《沉降与过滤 》ppt课件

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1、第三章沉降与过滤本章重点：重力沉降及恒压过滤第一节概述3-1非均相物系的分离连续相(分散介质)分散相(分散物质)非均相物系分离的目的：（1）回收分散物质（2）净制分散介质第二节重力沉降3-2颗粒与流体相对运动时所受的阻力3-3沉降速度层流区（10-4＜Re≤2）ut=gdP2(ρP-ρ)/18μ3-4降尘室(重力沉降设备)临界粒径：若在各种不同粒径的尘粒中，刚好满足θ=θt的条件，此粒径称为降尘室能100％除去的最小粒径，或称为临界粒径（criticalparticlediameter），dpc3-5离心沉降3-6离心分离因数3－

2、7离心沉降速度ur=rω2dP2(ρP-ρ)/18μ3－8旋风分离器一、构造与操作二、临界粒径三、压力损失3－9旋液分离器3－10沉降式离心机第四节过滤过滤：在外力的作用下，悬浮液中的液体通过多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来，从而实现固、液分离的操作。3－11悬浮液的过滤一、两种过滤方式工业上的过滤方式基本上有两种：深层过滤和滤饼过滤。二、过滤介质过滤过程中所选用的过滤介质应依不同的情况有所不同。但对其基本的要求是具有适宜的孔径、过滤阻力小，同时因过滤介质是滤饼的支承物，应具有足够的机械强度和耐腐蚀性。工业上常用的过滤介质(滤布

3、)；棉麻或合成纤维的丝织物或金属丝织成的金属网。三、助滤剂目的：防止过滤介质孔道堵塞，或降低可压缩滤饼的过滤阻力。助滤剂：一种坚硬的粉状或纤维状的固体，能形成疏松结构。加助滤剂和方法有预涂法和预混法。要求：作助滤剂的物质应能较好地悬浮于料液中，且颗粒大小合适，助滤剂中还不应含有可溶于滤液的物质，以免污染滤液。常用于作助滤剂的物质有硅藻土、珍珠岩粉、碳粉和石棉粉等。四、固体量、滤液量与滤渣量的关系滤液密度：ρ；湿滤饼密度：ρC；干滤饼密度(固体)：ρP以1Kg悬浮液为基准：设C：湿滤饼Kg/固体Kg，即(Kg湿渣/Kg干渣)X：固体

4、Kg/悬浮液Kg，即(Kg干渣/Kg悬浮液)得：3-12过滤速率基本方程式过滤速度：单位时间通过单位面积的滤液体积，可表示为，m/s。过滤速率：单位时间通过的滤液体积，可表示为dV/dτ，m3/s推动力：ΔP=ΔPC+ΔPmΔPC：饼层压差；ΔPm：过滤介质压差阻力：饼层RC和过滤介质Rm层流：在圆形直管中(饼层)：μ：滤液黏度；l：滤饼中毛细孔道的平均长度；d：直径滤饼阻力RC∝μωV/A；RC=rμωV/A；r；比例系数，称为滤饼的比阻。过滤介质Rm可以看作获得当量滤液量Ve时所形成的滤饼层的阻力。Rm=rμωVe/A过滤速率

5、：该式称为过滤基本方程，它表示过滤操作中某一瞬时的过滤速率与物系性质(μ)，压力差(ΔP)，该时间以前的滤液量(V)及过滤介质的当量滤液量(Ve)之间的关系。若用此式求出过滤时间与滤液量之间的关系式，还需根据具体情况积分。3-13恒压过滤一、滤液体积于过滤时间的关系悬浮液一定，当△p不变时，积分下式：以上四式均称为恒压过滤方程式令q=V/A，qe=Ve/A可得更为简单的恒压过滤方程二、过滤常数的测定实验测定过滤常数一般在恒压下进行。将基本方程式两侧各项均除以qK，得：上式表明，在恒压过滤时，τ/q与q呈直线关系，直线的斜率为1/K

6、，截距为。由此可知，只要测出不同过滤时间时单位过滤面积所得的滤液量，即可由上式求得K和qe。3-14过滤设备一、板框式压滤机板框式压滤机由许多块滤板和滤框交替排列组合而成的，滤板和滤框共同支承在两侧的架上并可在架上滑动，用一端的压紧装置将它们压紧。滤板和滤框多做成正方形，板框压滤机的操作是间歇的。制造方便、具有优点、缺点。二、叶滤机叶滤机的主要构件是矩形或圆形的滤叶。滤叶由金属丝网组成的框架上覆以滤布构成，将若干个平行排列的滤叶组装成一体，安装在密闭的机壳内，即构成叶滤机，滤叶可以垂直放置，也可以水平放置。三、.转筒真空过滤机转筒

7、真空过滤机是连续操作的设备，其每一部分面积，都顺序地经过过滤、脱水、洗涤、卸料四个区域，转筒每旋转一周即完成一个操作循环。第三章小结1、了解均相混合物与非均相混合物的基本概念2、了解重力沉降与离心沉降的概念以及适用的范围3、掌握沉降速度的计算，特别是层流区的沉降速度的计算4、了解降尘室内颗粒分离出来的条件5、了解旋风分离器的工作原理6、了解过滤的两种方式以及过滤介质和助滤剂的作用7、掌握恒压过滤的基本方程式并能做以简单的计算