非均相物系分离.ppt

第四节 过滤 1.过滤操作的基本概念 2.过滤基本方程 3.过滤常数的测定 4.提高过滤能力的措施过滤：利用重力或压差使悬浮液通过多孔性过滤介质，将固体颗粒截留，从而实现固-液分离的单元操作。一、过滤的基本概念 基本概念滤浆（料浆）是指被处理的悬浮液；过滤介质 过滤操作中采用的多孔物质；滤液是指通过介质孔道的液体；滤饼是指被截留的固体颗粒。过滤介质有：a.织物介质 b.多孔固体介质 c.堆积介质 d.多孔膜二、过滤方式与过滤操作饼层过滤 固体物质沉积于过滤介质表面而形成滤饼层的操作，真正发挥截留颗粒作用的主要是滤饼本身，因此称作饼层过滤。饼层过滤主要用于含固量较大（1%）的场合。深床过滤 固体颗粒并不形成滤饼，而是沉积于较厚的粒状对滤介质床层内部的过滤操作。深床过滤主要用于净化含固量很少（0.1%）流体，如水净化等。过滤的操作悬浮液(滤浆)滤饼过滤介质滤液过滤操作分为间歇式与连续式。根据过滤推动力的方式，又有加压过滤、真空过滤和离心过滤 三、过滤基本方程式1.过滤速率过滤速度单位时间获得的滤液体积。单位过滤面积上的过滤速率 若过滤过程中其他因素维持不变，则由于滤饼厚度不断增加过滤速度会逐渐变小。任一瞬间的过滤速度应写成如下形式)()1(5223LpAaddVc)()1(5223LpaAddVuc2.过滤阻力滤饼阻力介质阻力过滤总阻力322)1(5armmRpAddV)()(mmmcRRpRRppAddV 为方便起见，假设过滤介质对滤液流动的阻力相当于厚度为Le的滤饼层的阻力，即 meRrL则上式可写为：)()(eLLrprLerLpAddV3.过滤基本方程式不可压缩滤饼可压缩滤饼)(eqqrvpddqVqAAVqeesprr)()(1esqqvrpddq四、过滤常数的测定1.恒压下过滤常数有：K、qe、e将恒压过滤方程式)(2eeKqq微分得Kddqqqe2 即在恒压过滤条件下，/q 与 q 的函数关系是以 1/K 为斜率、2qe/K 为截距的直线，实验测得不同时刻单位过滤面积的累积滤液量 q，即可由上式回归出 K 和 qe。2.压缩性指数s的测定由过滤常数 K 的定义式两边取对数得 K-p为直线方程，斜率为(1-s)、截距为2K。在不同压差 p 下进行恒压过滤实验，求得一系列与之对应的过滤常数 K，再通过上式回归出滤饼常数 K 和压缩指数 s。五、提高过滤生产能力的措施n 增大过滤面积n 提高转速n 缩短辅助操作时间n 改善过滤特性以提高过滤和洗涤速率