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1、复习: 颗粒床层的特性 单颗粒的特性,球形颗粒 比表面积 非球形颗粒:体积等效 表面积等效 比表面积等效 -形状系数,床层特性,空隙率 床层比表面,流体通过固定床的压降,几何边界复杂，无法解析解，要靠实验 数学模型法主要步骤： (1)原型简化的物理模型 (2)物理模型建立数学模型 (3)实验检验模型，测定模型参数,床层高度,表观速度,简化模型,过程特征： (1)爬流，表面剪切力为主， 形体力（压差力）为次 (2)空隙中实际速度与空隙大小有关 简化原则： 模型与原型(1)表面积要相等 (2)空隙容积相等 将原型简化成一组平行细管 细管直径de,解数学模型,细管层流 得 实验得康采尼方程,适用范围
2、：Re2 床层雷诺数 宽范围： 细管 实验验证,Re,用 粘性项 惯性项 Re100，可忽略粘性项 影响因素分析： (1)物性；(2)操作；(3)设备。 空隙率的影响最大,两种实验规划方法的比较,量纲分析法： 对过程无须有深刻理解，“黑箱”法 (1)析因实验 (2)无量纲化 (3)测定性实验 数学模型法： 对过程有深刻理解，能将过程大幅度简化 (1)简化模型 (2)解析解 (3)验证性实验,1.4 过滤原理及设备 1.4.1 过滤原理,最简单的过滤操作：布氏漏斗 悬浮液中固体颗粒被过滤介质截留，清液在压差下通过多孔过滤介质，使固液分离。 过滤介质缝隙并不需要比颗粒小“架桥现象” 深层过滤: 固
3、体颗粒并不形成滤饼而是沉积于较厚的过滤介质内部。,滤饼的洗涤,1.5.5 常用过滤设备,1.叶滤机,2.板框压滤机,1.5 过滤过程计算,1.5.1 物料衡算 悬浮液含固量表示方法: 质量分数w，kg固体/kg悬浮液 体积分数，m3固体/ m3悬浮液,固体 清液,取1kg悬浮液 取1 m3悬浮液,滤层厚L-V关系,例1 有一板框压滤机，框的边长为450mm，厚度为25mm，有20个框。用来过滤含固体w=0.025的水-固悬浮液，滤饼含水40 %(质量分率），p=2100kg/m3，试计算当滤饼充满滤框时所得的滤液量。,解：,1.5.2 过滤速率,过滤特点: 滤饼中流体流动很慢 非定态 压差一定
4、时，u,串联过程：速率相同 过滤基本方程 或,1.5.3 过滤基本方程的应用,1.恒速过滤 流量一定， 若起始=0，q=0, 则q=u ,例2 某过滤机恒速操作，(min)=10+10+10 (1)V(l)=4+?+? (2)共滤了30min后，用Vw=0.2V总的洗涤液量洗涤，速率不变，则(w)=？ (3)每次过滤洗涤后，所需装卸时间(min)=为20min， 求：生产能力,解：(1)由于速度恒定， V=4+4+4=12升 (2) (3),2.恒压过滤,例3 某叶滤机恒压操作，(min)=10+10+10 (1)V(l)=4+2+? (2)共滤了30min后，用Vw=0.2V总的洗涤液量洗涤
5、，P洗=P滤，洗液=滤液，则(w)=？ (3)每次过滤洗涤后，所需装卸时间(min)=为20min， 求：生产能力,解：(1)由恒压方程 代入数据求KA2，Ve 得Ve=1升，KA2=2.4升2/分,(2)洗涤过程定态，饼厚为过滤终了的饼厚（叶滤机） 当P洗=P滤，洗液=滤液时， (3),例4 某叶滤机恒压过滤操作，过滤介质阻力可忽略，过滤终了V=0.5m3，=1h，滤液粘度是水的四倍。现用水洗涤，Vw=0.05m3，则w=？ 解：,例5 一板框压滤机在恒压下进行过滤，水悬浮液含固量0.1kg固体/kg悬浮液，滤饼空隙率=0.4，p=5000kg/m3，qe=0，若过滤10分钟，则得滤液1.2
6、m3，试问： (1)当=1h，V=？ (2)过滤1小时后的滤饼体积； (3)过滤1小时后，用0.1V的水洗涤，w=？(操作压强不变),解：(1) (2) (3),例6 拟用一板框过滤机在0.3MPa压差下恒压过滤某悬浮液。已知K=710-5m2/s，qe=0.015m3/m2，现要求每一操作周期得到10m3滤液，过滤时间为0.5h，滤饼不可压缩，悬浮液=0.015(m3固体/m3悬浮液)，滤饼空隙率=0.5，试问: (1)需要多大过滤面积； (2)如操作压差提高到0.8MPa，恒压操作。现有一台板框过滤机，每一个框的尺寸为0.6350.6350.025m，若要求每个过滤周期得到的滤液量仍为10m3，过滤时间不得超过0.5h，则至少需要多少个边框？,解：(1) (2),这样可行么？,3.回转真空过滤机,实测,
