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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（10-4Re2） ut=gdP2(P-)/18 3-4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 =t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 （critical particle diameter），dpc,38 旋风分离器 一、构造与操作 二、临界粒径 三、压力损失
2、39 旋液分离器 310 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。 311 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)；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
3、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：；湿滤饼密度：C；干滤饼密度(固体)：P 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/d
4、，m3/s 推动力：P=PC+Pm PC：饼层压差；Pm：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)：,：滤液黏度；l：滤饼中毛细孔道的平均长度；d：直径 滤饼阻力RCV/A；RC=rV/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=rVe/A 过滤速率：,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()，压力差(P)，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
5、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，/q与q呈直线关系，直线的斜 率为1/K，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
6、。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,
