天津大学化工原理第17讲过滤(之二)
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保持ΔP一定，测得一系列θ下对应的V （或q=V/A ）值， 计算 / q, 作 / q
q 线，则直线的斜率为2/K，得K值
2 截距为2qe/K，得qe值。 由 qe Ke 可得θe。
0
q
0
0
q
0
/ q
0
1 2
实 验 数 据 记 录 与 整 理
q1 q2
1 2 1
60 V KA ( e ) Ve KA ( e ) Ve n
2 2
生产能力：
3600V Q 60Vn 60[ KA2 (60 n e n 2 ) Ve n] T 总面积 若Ve=0，则： 2 60 Q 60n KA 465 A Kn n
(2) 工作原理 真空过滤、洗涤、吸干、吹松、卸渣依次分区连续进行。
关键：转动盘+固定盘→分配头。作用：使每个扇形格通
过不同部位依次进行过滤、洗涤、吹干、卸渣等几个步聚。
(3) 优、缺点 优点：连续自动操作，生产能力大，特别适宜于处理量 大而容易过滤的料浆。 缺点：过滤面积不大，真空操作，过滤推动力有限，不 能过滤温度较高（饱和蒸汽压高）的料浆。 (4) 过滤设备的发展方向 ①连续操作，提高自动化程度。 ②减少过滤阻力，提高过滤速率。
V 2 2VVe KA2 或
(V Ve )2 KA2 ( e )
2. 连续过滤机的生产能力 (1) 操作周期
一个操作周期定义为转筒旋转一周所经历的时间，记为T。
60 若转筒转速为n（r/min )，则： T n 浸没度 ：
浸没角度 ——转筒表面浸入滤浆中的分数。 o 360
2 dV 1 dV KA 横穿洗法： d W 4 d E 8 V Ve
注：当洗水黏度与滤液黏度、洗水表压与过滤压强差有明 显差异时，θW应予校正。 W p ' W W p W
(1) 结构特征 1）板和框在角上相同 位置上开有孔,框的孔又有 小孔通向框内，滤浆可由 此进入。框的两侧覆以滤 布，框内即为滤饼。 2）板：分过滤板与洗涤板 板的表面有沟槽，作用：支撑滤布；提供液体流动的通道。 板的下端开小孔，滤液即从小孔排出。 洗涤板在洗涤流通道上角上开暗孔，与板两侧相通，洗 水可由此进入。
(q qe )2 K ( e )
(1) 实验原理 K 2k p1 s
由 (q qe )2 K ( e ) ，微分得到：
d 2 2 2 2 2(q qe )dq Kd q qe q qe dq K K q K K (2) 实验方法
T
——过滤时间在旋转周期中所占的比例。
转筒表面任一小块面积在每个周期中所经历的过滤时间为： 60 T n
(2) 连续过滤机生产能力 转换：
T A (T ) A A
转筒旋转一周所得滤液体积为： 2 2 2 60 (V Ve ) KA ( e ) KA ( e ) n
q1 1 / q1 q2 q1 (2 1 ) /(q2 q1 )
2 2 q qe q K K
2. 压缩性指数s及滤饼常数 k 的测定 (1) 实验原理
K 2k P1s lg K (1 s)lg P lg(2k )
(2) 实验方法 改变ΔP，进行同样的实 验，测得一系列ΔP下的K值，
斜率（1-s）
作lgK～lg(ΔP)线，斜率为
（1-s），得s值，截距为 lg(2k)，得k值。 注：此项实验需建立在
lg 2k
v
恒定，即 k
1 常数 ' r v
故要求ΔP变化，ε应无显著变化。
3.4.7 过滤Βιβλιοθήκη Baidu备
按操作方式分类：间歇过滤、连续过滤； 按操作压强分类：压滤、吸滤、离心过滤。 1. 板框过滤机： 由滤板、滤框、滤布叠合组装压紧而成。
第17讲
过滤（之二）
教学内容：1、过滤常数的测定。 2、过滤设备。 教学目的：1、掌握过滤常数的实验测定方法。 2、了解过滤设备的结构、性能及操作。 教学重点：过滤常数的测定方法 教学难点：过滤常数的测定方法
3.4.5 过滤常数的测定
2 恒压过滤方程中 K、 V 2 2VVe KA s、qe、 (θ V Ve )2 KA2 ( e ) e均须由过滤实验测定。 2 1. 恒压下 K 、qe 、 θe 的测定 q 2 qq K e
③提高单位体积过滤面积。
④降低滤饼含水率，减少后继干燥操作的能耗。
3.4.7 滤饼的洗涤 滤饼洗涤目的：①回收残留的滤液；②净化滤饼。
dV 洗涤速率： ——单位时间内消耗的洗水体积。 d W 2 VW dV dV KA 洗涤时间：W 置换洗法： dV d W d E 2 V Ve d W
3.4.8 过滤机的生产能力 过滤机的生产能力通常是指单位时间获得的滤液体积。 1. 间歇过滤机的生产能力 一个操作循环包括：过滤、洗涤、卸渣、清理、装合等步骤。 操作周期： T W D
滤液体积
3600V 3600V 则生产能力： Q T W D
恒压过滤方程：
※结论：置换洗法洗涤 速率约为过滤终了时的速率。 (4) 优、缺点
优点：过滤推动力大， 单位体积所容纳的过滤面积 大，滤饼洗涤充分，机械化 程度高，省力，设备紧凑， 密闭操作，劳动条件好。缺点：结构复杂，造价高。
3. 转筒真空过滤机 (1) 结构特征：转鼓（筒）：长度/直径 1/2～2 ，转筒的侧壁上 覆盖有金属网，滤布支撑在网上。
2. 叶滤机
(1) 结构特征
滤叶：由金属多孔板或金属丝网组
成的框架上覆以滤布构成。
(2) 工作原理 悬浮液在压力下送入叶滤机或借
真空泵进行抽吸，过滤时滤液穿过滤 布进入丝网构成的中空部分并汇集于 下部总管流出，颗粒则沉积在滤布上 形成滤饼。
(3) 洗涤方法：置换洗法 洗涤液的行程和流通面 积与过滤终了时滤液的行程 和流通面积相同。
(2) 过滤过程 1 2 3 2 1 2 3 2 1
(3) 洗涤过程
横穿洗法 洗涤时，洗涤板上的旋塞关闭，洗涤用的清水经洗涤板 角端的暗孔进入板面与滤布之间，穿过滤布到达滤框，穿过 整个滤饼及另一侧的滤布，最后由过滤板下部的斜孔到达小 旋塞而排出（明流式）或汇总后排出（暗流式）。 说明：洗涤液的行程约为过滤终了时的滤液行程的2倍 而流通面积却为其1/2。 4）优、缺点： 优点：结构简单，过滤面积大，可承受较高的压差。 缺点：间歇操作，装、拆、清洗时间长，劳动强度大，生产 效率低。适用于含固量较高的悬浮液过滤。
q 线，则直线的斜率为2/K，得K值
2 截距为2qe/K，得qe值。 由 qe Ke 可得θe。
0
q
0
0
q
0
/ q
0
1 2
实 验 数 据 记 录 与 整 理
q1 q2
1 2 1
60 V KA ( e ) Ve KA ( e ) Ve n
2 2
生产能力：
3600V Q 60Vn 60[ KA2 (60 n e n 2 ) Ve n] T 总面积 若Ve=0，则： 2 60 Q 60n KA 465 A Kn n
(2) 工作原理 真空过滤、洗涤、吸干、吹松、卸渣依次分区连续进行。
关键：转动盘+固定盘→分配头。作用：使每个扇形格通
过不同部位依次进行过滤、洗涤、吹干、卸渣等几个步聚。
(3) 优、缺点 优点：连续自动操作，生产能力大，特别适宜于处理量 大而容易过滤的料浆。 缺点：过滤面积不大，真空操作，过滤推动力有限，不 能过滤温度较高（饱和蒸汽压高）的料浆。 (4) 过滤设备的发展方向 ①连续操作，提高自动化程度。 ②减少过滤阻力，提高过滤速率。
V 2 2VVe KA2 或
(V Ve )2 KA2 ( e )
2. 连续过滤机的生产能力 (1) 操作周期
一个操作周期定义为转筒旋转一周所经历的时间，记为T。
60 若转筒转速为n（r/min )，则： T n 浸没度 ：
浸没角度 ——转筒表面浸入滤浆中的分数。 o 360
2 dV 1 dV KA 横穿洗法： d W 4 d E 8 V Ve
注：当洗水黏度与滤液黏度、洗水表压与过滤压强差有明 显差异时，θW应予校正。 W p ' W W p W
(1) 结构特征 1）板和框在角上相同 位置上开有孔,框的孔又有 小孔通向框内，滤浆可由 此进入。框的两侧覆以滤 布，框内即为滤饼。 2）板：分过滤板与洗涤板 板的表面有沟槽，作用：支撑滤布；提供液体流动的通道。 板的下端开小孔，滤液即从小孔排出。 洗涤板在洗涤流通道上角上开暗孔，与板两侧相通，洗 水可由此进入。
(q qe )2 K ( e )
(1) 实验原理 K 2k p1 s
由 (q qe )2 K ( e ) ，微分得到：
d 2 2 2 2 2(q qe )dq Kd q qe q qe dq K K q K K (2) 实验方法
T
——过滤时间在旋转周期中所占的比例。
转筒表面任一小块面积在每个周期中所经历的过滤时间为： 60 T n
(2) 连续过滤机生产能力 转换：
T A (T ) A A
转筒旋转一周所得滤液体积为： 2 2 2 60 (V Ve ) KA ( e ) KA ( e ) n
q1 1 / q1 q2 q1 (2 1 ) /(q2 q1 )
2 2 q qe q K K
2. 压缩性指数s及滤饼常数 k 的测定 (1) 实验原理
K 2k P1s lg K (1 s)lg P lg(2k )
(2) 实验方法 改变ΔP，进行同样的实 验，测得一系列ΔP下的K值，
斜率（1-s）
作lgK～lg(ΔP)线，斜率为
（1-s），得s值，截距为 lg(2k)，得k值。 注：此项实验需建立在
lg 2k
v
恒定，即 k
1 常数 ' r v
故要求ΔP变化，ε应无显著变化。
3.4.7 过滤Βιβλιοθήκη Baidu备
按操作方式分类：间歇过滤、连续过滤； 按操作压强分类：压滤、吸滤、离心过滤。 1. 板框过滤机： 由滤板、滤框、滤布叠合组装压紧而成。
第17讲
过滤（之二）
教学内容：1、过滤常数的测定。 2、过滤设备。 教学目的：1、掌握过滤常数的实验测定方法。 2、了解过滤设备的结构、性能及操作。 教学重点：过滤常数的测定方法 教学难点：过滤常数的测定方法
3.4.5 过滤常数的测定
2 恒压过滤方程中 K、 V 2 2VVe KA s、qe、 (θ V Ve )2 KA2 ( e ) e均须由过滤实验测定。 2 1. 恒压下 K 、qe 、 θe 的测定 q 2 qq K e
③提高单位体积过滤面积。
④降低滤饼含水率，减少后继干燥操作的能耗。
3.4.7 滤饼的洗涤 滤饼洗涤目的：①回收残留的滤液；②净化滤饼。
dV 洗涤速率： ——单位时间内消耗的洗水体积。 d W 2 VW dV dV KA 洗涤时间：W 置换洗法： dV d W d E 2 V Ve d W
3.4.8 过滤机的生产能力 过滤机的生产能力通常是指单位时间获得的滤液体积。 1. 间歇过滤机的生产能力 一个操作循环包括：过滤、洗涤、卸渣、清理、装合等步骤。 操作周期： T W D
滤液体积
3600V 3600V 则生产能力： Q T W D
恒压过滤方程：
※结论：置换洗法洗涤 速率约为过滤终了时的速率。 (4) 优、缺点
优点：过滤推动力大， 单位体积所容纳的过滤面积 大，滤饼洗涤充分，机械化 程度高，省力，设备紧凑， 密闭操作，劳动条件好。缺点：结构复杂，造价高。
3. 转筒真空过滤机 (1) 结构特征：转鼓（筒）：长度/直径 1/2～2 ，转筒的侧壁上 覆盖有金属网，滤布支撑在网上。
2. 叶滤机
(1) 结构特征
滤叶：由金属多孔板或金属丝网组
成的框架上覆以滤布构成。
(2) 工作原理 悬浮液在压力下送入叶滤机或借
真空泵进行抽吸，过滤时滤液穿过滤 布进入丝网构成的中空部分并汇集于 下部总管流出，颗粒则沉积在滤布上 形成滤饼。
(3) 洗涤方法：置换洗法 洗涤液的行程和流通面 积与过滤终了时滤液的行程 和流通面积相同。
(2) 过滤过程 1 2 3 2 1 2 3 2 1
(3) 洗涤过程
横穿洗法 洗涤时，洗涤板上的旋塞关闭，洗涤用的清水经洗涤板 角端的暗孔进入板面与滤布之间，穿过滤布到达滤框，穿过 整个滤饼及另一侧的滤布，最后由过滤板下部的斜孔到达小 旋塞而排出（明流式）或汇总后排出（暗流式）。 说明：洗涤液的行程约为过滤终了时的滤液行程的2倍 而流通面积却为其1/2。 4）优、缺点： 优点：结构简单，过滤面积大，可承受较高的压差。 缺点：间歇操作，装、拆、清洗时间长，劳动强度大，生产 效率低。适用于含固量较高的悬浮液过滤。