化工原理第四章流體通過顆粒層的流動(編輯修改稿)
2025-02-11 23:15 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的可靠性，測定模型參 數(shù)，工作量大為減少。模型方程是半經(jīng)驗、半理論的。 3 影響床層壓降的因素 （同圓管） 層流（ Re’3）， 高度湍流（ Re’100 ）； （同圓管） Re‘3， ΔP ∝ μ,與 ρ無關(guān) Re’100 ΔP ∝ ρ，與 μ無關(guān) （ 1）空隙率 ε： 空隙率 ε對壓降 ΔP 的影響非常大，反映在 ε的可變性大，可靠性差； ε較小的誤差，將引起壓降明顯的誤差 （ 2）比表面積 α ΔP ∝ α2，對同形狀顆粒， dp↓， α越大 ↑， hf（ ΔP ） ↑。 例：其他條件不變空隙率 ε由 ，單位床層壓降 增加 。 過濾原理及設(shè)備 過濾原理 過濾將固 — 液兩相的懸浮液分離 成濾餅和濾液。 兩種過濾方法 濾餅過濾 （表面過濾） 顆粒截留在過慮介質(zhì)表面。適用于較高濃度的懸浮液 架橋現(xiàn)象 —— 對表面過濾，真正起過濾作用的是濾餅本身， 過濾介質(zhì)僅給架橋現(xiàn)象提供條件 深層過濾 顆粒靠靜電力、表面力吸附于過濾。 介質(zhì)內(nèi)部。 適用于低濃度、細顆粒的分離 過濾介質(zhì) 1 ）織物介質(zhì)：由纖維、金屬絲編織而成。 2 ）多孔介質(zhì)：由固體顆粒燒（粘）結(jié)而成。（布氏漏斗） 3） 堆積介質(zhì)：由固體顆粒、纖維堆積而成。（沙濾） 濾餅的壓縮性和助濾劑 1 ）濾餅的壓縮性 —— 濾餅的空隙率 ε與操作壓差有關(guān)的稱可壓縮濾餅，反之稱為不可壓縮濾餅。 2） 助濾劑 能提高空隙率和減少阻力的固 體顆粒、纖維。使用助濾劑必須 不使產(chǎn)品純度變化。 濾餅的洗滌 某些過濾過程需回收濾餅中的 濾液，或除去濾餅中的可溶性鹽， 則在過濾結(jié)束時用清水或其他溶劑通過濾餅。 過濾過程特點 1） 濾液是通過固定床的流動，但一般過程是非定態(tài)的 2） 過濾速率 —— 單位時間、單位過濾面積（床層截面積）通過 的濾液量（表觀流速） q＝ V/A：單位過濾面積流過的累積濾液量 m3/m2 V：累積濾液量 m3； A: 過濾面積 m2。 由于濾餅的增厚，過濾速率必隨時間而降低。對洗滌過程， 由于濾餅不再增厚，壓差與速率的關(guān)系與固定床相同。 ?? ddqAddVu ?? 過濾設(shè)備 按產(chǎn)生壓差的方式不同可分成兩類： 1）壓濾和吸濾：如葉濾機、板框壓濾機、回轉(zhuǎn)真空過濾機等； 2）離心過濾：如連續(xù)卸渣離心機。 葉濾機 主要構(gòu)件是矩形或 圓形的濾葉。濾葉是 由金屬絲網(wǎng)組成的框 架其上覆以濾布所構(gòu) 成。 洗滌液與濾液通過 的途徑相同。 箱式壓濾機 回轉(zhuǎn)真空過濾機 回轉(zhuǎn)真空過濾機過濾面積不大，壓差也不高，但它操作自動 連續(xù)。 離心機 離心過濾是借旋轉(zhuǎn)液體產(chǎn) 生壓差作為過濾的推動力。 刮刀卸料式離心機 活塞往復(fù)式卸料離心機 過濾過程計算 過濾過程的數(shù)學(xué)模型 物料衡算 令 （懸浮液中固體的體積百分數(shù)） w—— 懸浮液中固體的質(zhì)量百分數(shù)； ρ， ρp— 濾液密度，顆粒真實密度。 1 ）物料衡算基本式 懸浮液中固體體積 =濾餅中固體體積 懸浮液中清液體積 =濾液質(zhì)量 +濾餅中清液體積 33mm懸浮液總體積固體體積??????)1( wwwpp???2） 濾液量 V（ q）與濾餅厚度 L的關(guān)系 對固體進行物料衡算：（ q=V/A） → 在工業(yè)上， εφ很小，分母的 φ可忽略， 結(jié)論：在懸浮液顆粒濃度、性質(zhì)、濾餅特性一定時，
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