大連理工大學(xué)化工原理課程講義-過濾4.ppt

1、固定層：流體以較小的流速通過粒子層，粒子保持靜止。流動(dòng)：流體從床的縫隙中流動(dòng)。復(fù)雜性：通道的形狀、數(shù)量、流動(dòng)狀態(tài)是隨機(jī)的，通道的流動(dòng)是層流，但局部湍流。處理方法：床層簡化，管道泄漏問題管內(nèi)流動(dòng)問題。3.5流體是固定層的流動(dòng)，床層阻力：床層所有粒子吸引的力之和。優(yōu)點(diǎn)：使用簡化的模型代替床層內(nèi)的實(shí)際流量，通過數(shù)學(xué)方法輕松處理，然后通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行修改。3.5.1固定層的床層簡化模型，1)粒子床層由許多平行管組成，通道長度與床高度成正比。2)渠道的內(nèi)部表面積總和=所有粒子的外部面積；3)孔道的總流動(dòng)空間=床層的空隙體積；簡化模型：根據(jù)模型：、層流，湍流，fF和ReP/(1-)的關(guān)系，過濾目的：從懸浮液中

2、分離固體顆粒。過濾原理：在外力的作用下，懸浮液中的液體通過多孔介質(zhì)的孔，固體顆粒被切割，實(shí)現(xiàn)固體、液體分離。過濾器術(shù)語：過濾器：過濾操作處理的懸浮過濾器介質(zhì)：使用的多孔材料(如果過濾介質(zhì)是織物，則稱為過濾器)；濾液：通過介質(zhì)孔的液體；過濾蛋糕(過濾渣):被阻擋的物質(zhì)。3.6過濾，(1)產(chǎn)業(yè)過濾方法：深度過濾，過濾蛋糕過濾，特征：固體粒子的沉積發(fā)生在厚粒子過濾介質(zhì)內(nèi)部，過濾介質(zhì)表面不形成顆粒層。特征：固體粒子沉積在過濾介質(zhì)的上游側(cè)，形成過濾層。應(yīng)用：處理粒子含量高的懸浮液是化工生產(chǎn)的主要過濾方法。應(yīng)用：懸浮液中顆粒大小極小，含量極小的情況。過濾過濾器中流體過濾層(固定層)過濾介質(zhì)過濾后期，過濾器

3、是主要的“過濾介質(zhì)”。(2)介質(zhì)過濾要求：多孔，足夠的機(jī)械強(qiáng)度。絲綢織物：棉、麻、合纖維、金屬網(wǎng)(濾布、濾紙)；多孔固體介質(zhì)：多孔塑料；累積介質(zhì)：沙子、木炭、石棉粉等。(3)過濾器推力克服流體流動(dòng)阻力，提高過濾器速度。過濾器推力：重力，離心力，壓差?；どa(chǎn)上常用差壓發(fā)揮推力，差壓具有調(diào)節(jié)性。(5)過濾助劑的目的：減少過濾阻力。使用方法：字典涂層法，字典混合法。要求：助劑應(yīng)更好地懸浮在濾液中，顆粒大小合適，助劑還不含可溶于濾液的物質(zhì)。像硅藻土一樣。附注：篩選器為產(chǎn)品時(shí)，不能使用篩選器。(6)過濾過程特性根據(jù)流體通過固定床的流動(dòng)規(guī)律與過濾一起進(jìn)行，遵循床層厚度、過濾阻力。，(4)過濾器的可壓縮不

4、可壓縮過濾器：驅(qū)動(dòng)力，基于不變厚度的阻力，可壓縮過濾器蛋糕：驅(qū)動(dòng)力，阻力。(1)結(jié)果固體粒子的質(zhì)量計(jì)算過濾器的固體粒子質(zhì)量=過濾器質(zhì)量過濾器的固體粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)x，設(shè)定：通過獲得單位體積過濾器而形成的過濾器體積v，(2)過濾器的質(zhì)量計(jì)算，3.6.2過濾過程的物料平衡，3.*過濾器通過濾布和濾餅的流動(dòng)大部分在層流區(qū)。過濾層電阻，過濾介質(zhì)(過濾布)電阻Le:過濾布電阻折成過濾蛋糕電阻的等效厚度。總電阻過濾，(2)過濾的基本方程式，(3)過濾比電阻R和常數(shù)K過濾比電阻，即過濾結(jié)構(gòu)對(duì)過濾電阻的影響，大小和過濾特性常數(shù)A，相關(guān)，過濾器厚度：等效過濾器厚度：R和差壓P關(guān)系，不可壓縮過濾器：As:壓縮金志洙未

5、壓縮過濾器s=0；可壓縮過濾器蛋糕s0 (0.20.8)。影響因素：過濾流體特性、過濾濃度、過濾蛋糕特性。說明：k與p無關(guān)。過濾器常量K，可壓縮過濾器：反映材質(zhì)特性的常量。計(jì)算內(nèi)容：設(shè)計(jì)、操作類型。過濾工作方式：恒定壓力過濾：P特定，過濾阻力，U；勻速過濾：u特定，需要p；先保持一定的速度，后做一定壓力的組合工作。顯式：過濾流程異常流程。3.6.4篩選計(jì)算，(1)靜壓篩選基本方程式：(2)固定速度篩選性質(zhì)：速度常數(shù)，v統(tǒng)一，需要p，(3)固定速度后固定壓力篩選區(qū)段計(jì)算(邊界條件注意)，(4)篩選常數(shù)的測量資料：實(shí)驗(yàn)測量K，QE，e，p與過濾器常數(shù)K的關(guān)系：不可壓縮過濾器：根據(jù)定義：可壓縮過濾器

6、：在不同壓力下測量K，并查找s，r0。S，r0，3.6.5過濾器的清洗目的：回收過濾器的過濾器或去除過濾器中的可溶性雜質(zhì)；方法：靜壓洗滌，差壓是過濾的最終差壓。特征：洗滌率恒定(濾液厚度不變，電阻恒定)計(jì)算結(jié)果：使用一定量的清洗液所需的清洗時(shí)間。清潔液使用：取決于過濾器的質(zhì)量要求或過濾器的回收要求。洗滌速度：與清洗液的性質(zhì)及清洗方法有關(guān)，與使用的過濾設(shè)備結(jié)構(gòu)有關(guān)。3 . 6 . 6 . 6濾波器及其生產(chǎn)能力以壓力差為驅(qū)動(dòng)因素：板框?yàn)V波器(間歇操作)；葉過濾器(間歇操作)；旋轉(zhuǎn)真空過濾器(連續(xù)運(yùn)行)。以離心力為動(dòng)力：離心過濾器。(1)板式過濾器結(jié)構(gòu)和工作原理過濾器，濾板洗滌板，非洗滌板。陣列：板

7、塊，替換長方體，可曹征的數(shù)量。操作周期：裝配過濾器清洗渣整理。操作方法：間歇操作，過濾過程：洗滌過程：優(yōu)點(diǎn)：操作靈活，過濾面積大，能承受巨大壓力。缺點(diǎn)：勞動(dòng)強(qiáng)度高，操作不連續(xù)，生產(chǎn)率低。板材過濾器的生產(chǎn)能力生產(chǎn)能力：在一個(gè)周期內(nèi)，可以在單位時(shí)間獲得濾液。洗滌時(shí)間W計(jì)算：洗滌條件：洗滌壓力=最終壓力過濾器；洗滌時(shí)，過濾蛋糕厚度不變。洗滌液粘度與濾液相似。洗滌方法：洗滌方法橫向，速度之間的關(guān)系：最終過濾率：最佳過濾周期：分配工作周期，最大限度地提高生產(chǎn)能力。，過濾器生產(chǎn)能力最高，葉過濾器生產(chǎn)能力，(2)葉過濾器結(jié)構(gòu)和工作原理主要部件：外殼，過濾器工作方式：間歇工作周期：過濾器洗渣清洗方法：位移法，

8、(3)最佳工作周期，(3)旋轉(zhuǎn)真空過濾器結(jié)構(gòu)和工作模式：靜壓，連續(xù)工作操作周期(旋轉(zhuǎn)一周):過濾，過濾洗滌，吸干，排渣。旋轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)操作圖表、旋轉(zhuǎn)真空過濾機(jī)的分配頭、旋轉(zhuǎn)盤、固定盤、1、2濾罐與同槽3洗液連接的罐；4、5桶壓縮空氣孔，設(shè)定：旋轉(zhuǎn)過濾區(qū)域A、生產(chǎn)周期過濾量V、旋轉(zhuǎn)沉降量、旋轉(zhuǎn)數(shù)n(rps)、產(chǎn)能Vh、生產(chǎn)周期：過濾時(shí)間：過濾基本方程式：N: 0.1-:過濾(4)其他過濾設(shè)備，字典涂層滾筒真空過濾器普通旋轉(zhuǎn)真空過濾器的改進(jìn)優(yōu)點(diǎn)：過濾層薄，過濾速度快，可以干凈地去除過濾器。應(yīng)用：粒度小、易受壓力、滲透性低的固體顆粒形成的懸浮液。真空帶式過濾器，特點(diǎn)：過濾器薄，過濾速度快，顆粒小，可

9、壓縮過濾器，裝卸快，干凈，輔助時(shí)間短。應(yīng)用：有色冶金、化工、制藥、磷酸工業(yè)、環(huán)境保護(hù)。1字典涂層龍蝦罐2材料罐3懸浮液4密封罩5過濾器6真空室，可變體積過濾器可變體積過濾器的結(jié)構(gòu)類似于板材壓濾機(jī)，但其過濾器是用鋼材加強(qiáng)的硬橡膠制成的，厚度小，因此增加了過濾空間。(a)，(b)，(a)過濾器，1材料2過濾器3過濾器4，5橡膠膜，(b)壓縮脫水，1壓縮過濾器2鋼板3壓縮空氣，優(yōu)點(diǎn)：過濾介質(zhì)更換容易，過濾周期可根據(jù)需要調(diào)整，過濾器損失量小，過濾器外殼缺點(diǎn)：介質(zhì)更換等需要手動(dòng)操作，密度大的粒子可能會(huì)沉積在由磁頭和管板組成的假材室中。適用：小型工廠和試點(diǎn)場所，精細(xì)粒子材料過濾。水平，垂直，皮帶擠壓過濾器

10、，脫水過程：重力過濾器區(qū)域，楔形擠壓區(qū)域，擠壓區(qū)域擠壓區(qū)段是牙齒機(jī)器的主要脫水區(qū)域，一價(jià)材料。2重力區(qū)；3皮帶偏移；4皮帶張力；5皮帶張力；6楔形線區(qū)域；7波段部分收聽部分；8卸載9壓力區(qū)，3.6.7離心過濾(1)工作原理過濾驅(qū)動(dòng)力：離心力；離心機(jī)分類：勻速、高速、超速的離心機(jī)。(2)離心過濾器計(jì)算，作用于薄圓柱液體的離心力如下：由此產(chǎn)生的徑向壓力差是粒子在旋轉(zhuǎn)流體中運(yùn)動(dòng)時(shí)的積分基本方程，(3)離心過濾器模型和操作。如果過濾器蛋糕厚度相對(duì)可以忽略鼓半徑，則可以將過濾器區(qū)域視為常數(shù)。缺點(diǎn)：卸貨時(shí)勞動(dòng)條件差，維護(hù)不便。應(yīng)用：少量材料處理，各種鹽類結(jié)晶的過濾和脫水。1底盤2柱3緩沖彈簧；4擺動(dòng)條；5鼓壁；6鼓地板；7阻隔板；8蓋9主軸10軸承座11制動(dòng)蹄手柄；12外殼13電動(dòng)機(jī)14制動(dòng)輪；15濾液出口