过程工程原理第三章：机械分离与固体流态化详解.ppt

2、叶滤机 属间歇式 置换洗涤：Lw=L ，Aw=A 滤叶 一个操作循环： 过滤、洗涤、卸渣、整理重装 特点： 结构： 请点击观看动画 思考：对叶滤机，下式中V、Ve、A如何取值？一个滤叶的？还是N个的？ 均可。 （速度之比） （速率之比） ＝1（?＝?w） ＝1（?＝?w） */75 2、叶滤机 操作周期： 与板框机相同 生产能力： 与板框机相同 最佳操作周期： 与板框机相同 （?=?w，介质阻力忽略不计） */75 3、转筒真空过滤机 置换洗涤：Lw=L ，Aw=A 属连续式 过滤、洗涤、吹松、刮渣 转筒---筒的侧壁上覆盖有金属网，长、径之比约为1/2?2， 滤布---蒙在筒外壁上。 分配头---转动盘、固定盘 浸没于滤浆中的过滤面积约占全部面积的30?40% 转速为0.1至2?3（转/分） 一个操作循环： 特点： 结构： 请点击观看动画 （速度之比） （速率之比） */75 3、转筒真空过滤机 其中： 操作周期： 生产能力： 思考1：对转筒真空过滤机，上式中V、Ve、A、? 如何取值？按过滤区？还是按整个转筒？ 均可。 按整个转筒取：V，Ve，A，?= ?T 按过滤区取： ?V， ?Ve， ?A， ? = ?T 浸没分数（转筒浸入面积占全部转筒面积的分率） 思考2：是否有最大生产能力？ 设转筒的转数为每秒钟n次 */75 3、转筒真空过滤机 若介质阻力忽略不计，则 可见： 但这类方法受到一定的限制 */75 习题课 【例】 某板框过滤机有5个滤框，框的尺寸为635?635?25mm。过滤操作在20℃、恒定压差下进行，过滤常数K=4.24?10-5m2/s，qe=0.0201m3/m2，滤浆为含固体物12.24%（质量）的水悬浮液，固相密度为3000kg/m3。测得滤饼空隙率为0.4，滤饼不洗涤，卸渣、重整等辅助时间为10分钟。试求框全充满所需时间。 现改用一台回转真空过滤机过滤滤浆，所用滤布与前相同，过滤压差也相同。转筒直径为1m，长度为1m，浸入角度为120?。问转鼓每分钟多少转才能维持与板框过滤机同样的生产能力？ 假设滤饼不可压缩。 */75 以一个框为基准进行计算。 滤液量 过滤面积 【解】 框全充满所需时间？ （框全充满） 再根据恒压过滤方程得： K=4.24?10-5m2/s qe=0.0201m3/m2 思考：以5个框为基准，如何求解？ 5个框，635?635?25mm K=4.24?10-5m2/s，qe=0.0201m3/m2 12.24%（质量），固相密度为3000kg/m3 ?=0.4， c: 每获得单位体积滤液时，被截留在过滤介质上的滤饼体积（m3滤饼/m3滤液） */75 改用回转真空过滤机后，压差不变，故K不变； 滤布不变，故qe不变。 K=4.24?10-5m2/s，qe=0.0201m3/m2 过滤面积 板框： 设转筒每秒钟转n转，则回转真空过滤机生产能力 回转真空过滤机： 转鼓每分钟多少转才能维持与板框过滤机同样的生产能力？ 滤饼不洗涤，卸渣、重整等辅助时间为10分钟回转真空过滤机所用滤布与前相同过滤压差也相同转筒直径为1m，长度为1m，浸入角度为120? */75 习题课 */75 六、离心过滤机 离心过滤机分为立式和卧式两种。 离心过滤机是一种利用物料在转鼓表面受到的离心力的分力进行过滤的全自动过滤机。 离心过滤机生产能力大、适应范围广，适用于分离固相颗粒＞50?m的易过滤悬浮液。 请点击观看动画 */75 § 3.2 沉降分离 利用重力、离心力等将密度不同的两种或两种以上物质加以分离的操作，称为沉降。 什么是沉降操作？ 作业：8、10 */75 § 3.2 沉降分离 沉降 重力沉降 离心沉降 ---用于除去75?m以上颗粒 ---用于除去5～10?m 颗粒 */75 § 3.2.1 重力沉降原理及设备 一、重力沉降原理 1、自由沉降 极短，通常可以忽略 该段的颗粒运动速度称为沉降速度，用ut表示。此时 加速段： 等速段： 浮力Fb 曳力FD 重力FB 颗粒在流体中沉降时受力 ---单个球型颗粒在无限流体中的降落过程 对球形颗粒则有： 回忆：第一章的摩擦阻力计算式 思考：ut 是颗粒与流体的相对速度，而不一定是颗粒的绝对速度，此话对否？ */75 1、自由沉降 ? D如图3-15所示。 爬流区 Rep=dput?/? ?1或2 层流区（爬流区，斯托克斯区） ----斯托克斯公式 */75 1、自由沉降 颗粒越大，沉降越快； 颗粒相对越重，沉降越快； 流体越黏，沉降越慢。 */75 2、实际沉降 干扰沉降 大量颗粒的存在使流体的表观黏度和密度较纯流体的大，尤其是沉降设备的