無機(jī)鹽生產(chǎn)過濾

關(guān)于無機(jī)鹽生產(chǎn)過濾第1頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三一、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2頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三混合物的分離：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(xì)微粒子、細(xì)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3頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三固體顆粒：由一定形狀的固體顆粒堆積而成，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4頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三

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?zé)沾砂寤蚬?、燒結(jié)金屬板或管等。

多孔膜：由高分子有機(jī)材料或無機(jī)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5頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三1.按過濾機(jī)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）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6頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三重力過濾：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(fù)壓作為過濾的推動力。壓力差過濾：以在懸浮液進(jìn)口處施加的壓力或?qū)裎锪鲜┘拥臋C(jī)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7頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三

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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(xì)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(jī)

2.壓濾機(jī)

3.沉降離心過濾機(jī)

4.加壓過濾機(jī)第8頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三真空過濾機(jī)1.1盤式真空過濾機(jī)曾廣泛應(yīng)用于煤炭、冶金、化工等領(lǐng)域，是我國９０年代以前應(yīng)用最多的過濾設(shè)備之一?！窆ぷ髟恚阂哉婵兆鳛檫^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。ＧＰＳ型深槽盤式真空過濾機(jī)第9頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三真空過濾機(jī)●優(yōu)點(diǎn)：價格低廉、運(yùn)行可靠●缺點(diǎn)：過濾壓差低、產(chǎn)品水分高、處理能力小、能耗高●改進(jìn)：

80年代后期，我國引進(jìn)了國外公司的盤式真空過濾機(jī)，通過消化吸收，我國也研制成功了新一代的盤式過濾機(jī)。新型真空過濾機(jī)的主要特點(diǎn)，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(jìn)后效率有所提高。目前在小型選煤廠用的較多。

ＰＧ型盤式真空過濾機(jī)第10頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三真空過濾機(jī)1.2真空轉(zhuǎn)鼓式過濾機(jī)

目前在化工、造紙等行業(yè)廣泛應(yīng)用的機(jī)型，能夠?qū)V布進(jìn)行洗滌，但同樣體積下比盤式真空過濾機(jī)的過濾面積要小很多。真空轉(zhuǎn)鼓式過濾機(jī)第11頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三真空過濾機(jī)1.3其它種類真空過濾機(jī)水平真空帶式過濾機(jī)折帶式真空過濾機(jī)第12頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三微孔陶瓷盤式真空過濾機(jī)1.4微孔陶瓷盤式真空過濾機(jī)

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)?！裨恚翰捎梦⒖祝s2-3μm）陶瓷作為過濾介質(zhì)，利用毛細(xì)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(jìn)行再生。微孔陶瓷盤式真空過濾機(jī)第13頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三微孔陶瓷盤式真空過濾機(jī)優(yōu)點(diǎn)：●能耗低；親水性材料形成的毛細(xì)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(jī)的1/50?！駷V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?！駠夥姨m生產(chǎn)的微孔陶瓷盤式真空過濾機(jī)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14頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三

壓濾機(jī)2.板框壓濾機(jī)：

是我國應(yīng)用歷史最久遠(yuǎn)、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(jìn)入濾室后，依靠漿體自身壓力進(jìn)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(diǎn)。板框壓濾機(jī)第15頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三壓濾機(jī)2.2特點(diǎn)：●對過濾漿體的適用范圍廣，尤其是對極細(xì)、難過濾的物料也能實現(xiàn)有效的過濾作業(yè)?！駷V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?！裼捎诓捎玫V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16頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三壓濾機(jī)2.3板框壓濾機(jī)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、快開式等類型的壓濾機(jī)；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?？扉_式壓濾機(jī)是目前我國板框類壓濾機(jī)中最先進(jìn)的機(jī)型，于90年代研制成功。其主要特點(diǎn)是增加了入料點(diǎn)，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(jìn)行穿透干燥，進(jìn)一步降低水分。目前快開式壓濾機(jī)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(biāo)完全達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的水平。第17頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三壓濾機(jī)2.4其它種類的壓濾機(jī)：

除了板框壓濾機(jī)外，還有活塞式、旋葉式、折帶式、等類型的壓濾機(jī)。折帶式壓濾機(jī)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(jī)械壓力實現(xiàn)過濾作業(yè)，可連續(xù)工作。折帶式壓濾機(jī)第18頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三沉降式離心機(jī)3沉降式離心機(jī)：

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(jī)和沉降過濾式離心機(jī)。3.1沉降式離心機(jī)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19頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三沉降式離心機(jī)3.2沉降過濾式離心機(jī)沉降過濾式離心機(jī)是在沉降式離心機(jī)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(jī)型綜合了沉降式和過濾式離心機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，該種離心脫水機(jī)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(jìn)一步脫水，產(chǎn)品由排料口排出。3.2特點(diǎn):●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(xì)固體，比較難處理。第20頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三加壓過濾機(jī)4.加壓過濾機(jī)

加壓過濾機(jī)是我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的大型、高效、機(jī)電一體化固液分離設(shè)備，具有工藝指標(biāo)先進(jìn)、節(jié)能、環(huán)保和自動化水平高等特點(diǎn)。主要用于煤炭、有色金屬、化工等行業(yè)。由唐山煤科院于1990年研制成功。第21頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三加壓過濾機(jī)4.1工作原理

加壓過濾機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)卸料口下方的刮板輸送機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)過程均由電控系統(tǒng)自動完成。第22頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三加壓過濾機(jī)4.2概況：

加壓過濾機(jī)作為大型高效機(jī)電一體化設(shè)備，為選煤行業(yè)解決細(xì)煤泥脫水問題提供了最有效的技術(shù)手段，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(jī)的公司１９９６年進(jìn)入中國市場，在國內(nèi)推廣使用了２0余臺（截止２００７年０７月）。其處理浮選精煤的能力為４００～7００Ｋg／m２h，原生煤泥３００～４５０Ｋg／m２h，濾液濃度在５～８g／Ｌ。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(biāo)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(biāo)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（４～１２周）和礦漿槽放空閥故障頻繁等問題。其系統(tǒng)采用ＰＬＣ控制，上位機(jī)作為人機(jī)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(jī)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(yùn)行成本等方面有優(yōu)于國外設(shè)備。第23頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三一、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(jī)生產(chǎn)能力的計算第二節(jié)表面過濾的基本理論

第24頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三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(jī)（如真空過濾機(jī)、板框式壓濾機(jī)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25頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)工作過程示意圖第26頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三主要特征：隨著過濾過程的進(jìn)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27頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三處理量：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)表面過濾的基本理論

第28頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三某一過濾時間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,sdV——dt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29頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三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)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30頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三假設(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31頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三濾餅層的比阻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-2Pa-1；s：濾餅的壓縮指數(shù)，對于可壓縮濾餅，s=0.2～0.8，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32頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三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(dāng)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33頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三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34頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三二、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(jìn)行積分：第二節(jié)表面過濾的基本理論

(7.2.13a)(7.2.13b)第35頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三若過濾介質(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(dá)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0t，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)第36頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三如何應(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37頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三恒壓過濾，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(dāng)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38頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三（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，即濾液量與過濾時間呈正比?；虼胧剑?.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39頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三在恒速過濾方程中，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40頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三濾餅過濾基本方程（一）恒壓過濾對于指定的懸浮液，K為常數(shù)（二）恒速過濾第41頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三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，以較低的恒速操作，避免顆粒穿透過濾介質(zhì)。當(dāng)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42頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三第二節(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(jī)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1800kg/m3。已知單位壓差濾餅的比阻為4×1011m-2pa-1，壓縮指數(shù)為0.3，濾餅含水的質(zhì)量分?jǐn)?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(jìn)行恒壓操作30min，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43頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三第二節(jié)表面過濾的基本理論

第44頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三第二節(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45頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三三、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46頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三（二）壓縮指數(shù)s的計算在不同的過濾壓差下做過濾實驗求得相應(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47頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三四、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(jìn)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48頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三五、過濾機(jī)生產(chǎn)能力的計算過濾機(jī)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(jī)間歇式過濾機(jī)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(jī)的濾液量為V，則間歇式過濾機(jī)的生產(chǎn)能力為：tT第二節(jié)表面過濾的基本理論

(7.2.26)++=第49頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三例題用葉濾機(jī)在等壓條件下過濾某懸浮液，過濾開始后10min和20min，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(jī)達(dá)到最大的生產(chǎn)能力?第50頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三等壓過濾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(jī)單位過濾面積的生產(chǎn)能力為5、令，求得qV最大時的qtF\tw\t過濾加洗滌所需時間等于1/2周期第51頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三例：用一板框過濾機(jī)，對某種懸浮液進(jìn)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(jī)的生產(chǎn)能力，以m3(濾液)/h表示之。如果將該機(jī)的過濾壓力增加20%，拆裝時間不變，試求該機(jī)的生產(chǎn)能力為多少m3(濾液)/h？

解：（1）第52頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三（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53頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三（二）連續(xù)式過濾機(jī)

生產(chǎn)能力的定義與間歇式過濾機(jī)相同。一般在恒壓下連續(xù)操作。但連續(xù)式過濾機(jī)在生產(chǎn)周期的任一時刻，過濾機(jī)不同部位同時進(jìn)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54頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三回轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)工作過程示意圖第55頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三轉(zhuǎn)筒真空過濾機(jī)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)表面過濾的基本理論

(7.2.29)(7.2.30)(7.2.31)第56頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三例題7.2.4√?√??√√??n=0.0064/δA=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57頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三第三節(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(yùn)動三、深層過濾的水力學(xué)本節(jié)的主要內(nèi)容第58頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三深層過濾過程利用過濾介質(zhì)間空隙進(jìn)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(jìn)入濾料內(nèi)部，在攔截、慣性碰撞、擴(kuò)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59頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三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60頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三假設(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(dāng)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61頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三（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0.35～0.7。第三節(jié)深層過濾的基本理論(7.3.3)第62頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三2.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63頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三對于非球形顆粒，

dea：等比表面積當(dāng)量直徑deV：等體積當(dāng)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(dāng)量直徑第三節(jié)深層過濾的基本理論(7.3.5)(7.3.6)第64頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三（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＝0.3～0.5時，Kl＝5。(7.3.11)第65頁，講稿共76頁，2023年5月2日，星期三2.顆粒床