: 固體在離心力的作用下形成沉降層,由螺旋刮刀排出;溢流水從溢流口排出 。第十九張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月沉降式離心機3.2沉降過濾式離心機 沉降過濾式離心機是在沉降式離心機的基礎(chǔ)上,于60年代中期由美國率先開發(fā)成功的脫水設(shè)備 ,我國于80年代初由唐山分院研制成功,該機型綜合

11、了沉降式和過濾式離心機 的優(yōu)點,該種離心脫水機轉(zhuǎn)鼓分為兩段,第一段為沉降段,第二段為篩網(wǎng)過濾段 ;固體在第一段離心力的作用下形成沉降層,溢流水從溢流口排出,沉淀層被螺旋推到第二段在離心力和篩網(wǎng),液體透篩進一步脫水,產(chǎn)品由排料口排出。3.2特點:體積小,低耗能,產(chǎn)品水分低,比重越大過濾效果越好 對入料的濃度和入料量較苛刻溢流液存在大量極細固體,比較難處理。第二十張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月加壓過濾機4.加壓過濾機 加壓過濾機是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型、高效、機電一體化固液分離設(shè)備,具有工藝指標先進、節(jié)能、環(huán)保和自動化水平高等特點 。主要用于煤炭、有色金屬、化工等行業(yè)。由唐山煤科院

12、于1990年研制成功。第二十一張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月加壓過濾機4.1工作原理 加壓過濾機采用正壓工作原理,將一臺經(jīng)過特殊設(shè)計制造的盤式或轉(zhuǎn)鼓過濾機安裝于加壓倉內(nèi),以壓縮空氣作為過濾動力源,礦漿經(jīng)盤式過濾機的過濾,在濾盤表面形成的分濾餅在反吹和卸料刮刀的作用下脫落、通過位于過濾機卸料口下方的刮板輸送機輸送到密封排料裝置,由密封排料裝置將其排出倉外,濾液經(jīng)濾扇內(nèi)腔通過分配頭排出倉外,整個運轉(zhuǎn)過程均由電控系統(tǒng)自動完成 。第二十二張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月加壓過濾機4.2概況: 加壓過濾機作為大型高效機電一體化設(shè)備,為選煤行業(yè)解決細煤泥脫水問題提供了最有效的技術(shù)手段

13、,是目前產(chǎn)品水分最低的、脫水效率最高的設(shè)備,已作為大中型選煤廠的 國外生產(chǎn)加壓過濾機的公司年進入中國市場,在國內(nèi)推廣使用了0余臺(截止年月)。其處理浮選精煤的能力為7gmh,原生煤泥gmh,濾液濃度在g。采用小過濾分配角、高壓差工作模式,在處理浮選精煤方面其處理能力和產(chǎn)品水分兩項指標不如國內(nèi)水平,但在處理原生煤泥和濾液濃度方面,其工藝指標優(yōu)于國內(nèi)水平。在設(shè)備可靠性方面存在著充氣密封圈使用壽命短(周)和礦漿槽放空閥故障頻繁等問題。其系統(tǒng)采用控制,上位機作為人機操控界面,主要參數(shù)界面采用多界面切換顯示模式。 目前國內(nèi)生產(chǎn)的加壓過濾機已得到了廣泛的應(yīng)用,在充氣密封圈的使用壽命、智能化控制、運行成本等

14、方面有優(yōu)于國外設(shè)備。第二十三張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月一、過濾基本方程 二、過濾過程的計算三、過濾常數(shù)的測定四、濾餅洗滌五、過濾機生產(chǎn)能力的計算第二節(jié) 表面過濾的基本理論 第二十四張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月表面過濾過程被過濾的顆粒粒徑較小的情況表面過濾通常發(fā)生在過濾流體中顆粒物濃度較高或過濾速度較慢的情況。給水處理:慢濾池;污泥脫水:使用的各類脫水機(如真空過濾機、板框式壓濾機等) 。濾餅過濾多孔性介質(zhì)第二節(jié) 表面過濾的基本理論 第二十五張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月回轉(zhuǎn)真空過濾機工作過程示意圖第二十六張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月主要特

15、征:隨著過濾過程的進行,流體中的固體顆粒被截留在過濾介質(zhì)表面并逐漸積累成濾餅層。濾餅層厚度:隨過濾時間的增長而增厚,其增加速率與過濾所得的濾液的量成正比。過濾速度:由于濾餅層厚度的增加,因此在過濾過程中是變化的。 過濾速度是描述過濾過程的關(guān)鍵!推動力其他因素一、過濾基本方程第二節(jié) 表面過濾的基本理論 第二十七張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月處理量:處理的流體流量或 分離得到的純流體量V(濾液量),單位為 m3過濾推動力:由流體位差、壓差或離心力場 造成的過濾壓差p過濾面積:表示過濾設(shè)備的大小A,單位為m2過濾速度:單位時間通過單位面積的濾液量u過濾過程的主要參數(shù)第二節(jié) 表面過濾的基本

16、理論 第二十八張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月某一過濾時間t時的過濾狀態(tài) p 過濾壓差 相應(yīng)的濾液量為V 過濾速度u定義為: dt微分過濾時間, s dVdt時間內(nèi)通過過濾面的濾液量, m3 A過濾面積, m2 Lm(表觀)第二節(jié) 表面過濾的基本理論 (7.2.1)第二十九張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月過濾速度與推動力之間的關(guān)系可用下式Darcy 定律表示: Rm:過濾介質(zhì)過濾阻力, 1/mRc:濾餅層過濾阻力, 1/m假設(shè)rm,r分別為過濾介質(zhì)和濾餅層的過濾比阻, 1/m2 Rm= rmLm;Rc= rL (7.2.2) (7.2.3) Ruth 過濾方程r:與過濾介質(zhì)

17、上形成的濾餅層的孔隙結(jié)構(gòu)特性有關(guān)。L:與濾液量有關(guān),在過濾過程中是變化的。 第二節(jié) 表面過濾的基本理論 第三十張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月假設(shè)每過濾1m3濾液得濾餅f,單位為m3 V:濾液體積,m3第二節(jié) 表面過濾的基本理論 (7.2.5)另外,可把過濾介質(zhì)的阻力轉(zhuǎn)化成厚度為Le的濾餅層阻力 (7.2.6)(7.2.7)則:或:(7.2.8)第三十一張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月濾餅層的比阻r有兩種情況:不可壓縮濾餅:濾餅層的顆粒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在壓力的作用下不變形,r與p無關(guān) 可壓縮濾餅:在壓力的作用下容易發(fā)生變形 r0:單位壓差下濾餅的比阻,m-2 Pa-1;s:濾餅的

18、壓縮指數(shù),對于可壓縮濾餅,s=0.20.8,對于不可壓縮濾餅,s=0 。第二節(jié) 表面過濾的基本理論 經(jīng)驗式:(7.2.9)第三十二張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月將比阻計算式代入式(7.2.8),得:假設(shè)則:令q=V/A,qe=Ve/A(qe稱為過濾介質(zhì)比當量濾液體積),則 (7.2.12)(濾餅過濾基本方程)第二節(jié) 表面過濾的基本理論 (7.2.10)(7.2.11)第三十三張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月K:過濾常數(shù),如何測定?與下列因素有關(guān):濾餅的顆粒性質(zhì)懸浮液濃度濾液黏度濾餅的可壓縮性qe:過濾介質(zhì)特性參數(shù) 第二節(jié) 表面過濾的基本理論 第三十四張,PPT共七十六頁,

19、創(chuàng)作于2022年6月二、過濾過程的計算確定濾液量與過濾時間和過濾壓差等之間的關(guān)系。 (一)恒壓過濾 在過濾過程中,過濾壓差自始自終保持恒定。對于指定的懸浮液,K為常數(shù)。對式(7.2.11)或式(7.2.12)進行積分:第二節(jié) 表面過濾的基本理論 (7.2.13a)(7.2.13b)第三十五張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月若過濾介質(zhì)阻力可忽略不計,則簡化為: 如果恒壓過濾是在濾液量已達到V1,即濾餅層厚度已累計到L1的條件下開始時,應(yīng)如何計算?K可通過實驗測定。 L1V1積分時:時間0 t, 濾液量V1V 第二節(jié) 表面過濾的基本理論 (7.2.14a)(7.2.14b)(7.2.15)

20、第三十六張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月如何應(yīng)用恒壓過濾方程?設(shè)計型:已知要處理的懸浮液量和推動力,求所需的過濾面積。操作型:已知過濾面積和推動力,求懸浮液的處理量;已知過濾面積和懸浮液的處理量,求推動力。第二節(jié) 表面過濾的基本理論 (7.2.15)第三十七張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月恒壓過濾,若介質(zhì)阻力可以忽略,濾餅不可壓縮。(1)過濾量增大一倍,則過濾速率為原來的 。(2)當操作壓差增加1倍,過濾速率為原來的 倍,在同樣時間內(nèi)所得到的濾液量將增大到原來的 倍。第三十八張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月(二)恒速過濾 恒速過濾是指在過濾過程中過濾速度保持不變,

21、即濾液量與過濾時間呈正比。 或代入式(7.2.11)第二節(jié) 表面過濾的基本理論 (7.2.16b)(7.2.16a)或(7.2.17b)(7.2.17a)第三十九張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月在恒速過濾方程中,過濾壓差隨時間是變化的,因此過濾常數(shù)K隨時間t變化 。若忽略過濾介質(zhì)阻力,則簡化為: 或第二節(jié) 表面過濾的基本理論 (7.2.18a)(7.2.18a)第四十張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月濾餅過濾基本方程(一)恒壓過濾對于指定的懸浮液,K為常數(shù)(二)恒速過濾第四十一張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月實際上過濾模式常常采用:先恒速過濾后恒壓過濾在開始過濾時,

22、以較低的恒速操作,避免顆粒穿透過濾介質(zhì)。當壓差上升到給定數(shù)值后,再采用恒壓過濾,直到過濾終止。計算:恒壓過濾中的起始濾液量為恒速過濾末段的濾液量。第二節(jié) 表面過濾的基本理論 第四十二張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 表面過濾的基本理論 【例題7.2.2】用一臺過濾面積為10m2的過濾機過濾某種懸浮液。已知懸浮液中固體顆粒的含量為60kg/m3,顆粒密度為1800 kg/m3。已知單位壓差濾餅的比阻為41011m-2pa-1,壓縮指數(shù)為0.3,濾餅含水的質(zhì)量分數(shù)為0.3,且忽略過濾介質(zhì)的阻力,濾液的物性接近20的水。采用先恒速后恒壓的操作方式,恒速過濾10min后,進行恒壓操作3

23、0min,得到的總濾液的量為8m3。求最后的操作壓差和恒速過濾階段得到的濾液量。?第四十三張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 表面過濾的基本理論 第四十四張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月第二節(jié) 表面過濾的基本理論 恒壓過濾中的起始濾液量為恒速過濾末段的濾液量V1第四十五張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月三、過濾常數(shù)的測定 (一)過濾常數(shù)K,qe的計算對于恒壓過濾,過濾積分方程改寫為: t/q q 2qe/K 斜率1/K 第二節(jié) 表面過濾的基本理論 (7.2.19)第四十六張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月(二)壓縮指數(shù)s的計算在不同的過濾壓差下做過濾實驗

24、求得相應(yīng)的K,由上式可得s。第二節(jié) 表面過濾的基本理論 (7.2.20)第四十七張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月四、濾餅洗滌 在某些過濾操作中,為了去除或回收濾餅中殘留的濾液或可溶性雜質(zhì),需要在過濾結(jié)束時,對濾餅進行洗滌。洗滌過程需要確定的主要內(nèi)容是計算洗滌速度和洗滌時間。 第二節(jié) 表面過濾的基本理論 第四十八張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月五、過濾機生產(chǎn)能力的計算 過濾機的生產(chǎn)能力一般以單位時間得到的濾液量qV表示。(一)間歇式過濾機間歇式過濾機的每一個操作循環(huán)包括: 過濾tF洗滌tW卸料tD假設(shè)在每個操作循環(huán)中過濾機的濾液量為V,則間歇式過濾機的生產(chǎn)能力為: tT第二節(jié)

25、 表面過濾的基本理論 (7.2.26)+=第四十九張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月例題用葉濾機在等壓條件下過濾某懸浮液,過濾開始后10min 和20 min ,獲得累積濾液量分別為1.327m3/m2和1.882m3/m2,所得濾餅需用1/5濾液體積的清水等速洗滌(洗滌水粘度和濾液粘度相同),每操作一周的輔助時間為15min,問每周期的過濾時間多長時才能使葉濾機達到最大的生產(chǎn)能力?第五十張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月等壓過濾1、qe、K,得到過濾方程。2、通過等壓過濾方程得到過濾時間3、等速過濾,洗滌時間4、過濾機單位過濾面積的生產(chǎn)能力為5、令 ,求得qV最大時的qtFt

26、wt過濾加洗滌所需時間等于1/2周期 第五十一張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月例:用一板框過濾機,對某種懸浮液進行恒壓過濾,過濾時間為20min,得到濾液20m3,濾餅不洗滌,拆裝時間為15min,濾餅不可壓縮,介質(zhì)阻力可忽略不計。試求該機的生產(chǎn)能力,以m3(濾液)/h表示之。如果將該機的過濾壓力增加20%,拆裝時間不變,試求該機的生產(chǎn)能力為多少m3(濾液)/h? 解:(1)第五十二張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月(2)介質(zhì)阻力忽略不計:過濾壓力增加20%,過濾面積A、濾液量V不變第五十三張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月(二)連續(xù)式過濾機 生產(chǎn)能力的定義與間歇式過

27、濾機相同。一般在恒壓下連續(xù)操作。但連續(xù)式過濾機在生產(chǎn)周期的任一時刻,過濾機不同部位同時進行著過濾、洗滌、卸餅和清洗等操作。 第二節(jié) 表面過濾的基本理論 第五十四張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月回轉(zhuǎn)真空過濾機工作過程示意圖第五十五張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月轉(zhuǎn)筒真空過濾機的轉(zhuǎn)速為n(r/s),即旋轉(zhuǎn)一周的時間為1/n (s)。起過濾作用的是浸沒在液體中的轉(zhuǎn)筒表面,所對應(yīng)的圓心角與2之比稱為浸沒度。浸沒度等價于過濾時間在旋轉(zhuǎn)周期中所占的比例,因此每個周期中有效的過濾時間為: 由式(7.2.13a)可求得每一周期可得的濾液量為: 生產(chǎn)能力為: ,單位為m3/s 第二節(jié) 表面過

28、濾的基本理論 (7.2.29)(7.2.30)(7.2.31)第五十六張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月例題7.2.4?n=0.0064/A=0.0064/0.005A一分鐘內(nèi)形成的濾餅體積轉(zhuǎn)一圈形成的濾餅體積第五十七張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月第三節(jié) 深層過濾的基本理論 一、流體通過顆粒床層的流動二、深層過濾過程中懸浮顆粒的運動三、深層過濾的水力學本節(jié)的主要內(nèi)容第五十八張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月 深層過濾過程 利用過濾介質(zhì)間空隙進行過濾。 通常發(fā)生在以固體顆粒為濾料的過濾操作中。 濾料內(nèi)部空隙大于懸浮顆粒粒徑。 懸浮顆粒隨流體進入濾料內(nèi)部,在攔截、慣性碰

29、撞、擴散沉淀等作用下顆粒附著在濾料表面上而與流體分開。流體在顆粒濾料層中的流動規(guī)律第三節(jié) 深層過濾的基本理論 第五十九張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月深層過濾在水處理中的應(yīng)用 水處理中的快濾池、加壓砂濾器 深層過濾一般適用于流體中顆粒含量少的場合??鞛V池第三節(jié) 深層過濾的基本理論 第六十張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月假設(shè)混合顆粒的平均直徑為dpm,則 對于非球形顆粒: :顆粒的球形度deVi:顆粒i的等體積當量直徑 各篩上篩留物的平均直徑 第三節(jié) 深層過濾的基本理論 (7.3.1)(7.3.2)一、流體通過顆粒床層的流動(一)混合顆粒的幾何特性第六十一張,PPT共七十六頁

30、,創(chuàng)作于2022年6月(二)顆粒床層的幾何特性 1.顆粒床層的空隙率 空隙率的大小與顆粒的形狀、粒度分布、顆粒床的填充方法和條件、容器直徑與顆粒直徑之比等有關(guān)。非球形顆粒任意堆積時的床層空隙率往往要大于球形顆粒,一般為0.350.7 。第三節(jié) 深層過濾的基本理論 (7.3.3)第六十二張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月2.顆粒床層的比表面顆粒的比表面a: 單位體積顆粒所具有的表面積 第三節(jié) 深層過濾的基本理論 床層的比表面積ab:單位體積的床層中顆粒的表面積ab與a之間的關(guān)系如下: ab主要與顆粒尺寸有關(guān),顆粒尺寸愈小,床層的比表面愈大。 (7.3.4)第六十三張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月對于非球形顆粒, dea:等比表面積當量直徑deV:等體積當量直徑:形狀系數(shù)與床層空隙率和顆粒尺寸有關(guān). 3、顆粒床層的當量直徑第三節(jié) 深層過濾的基本理論 (7.3.5)(7.3.6)第六十四張,PPT共七十六頁,創(chuàng)作于2022年6月(三)流體在顆粒床層中的流動 1. 流動速度流體在孔道內(nèi)的流動可以看成是層流。第三節(jié) 深層過濾的基本理論 床層空隙中的實際流速ul: (7.3.9)Kozeny-Carmam方程Kl 為Kozeny系數(shù),與床層顆粒粒徑、形狀、床層空隙率等因素有關(guān)。在床層空隙率0.30.5時,Kl5。 (7.3

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