【正文】 溝流：若顆粒堆積不均勻，可能發(fā)生固定床層局部區(qū)域流化而其余區(qū)域仍為固定床的情況，這種現(xiàn)象被稱為溝流。 騰涌： 若床層直徑較小且流化床濃相區(qū)較高，氣穴合并成與床層直徑相等的大氣穴，把床層固體顆粒分段，氣穴如活塞般將顆粒朝上推，部分顆粒則落下，這種現(xiàn)象被稱為騰涌（或節(jié)涌）。 2） 流化床能對全部或部分浸沒其中的物體產(chǎn)生浮力， 浮力的大小即物體排開流化床體積內顆粒的重量， 體現(xiàn)了流體的特性 2022/10/24 壓降 ①散式流化： △ pf= Pa △ pf：流化床層的修正壓強差 mp： 整個床層內顆粒的質量 A： 床層橫截面積 上式表明，散式流化過程床層壓降不隨流體空速的改變而改變，實際上，由于顆粒與器壁的摩擦，隨空速的增大，流化床層的壓降略為升高。 2022/10/24 二 流化床的主要特性 類似液體的特性 流化床操作中固體顆粒在很多方面有類似液體的特性，流化床的名稱由此得來。一般稱的流化床層主要指濃相區(qū)，床層高度指濃相區(qū)高度。 ⅳ 濃相區(qū) : 較大顆粒留在下部，形成濃相區(qū)。 ⅱ 乳化相 : 當床層產(chǎn)生孔穴時，非孔穴部位的顆粒床層仍維持剛發(fā)生流化時的狀態(tài)，通過的氣流量較少，被稱為乳化相。 2022/10/24 2） 聚式流化 : ⅰ 氣泡相 : 因固體與氣體密度差別很大，氣體對顆粒的浮力很小，氣體對顆粒的支托主要靠曳力，這時床層會產(chǎn)生不均勻現(xiàn)象，在床層內形成若干孔穴，孔穴內固體含量很少，是氣體排開固體顆粒后占據(jù)的空間，被稱為氣泡相。 2022/10/24 流化床現(xiàn)象可在一定的流體空速范圍內出現(xiàn)，在這流速范圍內，隨著流速的增加，流化床高度增大，床層空隙率增大。流體在顆粒間孔隙流動的真正流速為 u1 ，顆粒靜止不動，說明流體對顆粒的曳力與浮力之和小于顆粒的重量，或顆粒的沉降速度大于流體的真正流速。 固體顆粒床層的三種操作類型 (1) 固定床 定義 : 當流體空速 u較低，流體通過顆粒床層時床層靜止，故稱這種固體顆粒床層為固定床?；钊c料斗還一起做往復運動，將濾渣逐步推向加料斗的右邊。料液加入旋轉的錐形料斗后被灑在近轉鼓底部的一小段范圍內，形成約 mm厚的濾渣層。整個操作周期均在連續(xù)運轉中完成，每一步驟均采用自動控制的液壓操作。得濾餅達到一定厚度時，停止加料，進行洗滌、瀝干。它的缺點是卸料時的勞動條件較差，轉動部位位于機座下部，檢修不方便。 懸筐式離心機的轉鼓直徑一般很大，轉速不高（ 2022r/min），過濾面積約為 ～ 。離心機的主要部件是一籃式轉鼓，壁面鉆有許多小孔，內壁襯有金屬絲及濾布。 間歇式離心機中又有人工及自動卸料之分。 2022/10/24 ?KnAQ 4 6 5?解： 22 mLDA ????? ?? 6 5 6 ?????? ?Qhm / 3?1） 2） 要求濾餅厚度 ， 應先通過物量衡算求得濾餅體積與濾液體積之比 ν 以 1m3懸浮液為準 ， 設其中固相質量分數(shù)為 xw 1 0 0 01 2 2 0)1(2 2 0 01 2 2 01 ????? ww xx ?wx2022/10/24 所以過濾 1m3懸浮液所得濾餅的固相質量： kgG 0 1 2 0 ???∴ 可得濾液體積為 36 8 2 5 9 0 0 2 m?? 濾餅體積為 = 33 /m 4 6 5 8 2 ???轉筒每轉一周得濾餅體積 4 6 60 ????? vnV c?濾餅厚度 AVC??4 65 ???? ???2022/10/24 第四節(jié) 離心分離 離心機： 離心過濾是借旋轉液體產(chǎn)生的徑向壓差作為過濾的推動力。 已知 ， 每次獲得 1m3濾液生成的濾渣中含有固相 590kg， 固相密度為2200kg/m3， 轉筒直徑為 ， 寬度為 ， 轉筒浸沒度1/3， 其轉速為 ， 試求： 1) 過濾機的生產(chǎn)能力 。 轉筒每轉一周所得濾液的體積為： 2022/10/24 eVeKAV ??? )(2 ?? ee VenKA ??? )60(2 ??生產(chǎn)能力： ? ?nVnnKAnVQ ee ???? )60(6060 22 ??當濾布阻力可以忽略不計時 nKAnQ?6060 2? hmKnA / 465 3??其中： DLA ?? D轉筒直徑 L轉筒的長度 轉速 n愈高 ， 浸沒度愈大 ， 生產(chǎn)能力愈大 。 φ＝ 浸沒角度 /360176。 過濾時間應短些 。 解： 總過濾面積 22 2 mA ????濾框總容積 32 6 2 2 m???? 已知 1m3濾餅的質量為 1930kg， 其中含水 x kg,水的密度按 1000kg/m3考慮 。 已知固相顆粒密度為2930kg/m3， 又測得濕濾餅的密度為 1930kg/m3。 2022/10/24 對于 板框壓濾機 ， 也可用此法求最大生產(chǎn)能力 ， 但是 ，由于洗滌速率與最終過濾速率不同 , 21 22222 VKAaVKAD ???2a應改為 8a。 即 wD ??? ??。wwww PP???????2022/10/24 過濾機的生產(chǎn)能力 ： 單位時間的濾液體積或濾渣體積 ， m3/s 間歇過濾機的計算 一個操作周期時間為 DWT ??? ???生產(chǎn)能力為 DWVQ??? ???在間歇過濾機的生產(chǎn)中 ， 總是力求獲得最大的生產(chǎn)能力 ， 因此 ， 對于間歇過濾過程來說 ， 合理選擇每個循環(huán)中的過濾時間 ， 可以得到最大的生產(chǎn)能力 。221)(1esw LLrPAddV??????EddV )(41?? )(82eVVKA??當洗水粘度 、 洗水表壓與濾液粘度 、 過濾壓強差有明顯差異時 ， 所需的過濾時間可進行校正 。 當操作壓強差和洗水與濾液粘度相同時 )(2)()(2,eEw VVKAddVddV??? 終?? 板框過濾機采用的是 橫穿洗滌法 ， 洗水橫穿兩層濾布及整個厚度的濾餅 ， 流徑長度約為過濾終了時濾液流動的兩倍 。 洗滌時間： wwwddVV)(?? ? 洗滌速率與過濾終了時的過濾速率有關 ， 這個關系取決于濾液設備上采用的 洗滌方式 。 2022/10/24 2022/10/24 2022/10/24 濾餅洗滌的目的： 為了回收濾餅里存留的濾液，或者凈 化構成濾餅顆粒。 缺點是附屬設備較多 ， 投資費用高 ， 過濾面積不大 。濾餅厚度一般保持在 40mm以內 ， 轉筒過濾機所得濾餅中的液體含量很少低于 10%， 常可達 30%左右 。 轉筒的過濾面積一般為 5～ 40m2， 浸沒部分占總面積的30%～ 40%。 扇形格 1 17的位置稱為吹松區(qū)及卸 2022/10/24 料區(qū) ， 18為不工作區(qū) 。 扇形格 14的位置稱為吸干區(qū) ， 15為不工作區(qū) 。 扇形格 11對應于固定盤上凹槽 f與 g之間 ,不與任何管道相連通 ， 該位置稱為不工作區(qū) 。 2022/10/24 扇形格轉至 12的位置時 ， 洗滌水噴灑于濾餅上 ， 此時扇形格與固定盤上的凹槽 g相通 ， 經(jīng)另一真空管道吸走洗水 。 扇形格轉出濾漿槽后 ， 仍與凹槽 f相通 ， 繼續(xù)吸干殘留在濾餅中的濾液 。 當扇形格 1開始進入濾漿內時 ， 轉動盤上相應的小孔道與固定盤上的凹槽 f相對 ， 從而與真空管道連通 ， 吸走濾液。圓筒轉動時 ， 憑借分配頭的作用使這些孔道依次分別與真空管及壓縮空氣管相通 ， 因而在回轉一周的過程中每個扇形格表面即可順序進行過濾 、 洗滌 、 吸干 、 吹松 、 卸餅等項操作 2022/10/24 2022/10/24 2） 分配頭的結構及工作原理 分配頭由緊密貼合著的轉動盤與固定盤構成 ， 轉動盤隨筒體一起旋轉 ， 固定盤內側面各凹槽分別與各種不同作用的管道相通 。 2022/10/24 2022/10/24 轉筒真空過濾機 1） 轉筒真空過濾機的結構 轉筒真空過濾機是工業(yè)上應用最廣的一種 連續(xù)操作的過濾設備 。 洗滌時 ， 洗水的路徑與濾液相同 ， 這種洗滌方法稱為 置換洗滌法 。 濾漿用泵送到機殼內 ， 穿過濾布進入絲網(wǎng)構成的中空部分 ， 然后匯集到下部總管而后流出 。 濾葉由金屬絲網(wǎng)制造 ， 內部具有空間 ， 外罩濾布 。 缺點 是間歇手工操作 ， 勞動強度大 ， 生產(chǎn)效率低 。 稱為 橫穿洗滌法 ， 它的特點是 洗滌水穿過的途徑正好是過濾終了時濾液穿過途徑的二倍 。 2022/10/24 2022/10/24 洗滌時 ， 先將洗滌板上的濾液出口關閉 ， 洗滌水經(jīng)洗水通路從洗滌半角上的孔道并行進入各個洗滌板的兩側 。 懸浮液 在指定壓強下經(jīng)濾漿通路由濾框角上的孔道并行進入各個濾框 ， 濾液 分別穿過濾框兩側的濾布 ， 沿濾板板面的溝道至濾液出口排出 。 濾板 洗滌板： 非洗板： 濾框：二鈕 濾板與濾框裝合時 ， 按鈕數(shù)以 123312的順序排列 。 濾框的兩側覆以濾布，圍成容納濾漿及濾餅的空間。 2022/10/24 板框壓濾機 1）板框壓濾機的構造 由許多塊帶凹凸紋路的濾板與濾框交替排列組裝于機而 構成。1??＝常數(shù) ∴ lgk與 lg(△ p)的關系在對數(shù)坐標紙上標繪時應是直線 ,直線的斜率為 1s， 截距為 lg(2k)。 2） 如將此過濾時間延長一倍 ,可再得濾液多少 ？ 解： 1） 過濾時間 33 /??????2022/10/24 smrPKs/106 23113401????????????????∵ 濾布阻力可忽略 ?Kq ?? 2sKq 322106 ?????s375?2)求過濾時間加倍時的濾液量 s7 5 03 7 522 ????? ??? ??? Kq 33 m???? ? ???? qq 23 / mm?2022/10/24 恒壓下 K、 qe、 θe的測定 實驗原理： 由恒壓過濾方程 )() 2ee Kqq ?? ???（微分 ?Kddqqq e ?? )(2eqKqKq22 ???? ? 對于一定恒壓下過濾的懸浮液 ， 測出延續(xù)的時間及濾液的累計量 q（ 按單位面積計 ） 的數(shù)據(jù) ， 然后算出一系列的 Δθ與Δq的對應值 四 、 過濾常數(shù)的測定 2022/10/24 θ q ??q? q???0 0 0 0 1? 1q 1? 1q 11 q?2? 2q 12 ?? ? 12 qq ? 1212 qq ?? ?? 然后在直角坐標紙上從 Δθ/Δq為縱坐標 ， 以 q為橫坐標進行標繪 ， 可得到一斜率為 2/K， 截距為 2qe/K的直線 。 )(12esVVrPAddV???? ????則過濾速率 變?yōu)椋? esVVPkAddV??? ?12?三、恒壓過濾 2022/10/24 積分得 ： ???? ? ? ?dPkAVV se 12)(假定獲得體積為 Ve濾液所需的虛擬過濾時間為 θe,則積分的 邊界條件 為： 過濾時間 濾液體積 0 → θe 0→V e θe→θ+θ e Ve→V+V e )()()( 0120 ? ????? ?? ? ee eseV e dPkAVVdVV ? ??)()()( 12 ? ??? ??? ??? eeee esVVV ee dPkAVVdVV ??? ??2022/10/24 積分兩式 ， 并令 K=2kΔP1s ?22 KAV e ? ?22