化工原理 第三章 过滤
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第四节 过滤
一、过滤操作的基本概念
第三章 沉降与过滤
二、过滤基本方程式
三、恒压过滤 四、过滤常数的测定 五、过滤设备 六、滤饼的洗涤 七、过滤机的生产能力
2015-6-13
一、过滤的基本概念
1、什么是过滤
滤 浆 滤 饼 过滤介质
滤 液
过滤操作示意图.swf
固液混合，外力驱动，多孔介质，颗粒截留，液体通过
2015-6-13
2、过滤速度的表达
（1）过程的推动力 过滤过程中，需要在滤浆一侧和滤液透过一侧维持一定的 压差，过滤过程才能进行。从流体力学的角度讲，这一压差 用于克服滤液通过滤饼层和过滤介质层的微小孔道时的阻力 ，称为过滤过程的总推动力，以Δ p表示。
这一压差部分消耗在了滤饼层，部分消耗在了过滤介质层
2、过滤常数的实验测定 过滤计算必须在过滤常数具备的条件下才能进行。过滤常 数K、qe （或Ve ）的影响因素很多，包括：操作压力、滤饼 及颗粒的性质、滤浆的浓度、滤液的性质、过滤介质的性质 等，因此从理论上直接计算过滤常数比较困难，应该用实验 的方法测定。 两种测定方法 （1）方法一：对q2+2qqe=Kτ 进行微分可得：
（ 4 ）多孔膜：由高分子材料制成，膜很薄（几十 μm 到
200μm），孔很小，可以分离小到0.05μm的颗粒,应用多孔 膜的过滤有超滤和微滤。
2015-6-13
2015-6-13
5、助滤剂 （1）滤饼的种类
不可压缩滤饼： 颗粒有一定的刚性，所形成的滤饼并
滤饼 不因所受的压力差而变形 ；
可压缩滤饼：颗粒比较软，所形成的滤饼在压差的作
多，颗粒容易进入介质孔道。但由于孔道弯曲细长，颗粒
随流体在曲折孔道中流过时，在表面力和静电力的作用下 附着在孔道壁上。 过滤特征 —— 过滤时并不在介质上形成滤饼，固体颗粒 沉积于过滤介质的内部。
2015-6-13
深层过滤.swf
深层过滤2.swf
②滤饼过滤 适合对象——固体颗粒的尺寸大多都比介质的孔道大，固相 含量稍高（固相体积分率在1%以上）的悬浮液。 过滤原理 ——过滤时悬浮液置于过滤介质的一侧，在过滤 操作的开始阶段，会有部分小颗粒进入介质孔道内，并可 能穿过孔道而不被截留，使滤液仍然是混浊的。随着过程 的进行，发生“架桥现象”，颗粒在介质上逐步堆积，形 成了一个颗粒层，称为滤饼。 过滤特征——在滤饼形成之后，它便成为对其后的颗粒起 主要截留作用的介质。因此，不断增厚的滤饼才是真正有 效的过滤介质，穿过滤饼的液体则变为澄清的液体。 工业过程中一般为滤饼过滤。
2015-6-13
u
两点说明：Байду номын сангаас
①随着过滤过程的进行，滤饼逐渐加厚。可以想见，如果过
滤压力不变，即恒压过滤时，过滤速度将逐渐减小。因此上
述定义为瞬时过滤速度。（恒压变速过程） ②过滤过程中，若要维持过滤速度不变，即维持恒速过滤， 则必须逐渐增加过滤压力或压差。（恒速变压过程） 因此，过滤是一个不稳定的过程。即不存在既恒压又恒速 的过程。
且
Vc l A
式中 Vc ——滤饼层体积 ； r——比例系数，称为滤饼比阻，其值取决于滤饼的性
pc dV Ad rVc / A
——滤饼层过滤速度计算式
质。
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（4）滤饼层的阻力
由： 过滤速度＝ 过滤推动力 比较 过滤阻力 可知：滤饼层阻力为 Rc＝rμ Vc/A
pc dV Ad rVc / A
行过滤，在过滤介质上形成一层由助滤剂组
成的滤饼。 将助滤剂混在滤浆中一起过滤。
2015-6-13
6、悬浮液量、固体量、滤液量及滤渣量之间的关系
质量 固体 湿滤渣 湿滤渣含液量 1 C C－1 密度 ρp ρ ρ
c
C——湿滤渣与其中所含干渣的质量比。（kg湿渣/kg干渣）
2015-6-13
（1）湿滤渣密度ρ c 的计算
、K、qe不能用于其它压力下的过滤计算。
s
（6）平均比阻与压力之间有如下经验关系：r＝r0ps，其中s
称为压缩性指数，其值取决于滤饼的压缩性，若不可压缩， 则s=0，r0为不随压力而变的常数。将这关系代入过滤常数的 定义式可得：
2p K vr0
qe
1 s
——过滤常数与压力之关系
2015-6-13
（3）湿滤渣质量与滤液体积的比值（wC）
kg干渣 kg湿滤渣 kg湿滤渣 wC ＝ 3 kg干渣 滤液体积m 滤液体积m 3
由过滤所得到的滤液体积量确定湿滤渣质量。
（4）湿滤渣体积与滤液体积的比值（v）
kg湿滤渣 / 滤液体积m 3 wC v ＝ （湿滤渣体积m 3 / 滤液体积m 3） 湿滤渣密度 c
而：Vc=vV
∴ 滤饼层阻力 Rc=rμ vV/A 式中 V——滤液体积量； v——单位体积滤液所对应的滤饼体积。
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（5）过滤介质阻力
仿照滤饼阻力的确定方法，将过滤介质的阻力表示为：
Rm=rμ vVe /A
式中 Ve ——当量滤液体积。指过滤介质所产生的阻力与某 一体积的滤饼层的阻力相等时，获得该滤饼层所得到的滤 液量。 注意：Ve 是一个虚拟量，在过滤过程中并不会出现。因为， 再过滤开始前，过滤介质就已经存在。其值取决于过滤介质 和滤饼的性质 。
滤饼对液体的透过性也很差，即阻力大，使过滤困难。
为解决上述两个问题，工业过滤时常采用助滤剂。
加入助滤剂后，可以改变滤饼的结构，增加滤饼的刚性，
使形成的滤饼不仅结构疏松，而且几乎是不可压缩的滤饼。
2015-6-13
（3）常用的助滤剂——坚硬且形状不规则的小固体颗粒
①硅藻土； ②珍珠岩； ③石棉； ④炭粉、纸浆粉等。 （4）助滤剂的加入方法 预涂 用助滤剂配成悬浮液，在正式过滤前用它进 加入方法
2015-6-13
边界条件： τ ＝0
τ =τ
V
V＝0
V＝V
2
2(V Ve )dV KA
0
d
0
∴
令
V 2 2VeV KA2
q＝V/A——单位过滤面积得到的滤液体积； qe=Ve /A ——过滤常数，单位过滤面积获得的虚拟滤
液体积量。 ∴
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q 2 2qe q K
用下变形，使滤饼中的流动通道变小， 阻力增大。 助滤剂一般用于可压缩滤饼。
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（2）助滤剂的作用
对于可压缩滤饼，过滤阻力在过滤压力提高时明显增大， 过滤压力越大，这种情况会越严重。另外，悬浮液中所含的 颗粒都很细，刚开始过滤时这些细粒进入介质的孔道中会将 孔道堵死，即使未严重到这种程度，这些很细颗粒所形成的
2015-6-13
1、恒压过滤方程式
据
dV A 2 p d rv(V Ve )
条件：恒压 Δ p=const
设备一定 A=const
过滤介质一定 Ve=const 悬浮液一定 r、μ 、v =const
令
则
2p K rv
——过滤常数
dV KA2 d 2(V Ve )
2(V Ve )dV KA2 d
p 1 2
，即：
p pm pc
其中：Δ pc——滤液通过滤饼层时的压力降，也是通过该层的 推动力； Δ pm——滤液通过介质层时的压力降，也是通过该层的 推动力。
2015-6-13
（2）滤液通过滤饼层时的速度
当滤液在滤饼层中流过时，由于通道的直径很小，阻力很 大，因而流体的流速很小，应该属于层流，压降与流速的关 系服从Poiseuille(泊谡叶）定律：
（ 1 ）织物介质：又称滤布，包括有棉、毛、丝等天然纤维 ，玻璃丝和各种合成纤维制成的织物，以及金属丝织成的网
能截留的粒径的范围较宽，从几十μm到1μm。
2015-6-13
优点：织物介质薄，阻力小，清洗与更新方便，价格比较便 宜，是工业上应用最广泛的过滤介质。 （2）多孔固体介质：如素烧陶瓷，烧结金属．塑料细粉粘成 的多孔塑料，棉花饼等。 这类介质较厚，孔道细，阻力大，能截留1～3μm的颗粒。 （3）堆积介质：由各种固体颗粒（砂、木炭、石棉粉等）或 非编织的纤维（玻璃棉等）堆积而成，层较厚。
几点讨论：
（1）两式均称为恒压过滤方程式； （2）反映了过滤一定时间后，所能得到的滤液量； （3）此方程为一元二次方程，曲线形状为抛物线型。 （4）由于是非线性关系，过滤开始时，一定时间内可得到 较多的滤液量，随着过滤的进行，同样长的时间，得到的滤
液量越来越少（阻力增大），若要得到相同的滤液量（恒速
2015-6-13
2、过滤的概念
过滤——在外力作用下，使悬浮液中的液体通过多孔介质的 孔道，而悬浮液中的固体颗粒被截留在介质上，从而实现固 、液分离的单元操作。 几点说明： ①其中多孔介质称为过滤介质；所处理的悬浮液称为滤浆； 滤浆中被过滤介质截留的固体颗粒称为称为滤饼或滤渣；通 过过滤介质后的液体称为滤液； ②驱使液体通过过滤介质的推动力可以有重力、压力（或压 差）和离心力，工业过程中经常采用的是压力； ③过滤操作的目的可能是为了获得清净的液体产品，也可能 是为了得到固体产品； ④洗涤的作用：回收滤饼中残留的滤液或除去滤饼中的可溶 性盐。
由过滤所得到的滤液体积量确定湿滤渣的体积。
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二、过滤基本方程式
1、过滤速率与过滤速度的定义
过滤速率——单位时间内所得到的滤液体积量，m3/s 。 dV 表达式为： d 过滤速度——单位时间内通过单位过滤面积的滤液体积 ， dV 表达式为： u Ad 式中：u——瞬时过滤速度，m3/s· m2，m/s；V——滤液体积，m3； A——过滤面积，m2； τ ——过滤时间，s。
2015-6-13
3、过滤的分类
（1）按粒子的尺度——过滤与超滤 过滤：宏观尺度，过滤悬浮液； 超滤：微观尺度，用超滤膜将大小不同的分子分开。 （2）按操作过程中的推动力 加压过滤； 减压过滤； 常压过滤； 离心过滤。
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（3）按截留颗粒的方式
①深层过滤 适合对象——固体颗粒粒径较小、含量极少（固相体积分率 在0.1%以下）的悬浮液。（如自来水厂的处理过程） 过滤原理 —— 悬浮液中的颗粒尺寸比介质孔道的尺寸小得
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（6）过滤速率（速度）方程
滤液通过滤饼层及过滤介质的总推动力为：
过滤推动力＝p pc pm
通过滤饼层及过滤介质的总阻力为：
由此可知：
rv(V Ve ) 过滤阻力＝Rc Rm A
dV p ——过滤速度方程 Ad rv(V Ve ) / A
dV A 2 p d rv(V Ve )
过滤），则只有增大推动力（Δ p ）。
2015-6-13
V+Ve V+Ve
V V
B
Ve
'
0
e
e
0
e
恒压过滤的滤液体积与过滤时间关系曲线.swf
2015-6-13
（5）由比阻r的定义可以看出，其值与滤饼的空隙率ε 及比
例系数有关。如果滤饼不可压缩，则这两个量便与压力无关 ，则比阻便与压力无关，于是过滤常数K便与压力无关。如果 滤饼可压缩，则r,K,qe与压力有关，则在某一压力下测定的r
d pc u 32l
2
p1
滤浆
其中，u—滤液在滤饼中的真实流速； μ —滤液粘度；
p2
滤饼，滤渣
过滤介质
l—通道的平均长度；
d—通道的平均直径。
2015-6-13
滤液
（3）滤饼层的过滤速度
d 2 pc dV ∵ Ad u 32l
p c dV ∴ 32 Vc Ad 2 A d 写成等式，即：
由：湿滤渣体积＝干滤渣体积＋滤液体积 以1kg干渣为基准，故：
C
c
1
P
C 1
（2）干渣质量与滤液体积的比值w
设：X——悬浮液中固体颗粒的质量分数，kg固体/kg悬浮液。 以1kg悬浮液为基准，故：
X w (1 CX ) / 由过滤所得到的滤液体积量确定干渣质量。
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滤饼过滤.swf
2015-6-13
滤饼过滤2.swf
架 桥 现 象
架桥现象.swf
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4、过滤介质——滤饼的支承物
过滤介质应具有下列条件： （1） 多孔性，孔道适当的小，对流体的阻力小，又能截住
要分离的颗粒；
（2） 物理化学性质稳定，耐热，耐化学腐蚀； （3）足够的机械强度，使用寿命长； （4）价格便宜。 工业常用的过滤介质主要有：
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——过滤速率方程
三、恒压过滤
过滤操作的方式可分为： （1）恒压变速； （2）恒速变压； （3）先恒速后恒压。 实际生产中恒压过滤占主要地位，主要是易于控制。 恒压过滤的特点：在恒定压强差下进行操作。恒压过滤时， 滤饼不断变厚致使阻力逐渐增加。但推动力ΔP恒定，过滤速 率逐渐变小。
一、过滤操作的基本概念
第三章 沉降与过滤
二、过滤基本方程式
三、恒压过滤 四、过滤常数的测定 五、过滤设备 六、滤饼的洗涤 七、过滤机的生产能力
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一、过滤的基本概念
1、什么是过滤
滤 浆 滤 饼 过滤介质
滤 液
过滤操作示意图.swf
固液混合，外力驱动，多孔介质，颗粒截留，液体通过
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2、过滤速度的表达
（1）过程的推动力 过滤过程中，需要在滤浆一侧和滤液透过一侧维持一定的 压差，过滤过程才能进行。从流体力学的角度讲，这一压差 用于克服滤液通过滤饼层和过滤介质层的微小孔道时的阻力 ，称为过滤过程的总推动力，以Δ p表示。
这一压差部分消耗在了滤饼层，部分消耗在了过滤介质层
2、过滤常数的实验测定 过滤计算必须在过滤常数具备的条件下才能进行。过滤常 数K、qe （或Ve ）的影响因素很多，包括：操作压力、滤饼 及颗粒的性质、滤浆的浓度、滤液的性质、过滤介质的性质 等，因此从理论上直接计算过滤常数比较困难，应该用实验 的方法测定。 两种测定方法 （1）方法一：对q2+2qqe=Kτ 进行微分可得：
（ 4 ）多孔膜：由高分子材料制成，膜很薄（几十 μm 到
200μm），孔很小，可以分离小到0.05μm的颗粒,应用多孔 膜的过滤有超滤和微滤。
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5、助滤剂 （1）滤饼的种类
不可压缩滤饼： 颗粒有一定的刚性，所形成的滤饼并
滤饼 不因所受的压力差而变形 ；
可压缩滤饼：颗粒比较软，所形成的滤饼在压差的作
多，颗粒容易进入介质孔道。但由于孔道弯曲细长，颗粒
随流体在曲折孔道中流过时，在表面力和静电力的作用下 附着在孔道壁上。 过滤特征 —— 过滤时并不在介质上形成滤饼，固体颗粒 沉积于过滤介质的内部。
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深层过滤.swf
深层过滤2.swf
②滤饼过滤 适合对象——固体颗粒的尺寸大多都比介质的孔道大，固相 含量稍高（固相体积分率在1%以上）的悬浮液。 过滤原理 ——过滤时悬浮液置于过滤介质的一侧，在过滤 操作的开始阶段，会有部分小颗粒进入介质孔道内，并可 能穿过孔道而不被截留，使滤液仍然是混浊的。随着过程 的进行，发生“架桥现象”，颗粒在介质上逐步堆积，形 成了一个颗粒层，称为滤饼。 过滤特征——在滤饼形成之后，它便成为对其后的颗粒起 主要截留作用的介质。因此，不断增厚的滤饼才是真正有 效的过滤介质，穿过滤饼的液体则变为澄清的液体。 工业过程中一般为滤饼过滤。
2015-6-13
u
两点说明：Байду номын сангаас
①随着过滤过程的进行，滤饼逐渐加厚。可以想见，如果过
滤压力不变，即恒压过滤时，过滤速度将逐渐减小。因此上
述定义为瞬时过滤速度。（恒压变速过程） ②过滤过程中，若要维持过滤速度不变，即维持恒速过滤， 则必须逐渐增加过滤压力或压差。（恒速变压过程） 因此，过滤是一个不稳定的过程。即不存在既恒压又恒速 的过程。
且
Vc l A
式中 Vc ——滤饼层体积 ； r——比例系数，称为滤饼比阻，其值取决于滤饼的性
pc dV Ad rVc / A
——滤饼层过滤速度计算式
质。
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（4）滤饼层的阻力
由： 过滤速度＝ 过滤推动力 比较 过滤阻力 可知：滤饼层阻力为 Rc＝rμ Vc/A
pc dV Ad rVc / A
行过滤，在过滤介质上形成一层由助滤剂组
成的滤饼。 将助滤剂混在滤浆中一起过滤。
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6、悬浮液量、固体量、滤液量及滤渣量之间的关系
质量 固体 湿滤渣 湿滤渣含液量 1 C C－1 密度 ρp ρ ρ
c
C——湿滤渣与其中所含干渣的质量比。（kg湿渣/kg干渣）
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（1）湿滤渣密度ρ c 的计算
、K、qe不能用于其它压力下的过滤计算。
s
（6）平均比阻与压力之间有如下经验关系：r＝r0ps，其中s
称为压缩性指数，其值取决于滤饼的压缩性，若不可压缩， 则s=0，r0为不随压力而变的常数。将这关系代入过滤常数的 定义式可得：
2p K vr0
qe
1 s
——过滤常数与压力之关系
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（3）湿滤渣质量与滤液体积的比值（wC）
kg干渣 kg湿滤渣 kg湿滤渣 wC ＝ 3 kg干渣 滤液体积m 滤液体积m 3
由过滤所得到的滤液体积量确定湿滤渣质量。
（4）湿滤渣体积与滤液体积的比值（v）
kg湿滤渣 / 滤液体积m 3 wC v ＝ （湿滤渣体积m 3 / 滤液体积m 3） 湿滤渣密度 c
而：Vc=vV
∴ 滤饼层阻力 Rc=rμ vV/A 式中 V——滤液体积量； v——单位体积滤液所对应的滤饼体积。
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（5）过滤介质阻力
仿照滤饼阻力的确定方法，将过滤介质的阻力表示为：
Rm=rμ vVe /A
式中 Ve ——当量滤液体积。指过滤介质所产生的阻力与某 一体积的滤饼层的阻力相等时，获得该滤饼层所得到的滤 液量。 注意：Ve 是一个虚拟量，在过滤过程中并不会出现。因为， 再过滤开始前，过滤介质就已经存在。其值取决于过滤介质 和滤饼的性质 。
滤饼对液体的透过性也很差，即阻力大，使过滤困难。
为解决上述两个问题，工业过滤时常采用助滤剂。
加入助滤剂后，可以改变滤饼的结构，增加滤饼的刚性，
使形成的滤饼不仅结构疏松，而且几乎是不可压缩的滤饼。
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（3）常用的助滤剂——坚硬且形状不规则的小固体颗粒
①硅藻土； ②珍珠岩； ③石棉； ④炭粉、纸浆粉等。 （4）助滤剂的加入方法 预涂 用助滤剂配成悬浮液，在正式过滤前用它进 加入方法
2015-6-13
边界条件： τ ＝0
τ =τ
V
V＝0
V＝V
2
2(V Ve )dV KA
0
d
0
∴
令
V 2 2VeV KA2
q＝V/A——单位过滤面积得到的滤液体积； qe=Ve /A ——过滤常数，单位过滤面积获得的虚拟滤
液体积量。 ∴
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q 2 2qe q K
用下变形，使滤饼中的流动通道变小， 阻力增大。 助滤剂一般用于可压缩滤饼。
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（2）助滤剂的作用
对于可压缩滤饼，过滤阻力在过滤压力提高时明显增大， 过滤压力越大，这种情况会越严重。另外，悬浮液中所含的 颗粒都很细，刚开始过滤时这些细粒进入介质的孔道中会将 孔道堵死，即使未严重到这种程度，这些很细颗粒所形成的
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1、恒压过滤方程式
据
dV A 2 p d rv(V Ve )
条件：恒压 Δ p=const
设备一定 A=const
过滤介质一定 Ve=const 悬浮液一定 r、μ 、v =const
令
则
2p K rv
——过滤常数
dV KA2 d 2(V Ve )
2(V Ve )dV KA2 d
p 1 2
，即：
p pm pc
其中：Δ pc——滤液通过滤饼层时的压力降，也是通过该层的 推动力； Δ pm——滤液通过介质层时的压力降，也是通过该层的 推动力。
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（2）滤液通过滤饼层时的速度
当滤液在滤饼层中流过时，由于通道的直径很小，阻力很 大，因而流体的流速很小，应该属于层流，压降与流速的关 系服从Poiseuille(泊谡叶）定律：
（ 1 ）织物介质：又称滤布，包括有棉、毛、丝等天然纤维 ，玻璃丝和各种合成纤维制成的织物，以及金属丝织成的网
能截留的粒径的范围较宽，从几十μm到1μm。
2015-6-13
优点：织物介质薄，阻力小，清洗与更新方便，价格比较便 宜，是工业上应用最广泛的过滤介质。 （2）多孔固体介质：如素烧陶瓷，烧结金属．塑料细粉粘成 的多孔塑料，棉花饼等。 这类介质较厚，孔道细，阻力大，能截留1～3μm的颗粒。 （3）堆积介质：由各种固体颗粒（砂、木炭、石棉粉等）或 非编织的纤维（玻璃棉等）堆积而成，层较厚。
几点讨论：
（1）两式均称为恒压过滤方程式； （2）反映了过滤一定时间后，所能得到的滤液量； （3）此方程为一元二次方程，曲线形状为抛物线型。 （4）由于是非线性关系，过滤开始时，一定时间内可得到 较多的滤液量，随着过滤的进行，同样长的时间，得到的滤
液量越来越少（阻力增大），若要得到相同的滤液量（恒速
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2、过滤的概念
过滤——在外力作用下，使悬浮液中的液体通过多孔介质的 孔道，而悬浮液中的固体颗粒被截留在介质上，从而实现固 、液分离的单元操作。 几点说明： ①其中多孔介质称为过滤介质；所处理的悬浮液称为滤浆； 滤浆中被过滤介质截留的固体颗粒称为称为滤饼或滤渣；通 过过滤介质后的液体称为滤液； ②驱使液体通过过滤介质的推动力可以有重力、压力（或压 差）和离心力，工业过程中经常采用的是压力； ③过滤操作的目的可能是为了获得清净的液体产品，也可能 是为了得到固体产品； ④洗涤的作用：回收滤饼中残留的滤液或除去滤饼中的可溶 性盐。
由过滤所得到的滤液体积量确定湿滤渣的体积。
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二、过滤基本方程式
1、过滤速率与过滤速度的定义
过滤速率——单位时间内所得到的滤液体积量，m3/s 。 dV 表达式为： d 过滤速度——单位时间内通过单位过滤面积的滤液体积 ， dV 表达式为： u Ad 式中：u——瞬时过滤速度，m3/s· m2，m/s；V——滤液体积，m3； A——过滤面积，m2； τ ——过滤时间，s。
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3、过滤的分类
（1）按粒子的尺度——过滤与超滤 过滤：宏观尺度，过滤悬浮液； 超滤：微观尺度，用超滤膜将大小不同的分子分开。 （2）按操作过程中的推动力 加压过滤； 减压过滤； 常压过滤； 离心过滤。
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（3）按截留颗粒的方式
①深层过滤 适合对象——固体颗粒粒径较小、含量极少（固相体积分率 在0.1%以下）的悬浮液。（如自来水厂的处理过程） 过滤原理 —— 悬浮液中的颗粒尺寸比介质孔道的尺寸小得
2015-6-13
（6）过滤速率（速度）方程
滤液通过滤饼层及过滤介质的总推动力为：
过滤推动力＝p pc pm
通过滤饼层及过滤介质的总阻力为：
由此可知：
rv(V Ve ) 过滤阻力＝Rc Rm A
dV p ——过滤速度方程 Ad rv(V Ve ) / A
dV A 2 p d rv(V Ve )
过滤），则只有增大推动力（Δ p ）。
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V+Ve V+Ve
V V
B
Ve
'
0
e
e
0
e
恒压过滤的滤液体积与过滤时间关系曲线.swf
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（5）由比阻r的定义可以看出，其值与滤饼的空隙率ε 及比
例系数有关。如果滤饼不可压缩，则这两个量便与压力无关 ，则比阻便与压力无关，于是过滤常数K便与压力无关。如果 滤饼可压缩，则r,K,qe与压力有关，则在某一压力下测定的r
d pc u 32l
2
p1
滤浆
其中，u—滤液在滤饼中的真实流速； μ —滤液粘度；
p2
滤饼，滤渣
过滤介质
l—通道的平均长度；
d—通道的平均直径。
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滤液
（3）滤饼层的过滤速度
d 2 pc dV ∵ Ad u 32l
p c dV ∴ 32 Vc Ad 2 A d 写成等式，即：
由：湿滤渣体积＝干滤渣体积＋滤液体积 以1kg干渣为基准，故：
C
c
1
P
C 1
（2）干渣质量与滤液体积的比值w
设：X——悬浮液中固体颗粒的质量分数，kg固体/kg悬浮液。 以1kg悬浮液为基准，故：
X w (1 CX ) / 由过滤所得到的滤液体积量确定干渣质量。
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架 桥 现 象
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4、过滤介质——滤饼的支承物
过滤介质应具有下列条件： （1） 多孔性，孔道适当的小，对流体的阻力小，又能截住
要分离的颗粒；
（2） 物理化学性质稳定，耐热，耐化学腐蚀； （3）足够的机械强度，使用寿命长； （4）价格便宜。 工业常用的过滤介质主要有：
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——过滤速率方程
三、恒压过滤
过滤操作的方式可分为： （1）恒压变速； （2）恒速变压； （3）先恒速后恒压。 实际生产中恒压过滤占主要地位，主要是易于控制。 恒压过滤的特点：在恒定压强差下进行操作。恒压过滤时， 滤饼不断变厚致使阻力逐渐增加。但推动力ΔP恒定，过滤速 率逐渐变小。