化学工程基础 第三章 沉降与过滤 课件.ppt

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1、第三章 沉降与过滤,应用化学专业-化学工程基础,王华军华中科技大学化学与化工学院2010.9,提 纲,3.1 概述3.2 重力沉降3.3 离心沉降3.4 过滤,3.1 概述,3.1.1 化工中的非均相物系,固体颗粒和流体组成非均相物系。例如：含尘或含雾气体:烟道气，沙尘暴，雾，霾悬浮液：固体颗粒分散于液体中，因布朗运动而不能很快下 沉，此时固体分散相与液体的混合物称悬浮液。乳浊液：一种液体很细的分散于另一种（或数种）与之互不 溶的液体中所形成的乳状液。(油水混合物，油漆)泡沫液：泡沫(CO2)灭火器。其中：流体为连续相；固体颗粒为分散相，或分散物质。,沙尘暴：由于强风将地面大量尘沙吹起，使空气

2、相当混浊，水平能见度小于1.0km。浮尘：尘土、细沙均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10.0km。浮尘多为远处尘沙经上层气流传播而来，或为沙尘暴、扬沙出现后尚未下沉的细粒浮游空中而成。霾：大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10.0Km的空气普遍混浊现象。霾使远处光亮物体微带黄、红色，使黑暗物体微带蓝色。据中国气象局出版的最新版的地面记录观测规范说明，“霾”的特征或成因是大量极细微尘粒，均匀浮游空中，使空气普遍浑浊。出现的天气条件是气团稳定，较干燥。霾在一天中的任何时候均可出现。,小知识,(2)非均相物系中，流体和固体颗粒间会产生相对运动 固 流体，固体颗粒会在力的方向上与

3、流体产生相对运动。,3.1 概述,(3)非均相物系的分离 沉降法：产生沉降(重力，离心力，惯性力)过滤法：颗粒较大，不能穿过过滤介质 液体洗涤：喷淋含尘气体洗去固体颗粒 电除尘：高压电场作用,重力沉降，离心沉降，过滤,3.1 概述,3.1.2 颗粒的沉降运动,（1）流体对固体颗粒的绕流,（2）固体颗粒做沉降运动,颗粒静止流体流动产生作用力,3.1.2 颗粒的沉降运动,3.1 概述,流体静止颗粒运动产生作用力,3.1 概述,(3)曳力或阻力 a.在流体和颗粒间的绕流和沉降运动中，一者运动，由于流体粘性力作用，使另一者也会运动。从而二者之间会保持一种相对运动速度。b.流体和颗粒间的作用力称作曳力或

4、阻力。c.对于一定的流体和颗粒，只要相对运动速度相同，所产生的阻力相同。,3.1 概述,（2）曳力系数,因次分析,颗粒所受阻力Fd与其动能成正比，用下式表示：,A-颗粒在运动方向的投影面积-曳力系数，无量纲u-流体与颗粒间相对运动速度；-流体密度,与流体的性质和流体相对于颗粒的运动状况有关：,3.1 概述,曳力系数Rep关系图,3.1 概述,层流区(Stokes区),斯托克斯（Stokes）定律区,由ReP化为四个区，各区域的与ReP的关系如下：,-可理论推出,3.1 概述,过渡区(阿伦区 Allen区),湍流区(牛顿区),湍流边界层区（Re02105）,近似取=0.1,3.2 重力沉降,3.

5、2.1 沉降速度,(1)自由沉降过程,重力沉降：由重力作用而发生的颗粒沉降过程，称重力 沉降。自由沉降：颗粒在流体中互不干扰的条件下沉降。,在静止的流体中，当球形颗粒的颗粒密度p大于流体密度时，由于重力作用，颗粒作沉降运动，颗粒将受三个力的作用：,3.2 重力沉降,a.重力Fg,b.浮力Fb,c.流体曳力Fd,u:颗粒与流体的相对运动速度，m/s,3.1 概述,(2)沉降速度的计算,沉降进行时，重、浮一定，u，Fd，加速度,加速度=0时，du/d=0.颗粒匀速沉降,开始沉降时，u=0,Fd=0,(Fg-Fb)最大值，加速度最大,颗粒匀速沉降的速度称为颗粒的沉降速度或终端速度，ut,Fg-Fb-

6、Fd=0:,3.2 重力沉降,层流区(Stokes区),Stokes公式斯托克斯定律,可以从理论上推导出,可以近似用到Re0=2,根据上式和在不同Rep范围区域的值，可求得沉降速度的计算式：,3.2 重力沉降,过渡区(Allen区),开始发生边界层分离,颗粒后部形成旋涡尾流,尾流区压强低形体阻力增大,-艾伦公式,3.2 重力沉降,湍流区(牛顿区),形体阻力占主导地位，表皮阻力可以忽略,阻力u2,阻力系数与Rep无关,-牛顿公式,3.2 重力沉降,（3）沉降公式使用方法,事前能够确认流动区域，直接用对应公式,流动区域不能确定，采用试差法,假定流动处于层流区，Stokesut Rep(？2)，ye

7、s结束no 换用相应区域公式 up Rep 判断，修正,ut与dp，p，有关。,当液体粘度太大时，若密度差又不大，则沉降几乎难以实现。,3.2 重力沉降,例3-1有一直径为2.0mm，密度为8000kg/m3的钢球在密度为1400kg/m3的流体中自由沉降6.0cm需要33s时间，求流体粘度。解：设流动形态为层流。则有,校核流型：,经校核，钢球在液体中沉降运动属于层流区。此例即为落球法测定液体粘度的原理。,3.2 重力沉降,(3)影响沉降速度的其他因素,颗粒形状：颗粒的形状会直接影响颗粒和流体相对运 动时所产生的阻力。球形、流线形颗粒：所受阻力较小；偏离球形或流线形体，如片状，多边体，带有棱角

8、的形体：阻力大,对非球形颗粒，先测定沉降速度，在反推其粒径，作为当量直径。,3.2 重力沉降,b.壁效应 当颗粒在靠近器壁附近沉降时，因器壁的影响，这种状况会偏离自由沉降，沉降速度会比自由沉降速度小，这种影响称为壁效应。,c.干扰沉降 干扰沉降是相对于自由沉降而言的。物系中颗粒较多时，颗粒间互相干扰，（密度，粘度变化）使沉降速度比自由沉降时要小。称为干扰沉降。,3.2 重力沉降,3.2.2 重力沉降设备,1降尘室,分离粒径大于50m的颗粒,3.2 重力沉降,（1）工作原理,气体入室流道扩大减速重力沉降,颗粒的沉降运动&随气体运动,沉降运动时间气体停留时间分离,另外，气流方向安装折流板改变气流方

9、向和速度 增大气体停留时间 增大颗粒动能损失 分离,（2）降尘室计算,100%去除室顶到室底,3.2 重力沉降,所需沉降时间t=H/ut,在室内停留时间r=L/u,分离满足的条件：,u:气流速度，颗粒水平分速度,能(100%)被除去的最小颗粒直径,3.2 重力沉降,a.临界粒径:降尘室能全部除去的最小粒径，以dpc表示。,对于一定物系，颗粒沉降速度只与颗粒粒径dp有关。则在含尘气流中各种不同粒径的尘粒中，能满足,的条件的颗粒，此颗粒粒径即为临界粒径。,b.临界沉降速度,有：,所以:,qV-降尘室生产能力，体积流量。,3.2 重力沉降,临界(最低)沉降速度 能被分离的最小颗径。,则临界沉降速度为

10、：,选择-Rep区域，若处于斯托克斯区，有,可见：,-LW为降尘室的底面积,3.2 重力沉降,说明：,a.当qV一定时，utC,dpc均与降尘室的底面积有关，而与降尘室的高度无关。但实际操作中不能将H设计得过高或过低。,当qV不变，HH/2，则u为原来的2倍。r，t均为原来的一半。沉降过程不改变，utc，dpc也不变。但u大，动能大，系统压力小，气流会将沉降下来的尘粒重新卷起。所以，通常控制降尘室的气体流速不超过3m/s。,3.2 重力沉降,b.为了使更小的尘粒得到分离，可采用多层降尘室。降尘室分为N层，每层高度：H/N 则 utc降为原来的1/N dpc降为原来的(1/N)0.5 这样更小的

11、尘粒也能分离。,？,3.2 重力沉降,例3-2 现有一高1.5m、宽2m、长4m的重力降尘室，用以处理空气中的粉尘。粉尘密度为1800kg/m3，操作条件下的空气密度为0.75kg/m3，粘度为2.510-5Pas,流量为10m3/s.求粉尘的临界直径；若在降尘室中均匀设置7块水平隔板，则分离粉尘的最小直径为多少？解：与临界直径dpc对应的沉降速度为,设流型在过渡区范围，则有：,3.2 重力沉降,流型校核：,属于过渡区，与所设流型范围相符。,当设置7块隔板，分成8层时，则沉降高度为原来的1/8，则,3.2 重力沉降,3.2.3 悬浮液的沉聚,(1)增稠器,沉聚：悬浮液在任何设备中静置，其固体颗

12、粒都会产生重力沉降，将澄清液与稠浆分离，这种操作即为沉聚。,澄清：从浓度较低的悬浮液通过沉聚得到澄清液的操作。增稠：从浓度较高的悬浮液中通过沉聚得到稠浆称为增稠。澄清器和增稠器：用以澄清和增稠的设备。,3.2 重力沉降,3.2.3 悬浮液的沉聚,加料溢流稠浆底流,增稠器,3.2 重力沉降,(2)分级器,将悬浮液中的固体颗粒分离出来，并将大小不同的颗粒分级，或将不同密度的物质分类。,控制悬浮液和水流量，使柱中固体浓度小于1%-2%，使颗粒自由沉降.,沉降速度液流速度的颗粒沉至柱底，小颗粒带入下一柱。调整好各柱流速，可使粒径不同的颗粒分离。,3.2 重力沉降,(3)絮凝剂,含有粒径小于1m的固体颗

13、粒的液体(溶胶)，沉降分离困难。分离方法：,加入少量电解质(絮凝剂)。如加入明矾可使雨后浑浊的井水澄清。原因：颗粒带负电，明矾水解物Al(OH)3带正电。从而使微粒聚集成大颗粒迅速沉降。,3.2 重力沉降,(3)絮凝剂,凡是能促进溶胶中小颗粒絮凝的物质称为絮凝剂。常用絮凝剂：AlCl3，FeSO4，FeCl3等。用量：40-200mg/kg,3.3 离心沉降,3.3.1 离心沉降速度,(1)离心分离因数,离心沉降的目的：对密度小或直径较小的颗粒，因其质量力较小，很难用重力沉降法从流体中除去。此时可采用离心沉降法。离心沉降：由离心力而发生的的颗粒沉降运动。,重力：,a.在静止的流体中，颗粒在重力

14、作用下，沉降运动，初速度为零，所受重力为：,3.3 离心沉降,b.当流体置于匀速转动的圆筒内，假设筒内流体与圆筒做同步运动，忽略颗粒的重力沉降，则颗粒所受离心力为,r为颗粒位置至旋转中心的距离，m。为圆筒的角速度，。/s。,c.分离因数,同一颗粒所受的离心力和重力之比为：,3.3 离心沉降,u=r，为流体和颗粒的切向速度，m/s。,称为离心分离因数，反映离心力的大小，是离心分离设备的性能参数。由于离心力是重力的成百数千倍，因此，离心分离因数值一般较大。d.气-固非均相物系分离：旋风分离器 液固非均相物系分离：沉降式离心机,3.3 离心沉降,(2)离心沉降速度,球形颗粒在离心力作用下做沉降运动时

15、，在径向上要受到离心力、浮力、阻力三个力。有：,离心力：,向心浮力：,向心曳力：,为颗粒在径向上相对于流体的速度。m/s,3.3 离心沉降,当du/d=0，三力平衡，有：,则颗粒离心沉降速度为：,分析：离心沉降速度与重力沉降速度的意义是一致的；重力沉降速度是一定的，因为g是常数。离心沉降速度是变化的。因为离心加速度r2在一定系统内随r的大小而变化。,3.3 离心沉降,小颗粒沉降时所受的阻力一般在斯托克斯区，=24/Re 有,上式表明，在斯托克斯区，离心沉降速度与r的一次方成正比。若改写为,上式表明，离心沉降速度与重力沉降速度都与加速度成正比。,3.3 离心沉降,3.3.2 旋风分离器,1旋风分

16、离器,（1）构造与工作原理,圆筒、圆锥、矩形切线入口,气流获得旋转,向下锥口,向上，气芯,顶部中央排气口,利用离心力进行气-固分离的设备。结构简单，无运动部件，效率高。,3.3 离心沉降,颗粒器壁失去动能滑落,分离因数：,因此，只要 u2gr，离心分离效果就远优于重力分离。如u=15m/s，r=0.4m，则,一般旋风分离器分离因数为52500，可分离气体中575m直径的颗粒。,（2）分离性能估计,3.3 离心沉降,分离效率,总效率O：,被分离出来的颗粒占全部颗粒的质量分数,式中，进和出分别表示进出旋风分离器气体颗粒的质量浓度，g/m3。,分析：总效率相同的两台旋风分离器，它们的分离性能却不相同

17、，因为被分离出来的固体颗粒的粒度分布不同。,粒级效率i:,混合物经旋风分离器后某一(范围的)粒径被分离出来的质量分数,颗粒越小，离心力越小，沉降速度也小，被除去的比例也越小。所以，仅用质量分率衡量一台旋风分离器的效率是不够的。,3.3 离心沉降,i进，i出分别为进、出旋风分离器气体中粒径为dpi的颗粒的质量浓度，g/m3。,3.3 离心沉降,标准旋风分离器的i与di/d50曲线,dpe通常指旋风分离后能被分离50%的颗粒的直径。,高效率的旋风分离器的分割直径可达3-10m。,3.3 离心沉降,压降,能量损失,进气管、排气管、器壁、各局部，气旋,常表示为,旋风分离器的压头损失一般约为1-2kPa

18、。,3.3 离心沉降,3.3.3 旋液分离器,分离液-固非均相混合物；结构与工作原理与旋风分离器类似；特点：形状细长、直径小、圆锥部分长；优点：结构简单，没有运动部件，体积小、处理量大；缺点：产生较大阻力；造成设备严重磨损。,3.3 离心沉降,1悬浮液入口管2圆筒3锥形筒4底流出口5中心溢流管6溢流出口管,3.3 离心沉降,3.3.4 沉降式离心机,(1)转鼓式离心机,a.分离过程悬浮液转鼓中间加入固体颗粒沉至鼓壁，澄清液从转鼓上部溢出，沉渣人工清除。,分离悬浮液或乳浊液,3.3 离心沉降,b.径向速度,当沉降时间t小于停留时间r时，颗粒可沉降而除去。小颗粒的沉降一般在斯托克斯区，有,u为颗粒

19、径向速度。,当=0时，r=RA；=t时，r=RB。积分有：,3.3 离心沉降,取颗粒停留时间,说明：对于给定的处理量qV，其中只有直径为dP的颗粒满足tr，才能全部除去。要求全部除去的dp给定时，设备的处理量为,3.3 离心沉降,例3-3 P64,(2)碟式离心机,用 途：分离乳浊液和从液体中分离少量极细的固体颗粒，广泛用于润滑油脱水、牛乳脱脂、饮料澄清等。,3.3 离心沉降,a.在碟式离心机的转鼓内装上50100片的锥形碟片，碟片直径0.20.6m。当转鼓以45008500r/min的转速旋转时，其分离因数可达500010000。b.分离乳浊液的碟式分离机的碟片上开有小孔，料液顶部进入空心转

20、轴流至碟片组底部经碟片小孔分配至碟片间隙。离心力作用：重液沿碟片斜面沉降，经由转鼓内壁流向重液出口；轻液沿斜面向上流动，经由转筒外壁流向清夜出口。,3.3 离心沉降,c.澄清悬浮液的碟式分离机碟片上不开孔，上部有一清液排出口。沉渣在转鼓内壁沉积，可间歇排出。-分离低浓度悬浮液 当颗粒含量大于1%时，可在转鼓的壁面开一喷嘴排渣。,3.4 过滤,过滤 是将含固体颗粒的非均相物系通过过滤介质，分离出固体颗粒的操作。分为 a.含尘气体的过滤：空气过滤网，口罩 b.悬浮液的过滤:是利用过滤操作获得作为产品的清净的液体或固体物质。,3.4 过滤,3.4.1 过滤基本原理,1 过滤方式,深层过滤(澄清过滤)

21、特点：颗粒尺寸小于介质孔隙；固体颗粒只是穿行介质并沉积在厚层介质内 部，没有滤饼。使用：用于净化固体体积含量低于0.1%的液体。如：自来水的过滤。,3.4 过滤,滤饼过滤,固液混合，外力驱动，多孔介质，颗粒截留，液体通过,a.颗粒沉积于介质表面而成为滤饼。,b.过滤介质常用多孔织物，孔径大小视悬浮液颗粒粒径而定。注意：织物孔径未必一定小于颗粒粒径。,c.适用于颗粒体积含量大于1%的悬浮液。,滤饼过滤中流体滤饼层(固定床)+过滤介质过滤后期，滤饼为主要的“过滤介质”。,3.4 过滤,3.4 过滤,2.过滤介质,支撑滤饼或截留颗粒，通过滤液,要求流动阻力小，机械强度高,化学性能稳定，耐一定高温，便

22、宜,织物介质 滤布(织物、网)，5-50m，工业应用广泛,堆积介质砂，木炭等固体颗粒或纤维等堆积，深层过滤,多孔固体介质：具有微细孔道的固体，微孔陶瓷，烧结金属，等，1-3m,多孔膜：有机膜、无机膜。1 m以下,3.4 过滤,(3)滤饼的压缩性和助滤剂,滤饼受压，流动阻力，甚至使过滤介质堵塞,c.助滤剂避免滤网堵塞，增加滤饼刚性，改变滤饼结构,a.不可压缩滤饼,b.可压缩滤饼,滤饼有一定刚性，孔隙结构不变形。,在操作压力下，会使本身或滤布中的孔道变形或缩小.,取决于悬浮液的性质。,3.4 过滤,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,助滤剂的使用方法,预

23、敷：在介质表面形成以助滤剂层；掺滤：加入悬浮液一起过滤。,3.4 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 c，p，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：,3.4 过滤,例3-4 P66,3.4 过滤,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；过滤时间；V滤液体积,过滤速度，m/s,过滤速率,3.4 过滤,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,3

24、.4 过滤,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,3.4 过滤,l-滤饼层毛细孔道的平均长度，lL.L-与单位过滤面积的干滤饼质量成正比，LV/Au-滤液在滤饼层毛细孔道流速，u dV/Add-毛细孔道的直径，无法测定，但为定值。有：,pc滤液通过滤饼层的推动力。,滤饼阻力,3.4 过滤,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)pm,

25、近似：阻力厚度为Le的一层滤饼,3.4 过滤,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,3.4 过滤,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 过滤,恒压过滤,(1)恒压过滤方程式,OB-实际过滤V的关系考虑Ve，得到o(Ve,e);oo-过滤介质阻力的当量滤液体积Ve与其所对应的时间e的关系。求：V的关系,积分形式1,r、与时间无关,Ve、p常数,3.4 过滤,3.4 过滤,另一写法,其中,上两式

26、称为恒压过滤方程式。式中：qe，K为过滤常数,3.4 过滤,(2)过滤常数的实验测定,过滤方程同除以Kq,连续测定，q,/q q作图，,直线斜率=1/K，,截距=2qe/K,讨论,由于K=2p/(r)，与悬浮液性质及压差有关。实验条件必须与生产条件一致，才能运用试验结果。,可在不同p下测多个常数，求出比阻r与压差p的关系，则实验数据使用更广泛。,3.4 过滤,例：水悬浮液中CaCO3的质量分数为15%，用板框压滤机在20下进行过滤实验，过滤面积为0.3m2。在表压为12104Pa的情况下，实验得出当时间为为70s时，滤液量V为5.45dm3；为500s时，滤液量V为16.5dm3；求过滤常数K

27、与qe。解：,3.4 过滤,联立，得方程组，可解得：,过滤设备,压滤和吸滤：如板框压滤机，叶滤机，转筒真空过滤机离心过滤：间歇卸渣和连续卸渣离心机,压差的不同：,操作方式：间歇和连续操作,3.4 过滤,1板框压滤机,a.特点,间歇式，压滤机；由多块带棱槽面的方形滤板和滤框组成，1060块，2-80m2；滤框：右上角圆孔为滤浆通道，左上角为洗水通道；滤板：右上角圆孔滤浆通道，左上角为洗水通道；两侧有凹凸不平的沟槽，敷有滤布。洗涤板：左上角洗水通道与两侧表面的凹槽相通，使洗水流进凹 槽。非洗涤板：水洗通道与凹槽不相通。滤框、洗涤板、非洗涤板按一定的顺序组装在一起。,3.4 过滤,b 结构与工作原理

28、,3.4 过滤,3.4 过滤,1-非洗涤板；,2-框；,3-洗涤板；,组装:1-2-3-2-1-2-3-2-1-2-3-2-1,滤布框的两侧,排列方式：板、框交替，个数可调。,滤浆由总管入框,框内形成滤饼,滤液穿过饼和布,顺滤板凹槽至每个滤板下角的阀门排出,过滤,3.4 过滤,1 2 3 2 1 2 3 2 1,3.4 过滤,横穿洗涤：,洗涤液由总管入洗涤板,排出,洗涤途径=2倍过滤液途径,滤布,滤饼,滤布,非洗涤板滤液口,1 2 3 2 1 2 3 2 1,3.4 过滤,洗涤液行程与滤液相同。洗涤面=过滤面,置换洗涤：,说明,间歇操作过滤、洗涤、卸渣、整理、装合,主要优缺点,3.4 过滤,缺

29、点：劳动强度大，操作不连续，生产效率低。,优点：结构紧凑，过滤面积大，可承受较大压力,3.4 过滤,例 3-6 P70,3.4 过滤,2转筒真空过滤机,a.特点,连续操作；在一定真空度下操作，压力差不超过一大气压；适用于处理大量而固体物含量较多的悬浮液；滤饼阻力较大时，需加助滤剂。,3.4 过滤,b 构造与操作,主要部件：水平转筒、分配头；操作方式：恒压、连续操作；操作周期(旋转一周)：过滤 洗涤 干燥 吹松 卸渣,3.4 过滤,1/3弧面沉浸在滤液0.1-3rpm扇形隔室滤布,回转真空过滤机的分配头,转动盘,固定盘,1、2与滤液储槽相通的槽；3与洗液相通的槽；4、5通压缩空气的孔,3.4 过

30、滤,3.4 过滤,转筒真空过滤机装置示意图,过滤洗涤干燥吹松卸渣,3.4 过滤,水平转筒分为若干段，滤布蒙于侧壁,段管分配头转动盘(多孔)分配头固定盘,(凹槽2、凹槽1、凹槽3)三个通道的入口,滤液真空管,洗水真空管,吹气管,工作过程跟综一段,当浸入滤浆中时，对应滤布对应管转动盘孔凹槽2 滤液真空管 滤液通道过滤,3.4 过滤,当位于水喷头下，对应滤饼、滤布对应管转动盘孔凹槽1 洗水真空管 洗水通道洗涤,吹气管凹槽3转动盘孔 对应管滤布滤饼 压缩空气通道吹松,干燥,遇到刮刀 卸渣,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

31、.,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：,3.4 过滤,c.有效过滤时间,对于转筒任一角度的表面，在转筒旋转一周的过程中，其浸入在滤浆中的时间为该表面旋转一周的有效过滤时间。,转筒转速N/s，单位时间滤液量Q，则转筒旋转一周的时间为1/N，在该时间内转筒任一角度的表面的有效过滤时间为：,3.4 过滤,转筒旋转一周获得的滤液量为Q/N，换算为单位面积的滤液量为：,以转筒旋转一周为恒算范围，有:,整理，有：,3.4 过滤,若过滤介质阻力可以忽略，则有：,表明了转筒真空过滤机其参数与生产能力的关系。,求解，得：,3.4 过滤,卧式,立式,3 叶滤机 液滤机主要构件是矩形或圆形

32、滤叶。滤叶由金属丝网组成框架并敷以滤布，滤槽中盛有悬浮液，在加压条件下过滤。,3.4 过滤,优点：更换过滤介质容易，过滤周期可根据需要调节，滤饼损失量小，滤液在壳内容易排净，得到的滤饼含湿量小且维修方便。缺点：更换介质等需人工操作，密度大的颗粒可能沉积在封头与管板组成的加料室内。适用：小型工厂和中试场合，过滤较细颗粒物料。,本章小结,基本概念曳力，曳力系数；重力沉降，自由沉降，沉降速度，降尘室，临界沉降速度，临界粒径；离心分离因数，离心沉降速度，旋风分离器的效率，沉降式离心机(处理量的计算)；过滤，深层过滤，滤饼过滤，过滤介质，助滤剂，物料衡算，过滤速度，过滤阻力，过滤推动力，恒压过滤，恒速过滤，恒压过滤方程式，板框式压滤机，转筒真空过滤机,重点内容,(1)沉降速度的计算；沉降分离的条件；(2)恒压过滤方程式,作业,P74 3-2 3-4 3-11,谢谢大家！,