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1、化工原理 principles of chemical engineering 第四章 流体流过颗粒层的流动总结 延安大学化学与化工学院 一、床层空隙率 ： 二、床层的比表面积： aB床层比表面 a颗粒比表面 三、流体通过固定床的压降 实际过程合理简化 较简单的物理模型 进行数学描述 数学模型法： 将床层中的不规则通道简化成长度为Le 的 一组平行细管，并规定： 细管内表面积等于床层颗粒的全部表面； 细管全部流动空间等于颗粒床层空隙容积。 认为： 固定床压降数学模型 模型参数/固定床的流动摩擦系数 康采尼方程： 适用范围:仅适用于低雷诺数范围( Re 2 ) 欧根方程： 适用范围：为Re =0
2、.17420 四、过滤方式 1、滤饼过滤 2、深层过滤 适用于：生产量大而悬浮颗粒粒径小或是粘软的絮状物。 适用于：处理固体含量较高的混悬液。 五、 过滤介质 过滤介质：多孔性介质 作用：a.截留颗粒，使滤液通过 b.支撑滤饼 素瓷 砂石 滤布 六、滤饼的可压缩性和助滤剂 滤饼受压，流动阻力 助滤剂具有一定刚性的颗粒或纤维状的固体。 助滤剂作用：加入，使滤饼疏松而坚硬 纤维粉硅藻土 活性炭 七、过滤设备 1、叶滤机 主要构件：矩形或圆形滤叶 2、板框过滤机 主要工作部件: 滤板、滤框、滤布、压 紧装置 八、过滤的计算 1、物料衡算： 一定量的滤液必形成相对应量的滤饼 质量分率w (kg 固体/
3、kg 悬浮液) 体积分率 (m3 固体/m3 悬浮液) 固体颗粒在溶液中不发生溶胀时： V悬= V + LA V悬 = LA(1) 通过单位过滤面积的滤液总量，m3/m2 2、过滤速率 过滤速率基本方程 K、qe为过滤常数 其中： K K 值与悬浮液的性质及操作压差有关；只有当 操作压差不变时K 值才是常数。 r 反映了滤饼的特性。 3、 间歇过滤过程计算 （1）恒速过滤方程 恒速过滤方程 （2）恒压过滤方程 在恒定压差下， K 为常数 恒压过滤方程 （3）过滤常数的测定（K、qe） 实验在恒压条件下进行，由恒压过滤方程 /q q 图（固定压差，测得q、） 斜率：1/K ；截距为2qe /K
4、。 4.5.3 洗涤速率和洗涤时间 洗涤液的用量qw需由工艺需要决定。 洗涤时滤饼不再增厚，压力恒定时是恒速过程。 一、叶滤机： 洗涤速率=最终过滤速率 二、板框过滤机： 洗涤面积= 1/2过滤面积 4.5.4 过滤过程计算 设计型 操作型 一、过滤面积的计算（设计型） 二、间歇过滤机的生产能力 叶滤机和压滤机都是典型的间歇式过滤 机，每一操作周期由以下三部分组成： (1)过滤时间 (2)洗涤时间w (3) 辅助时间 D 一个操作周期所需的总时间为： = =+ w w + D D (4-58) （操作型） 间歇过滤机的生产能力生产能力即单位时间得到 的滤液量为： (4-59) 显然，对一定洗涤和辅助时 间(w +D )，必存在一个最 佳过滤时间opt ，使过滤机 的生产能力Q (即图中切线 的斜率)达最大值。 4.6 加快过滤速率的途径 改变滤饼结构加助滤剂 改变悬浮液中颗粒的聚集状态 悬浮中形成大颗粒 动态过滤过滤为浓浆
