4·5·3 洗涤速滤与洗涤时间资料
毛巾类棉织品洗涤工作程序与标准说明
毛巾类棉织品洗涤工作程序与标准说明
一、设定程序
1.1物品装机后，关闭机门。
1.2按动按钮，设定毛巾洗涤程序。
二、加料
2.1用量杯按不同加料口加入洗涤原材料。
2.2加入水处理剂300克，强力400克，海宜丝300，乳化剂200克，彩漂400克，中和酸200克，柔软剂300克。
三、预洗
3.1洗衣机按预先设定程序运转，预洗2分钟，不设温度。
四、主洗
1预洗放水后，洗衣机主洗20分钟，自动加料水处理剂，洗衣粉、彩漂、乳化剂。
4.2洗衣机温度显示80℃，开始洗涤。
五、过水
5.1主洗20分钟后，洗衣机自动放水，脱水2分钟。
5.2第一遍过水，温度显示60℃，时间2分钟。
5.3第二遍过水，温度显示40℃，时间2分钟。
六、中脱
1、第二遍过水后，洗衣机排水，中脱1分钟。
七、第三次过水
7.1最后一遍过水，温度40℃，中和酸，柔软剂自动加入洗衣机内。
7.2洗涤5分钟后，洗衣机排水。
八、高脱、出机
8.1加入中和酸，柔软剂的水排净后，开始高脱。
8.2高脱7分钟，整个洗涤程序结束。
8.3机器开始报警，提示可以出机。
8.4按动停止按钮打开仓门，将洗涤物装入布草车内。
化工原理试卷库
(c)气体走管内，气体串联逆流操作；
(d)气体走管外，气体串联逆流操作。
c
空气以u=20m/s的速度在圆形直管内作强制湍流，测得对流传热系数
ai =100w/m2.k，当其它条件不变，而将速度变为u=40m/s，则ai变为( ) w/m2.k
(a)100
(b) 174
(c) 200
(d)141
b
在换热器进、出口温度一定的情况下，冷、热流体的流动方式中，平
一侧的α值。（填大或小）（3分）大；小 ；小
工业上的过滤操作分为
过滤和
过滤两大类。饼层 ； 深
床
9、静止流体中颗粒的重力沉降分为_____ _个阶段.起初为
_______________阶段,而后为___________阶段,终端速度
____________。（4分）两；加速；匀速； ut 10、蒸汽冷凝方式主要分为________________冷凝与______________冷
总温度差保持不变， 试问此保温材料应多厚？（16分）
解： r1= 2505mm r2 = 28.5mm r3= 53.5mm (1) Q= (t1-t3)/｛ (1/2πLλ1* ln r2/r1) + 1/2πLλ2 ln
r3/r2｝
L = 1m
所以 Q = (175-50)/ ｛ 1/2π*45 ln28.5/25.5 + 1/2π*0.2
θ= 550.8s
(2) (
dV/dθ)w
=
KA2/8(V+Ve)=
*49.86362/8(7.79125+0.01*49.8636)
5*10-5
= 1.875*10-3m3/s
θw = Vw/( dV/dθ)w= 415.6s
专题14 氢氧化亚铁、高铁酸盐的制备实验探究 -备战2024年高考化学考点微专题(解析版)
微专题14 氢氧化亚铁、高铁酸盐的制备1．（2019·浙江·高考真题）某同学设计如图装置(气密性已检查)制备Fe(OH)2白色沉淀。
Array请回答：(1) 仪器1的名称________。
装置5的作用________。
(2) 实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。
请为装置作一处改进，使溶液能进入4中________。
(3) 装置改进后，将3中反应后溶液压入4中，在4中析出了灰绿色沉淀。
从实验操作过程分析没有产生白色沉淀的原因________。
【答案】(1) 滴液漏斗(分液漏斗)液封，防止空气进入装置4(2)在装置2、3之间添加控制开关(3)装置4内的空气没有排尽【解析】该装置制备Fe(OH)2白色沉淀的思路是在排尽空气的气氛中，先将铁屑和稀硫酸反应得到FeSO4，再利用气体产生的气压把FeSO4溶液压至装置4中与NaOH反应，得到Fe(OH)2，注意所需试剂也需要加热除掉溶解氧。
（1）观察仪器1特征可知是分液漏斗或者滴液漏斗，该反应需要置于无氧环境，注意这里跟防倒吸无关，可知装置5的作用是液封，防止空气进入装置4。
（2）实验开始时，关闭K2，打开K1，反应一段时间后，再打开K2，关闭K1，发现3中溶液不能进入4中。
如此操作，不行的原因在于仪器1产生的H2从左侧导管溢出，那么没有足够的压强不能将FeSO4溶液挤出，因而在装置2、3之间添加控制开关即可。
（3）灰绿色沉淀产生的原因是Fe(OH)2被空气氧化，因为装置4中空气没有完全排尽。
2．（2022·北京东城·统考二模）以相同的流速分别向经硫酸酸化和未经酸化的浓度均为0.1mol·L-1的FeSO4溶液中通入O2.溶液中pH随时间的变化如下图所示。
已知：0.1mol·L-1Fe3+生成Fe(OH)3，开始沉淀时pH=1.5，完全沉淀时pH=2.8下列说法不正确的是A．由图1可知，酸化的FeSO4溶液中发生反应：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2OB．图2中，t=0时刻，FeSO4溶液pH=5.7是由于Fe2+发生了水解反应C．由图2可知，未酸化的FeSO4溶液中发生反应生成Fe(OH)3的同时还生成了H+D．若向FeSO4溶液中先加入过量NaOH溶液再通入O2，pH先增大后明显减小【答案】D【解析】A．由图1可知，向酸化的FeSO4溶液中通入氧气，溶液的pH值未超过1.4，则亚铁离子被氧化为铁离子，还没开始沉淀，即发生的氧化还原反应为：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，A正确；B．由于未加硫酸酸化，但t=0时刻，FeSO4溶液pH=5.7，则说明是亚铁离子水解导致的，其水解方程式为：Fe2++2H2O Fe(OH)2+2H+，B正确；C．由图2的曲线变化趋势可知，溶液中的反应使其pH值下降，根据氢氧化铁的沉淀范围可知，氧气将亚铁离子氧化为氢氧化铁沉淀，同时生成氢离子，该反应为：4Fe2++O2+10H2O =4Fe(OH)3↓+8H+，C正确；D．根据所给条件可知，若向FeSO4溶液中先加入过量NaOH溶液再通入O2，发生的反应为：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓，4Fe(OH)2+O2+2H2O= 4Fe(OH)3，所以加入氢氧化钠后，溶液的pH会增大，通入氧气后，由于消耗水，溶液中氢氧根离子浓度会继续增大，D错误；故选D。
2019年高考化学总复习专题24实验方案的设计与评价考题帮练习含解析(1)
实验方案的设计与评价题组1 物质制备实验方案的设计与评价1.[2017天津理综,4,6分]以下实验设计能达到实验目的的是( )实验目的实验设计A 除去NaHCO3固体中的Na2CO3将固体加热至恒重B 制备无水AlCl3蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液C 重结晶提纯苯甲酸将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶D 鉴别NaBr和KI溶液分别加新制氯水后,用CCl4萃取2.[2016全国卷Ⅱ,13,6分]下列实验操作能达到实验目的的是( )实验目的实验操作A 制备Fe(OH)3胶体将NaOH浓溶液滴加到饱和FeCl3溶液中B 由MgCl2溶液制备无水MgCl2将MgCl2溶液加热蒸干C 除去Cu粉中混有的CuO 加入稀硝酸溶解,过滤、洗涤、干燥D 比较水与乙醇中氢的活泼性分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中3.[2015重庆理综,4,6]下列实验中,所使用的装置(夹持装置略)、试剂和操作方法都正确的是( )A.观察Fe(OH)2的生成B.配制一定物质的量浓度的NaNO3溶液C.实验室制取氨D.验证乙烯的生成4.[2013安徽理综,8,6分]实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置)。
仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是( )选项a中的物质b中的物质c中收集的气体d中的物质A 浓氨水CaO NH3H2OB 浓硫酸Na2SO3SO2NaOH溶液C 稀硝酸Cu NO2H2OD 浓盐酸MnO2Cl2NaOH溶液5.[2015福建理综,25,15分]某化学兴趣小组制取氯酸钾和氯水并进行有关探究实验。
实验一制取氯酸钾和氯水利用如图所示的实验装置进行实验。
(1)制取实验结束后,取出B中试管冷却结晶,过滤,洗涤。
该实验操作过程需要的玻璃仪器有。
(2)若对调B和C装置的位置, (填“能”或“不能”)提高B中氯酸钾的产率。
实验二氯酸钾与碘化钾反应的研究(3)在不同条件下KClO3可将KI氧化为I2或KIO3。
流体通过颗粒层的流动-小-2-2015-11
求出压缩指数s
4.4.4 洗涤速率与洗涤时间
特点：洗涤时推动力、阻力不变，滤饼厚度不再增加，
洗涤速度为常数。
洗涤速度
⎜⎛ ⎝
dV Adτ
⎟⎞ ⎠w
=
洗涤推动力 洗涤阻力
与滤饼厚度、滤饼性质、洗涤液粘度、
①、洗涤速率
介质阻力有关
⎜⎛ dq ⎟⎞ = Δ℘w ⎝ dτ ⎠w rμw (q + qe )φ
则：
τ = V 2 + 2VVe KA 2
τw
=
Vw
⎜⎛ ⎝
dV dτ
⎟⎞ ⎠w
生产能力：
单位时间内获得的滤液量或滤饼量 。
Q= V = V ∑τ τ +τ w +τ D
过滤时间τ越长，是否生产能力越大？
一定的（τw+τD）， 必有一个最佳过滤时间τopt
Q= V
= f (τ )
τ +τW +τD
令
某叶滤机恒压操作，过滤终了时V=0.5m3，过 滤时间为1小时。已知
K = 1×10−5 m 2 / s, ve = 0,
求 ①、过滤面积。
②、现在同一压强下洗涤，洗涤液粘度同滤 液的粘度。Vw=0.01m3，求洗涤时间。
③、若将操作压差提高一倍（S=0.3）， 其他条件不变，过滤常数K为多少？ 获得同样滤液需要多少时间？
K = 2Δ℘ = 2Δ℘1− S
rφμ
r0φμ
操作压强改变后要换算, 悬浮液浓度变化后要换算
在恒压下做实验
过滤某固体悬浮液，压差恒定。20°C下 测得如下数据，试求过滤常数K和qe
过滤时间 τ(s） 单位面积过滤量 q (m3 / m2 )
专题4 实验条件的控制-备战2023年高考化学新编大一轮复习讲义(解析版)
专题6.4 实验条件的控制(1)排气方法为了防止空气中的成分氧气、CO2、水蒸气干扰实验，常用其他稳定的气体(如氮气)排尽装置中的空气；有时也可充分利用反应产物气体(如：氨气、氯气、二氧化硫)等排尽装置中的空气。
①防氧化、防水解为了防止空气的成分氧气、CO2、水蒸气干扰实验，常用其他稳定的气体(如氮气)排尽装置中的空气；有时也可充分利用反应物气体(如：氨气、氯气、二氧化硫)等排尽装置中的空气。
②定量测定气体实验中为了充分吸收某种需分析或测定的气体，常用其他稳定的气体(如氮气)作载气；有时也可充分利用反应物气体(如氧气)作载气，将生成的气体压入指定的吸收装置中。
(2)控制气体的流速及用量①用分液漏斗控制液体滴加的速度和用量。
②观察气泡，控制气流速度，如图，可观察气泡得到N2、H2的体积比约为1∶2的混合气。
③平衡气压如图，用长玻璃管平衡气压，防堵塞。
(3)压送液体根据装置的密封性，让反应生成气体或消耗气体，产生压强差，将液体压入或倒流入另一反应容器。
(4)温度控制①控制低温的目的：减少某些反应物或产品分解如H2O2、NH4HCO3等；减少某些反应物或产品挥发，如盐酸、氨水等；防止某物质水解，避免副反应发生等。
②采取加热的目的：加快反应速率或使平衡移动，加速溶解等。
③常考温度控制方式：a．水浴加热：均匀加热，反应温度100 ℃以下。
b．油浴加热：均匀加热，反应温度100～260 ℃。
c．冰水冷却：使某物质液化、降低产物的溶解度；减少其他副反应，提高产品纯度等。
d．保温：如中和热测定时，两烧杯之间填泡沫，真空双层玻璃容器等。
[巩固提升]1.ClO2气体是一种高效、广谱、安全的杀菌消毒剂，可用NaClO3和草酸(H2C2O4)反应制得。
已知：无水草酸100 ℃可以升华。
在制备ClO2时实验需在60～100 ℃进行的原因是___________________________________________________________，控制所需温度的方法是___________________________________________________2.Cl2与NO在常温常压下可合成亚硝酰氯(NOCl)，它的熔点为－64.5 ℃，沸点为－5.5 ℃，常温下是黄色的有毒气体，遇水易水解。
过滤过程计算
过滤过程计算【本节重点】（1）过滤速率基本方程；（2）不可压缩滤渣恒压过滤计算（滤液量、过滤时间、洗涤时间和生产能力）。
【本节难点】（1）物料衡算；（2）滤液量与过滤时间的对应关系。
１物料衡算对固体颗粒在液体中不发生溶胀（体积无变化）的物系，以每Kg悬浮液为基准，按体积加和原则可得：（1）悬浮液中固体含量的表示方法①质量分数：w（kg固体/kg悬浮液）②体积分数：Φ（m3固体/m3液体）上述表示方法之间的换算：式中：ρp—固体密度，kg/m3；ρ—滤液密度，kg/m3；总物料体积衡算：悬浮液体积=滤液体积+滤饼体积，即：固体体积衡算：固体体积=滤饼体积-空隙体积，即：所以：或：对一定的悬浮液Φ一定，若滤饼ε一定，单位面积累计得到滤液量，故q正比于滤饼厚度L。
一般Φ＜＜ε，则：２过滤速率（1）过滤速率：单位时间，单位面积所得到的滤液量。
由于液体在滤饼空隙中的流速很低，多处于康采尼公式适用范围，由该公式得：式中：，并令：则过滤速率：式中：Δp—滤饼两侧的压强差(Pa)，即过滤推动力。
r—滤饼的比阻，与滤液和滤饼性质有关。
其单位：r的数值大小可反映过滤操作的难易程度。
r与滤饼空隙率ε，颗粒比表面a有关。
①不可压缩滤饼：Δp↑，ε基本不变，r不变，仅取决于悬浮液的物理性质；②可压缩滤饼：：Δp↑，ε↓，r可用经验关系式：r=r0Δp S表示。
式中：r0—单位压强差下滤饼的比阻，与压强无关，由实验测定；S—滤饼的压缩指数，无因次，由实验测定。
对不可压缩滤饼S=0。
（2）过滤速率的基本方程实际的过滤阻力是由滤饼阻力和介质阻力串联而成，推动力也是由这两步的推动力串联而成，如图所示。
滤液经过滤饼的速率：滤液经过介质的速率：式中：q e—单位过滤面积上的当量滤液体积，m3/m2仿照第一章中将管件局部阻力折算为当量长度的直管阻力的办法，将过滤介质对滤液流动的阻力折算为厚度为Le的滤饼层阻力。
而过滤得到厚度为Le的滤饼层所通过的滤液量为Ve，则单位过滤面积上通过的滤液量即为qe，显然。
2024-2025学年河南省天一大联考高三上学期检测(二)化学试题及答案
绝密★启用前大联考2024——2025学年高中毕业班阶段性测试(二)化学考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。
如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
回答非选择题时，将答案写在答题卡上。
写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 O-16 Al-27 S-32 Cl-35.5 Cu-64 I-127一、选择题：本题共14小题，每小题3分，共42分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列乐器、头饰所指部件的主要成分与其他三项不能归为一类的是2.我国科研人员在嫦娥五号带回的月球样本中，发现了富含水分子、铵和氯的未知矿物晶体，且该矿物中氯的同位素组成和地球矿物显著不同。
下列说法正确的是A．3717Cl和3517Cl互为同素异形体B．NH4Cl的电子式为C．该未知晶体中一定含极性键、非极性键和离子键D．H2O的形成过程可表示为3.化学品在人们的生活中应用广泛。
下列说法错误的是A．小苏打可用作面食膨松剂B．纯碱可用作医用抗酸剂C．二氧化硫可用作葡萄酒的添加剂D．葡萄糖可用于急性低血糖的血糖回升4.下列实验操作正确的是A．用乙醇从碘水中萃取，分液获取乙醇的碘溶液B．不小心将碱液滴在皮肤上，先用大量水冲洗，再涂抹NaHCO3溶液C．将混有HCl的SO2依次通过饱和NaHSO3溶液、浓硫酸，可得纯净的SO2D．实验室中Li、Na、K等碱金属单质密封保存在煤油中5.下列各组有机物的鉴别方法或试剂错误的是A．锦纶和羊毛——灼烧法B．苯和CCl4——水C．葡萄糖和蔗糖——新制的氢氧化铜、加热D．植物油和裂化汽油——酸性高锰酸钾溶液6.若N A表示阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是A．7.1gCl2完全溶解于水，转移电子数为0.1N AB．1L0.1mol/LNaClO溶液中，含氧原子数为0.1N AC．8.8g乙酸乙酯中含有的官能团数目为0.1N AD．标准状况下，224mL乙烯气体中成键电子数为0.1N A7.辛夷是《神农本草经·上品·木部》中的一味中草药，其提取物之一乙酸龙脑酯的结构简式如图所示。
4.5过滤过程计算4.5.1过滤过程的数学描述物料衡算滤饼其
dq
3
P 1 P
d
K '(1 )a2
q
r q
比阻r r=r0(△P)s
r0, s均为实验常数，s称为压缩指数。
不可压缩滤饼，s=0;可压缩滤饼，s=0.2~0.8.
K
2P
r
2P
r0Ps
2P1s
r0
K P 1s
dq P1s
d
2020/8/10
第 4 章 流体通过颗粒层的流动
8
总结:
2P 1s
解：
w
p
6.34103
V饼 V悬浮液 1
w 1w
K
p
2P
V V悬 浮 液 V饼
2.1103 (m2 / s)
V悬
浮
液
1
1
7.87 m3
r
V 2 2VVe KA2
A V 4.07(m2 )
K
2020/8/10
第 4 章 流体通过颗粒层的流动
18
间歇式过滤机生产能力的分析:
r
K
ln(r)=s ln(△P）+lnr0
在双对数坐标上，以r 为纵坐标，以△P为横坐标，做图，所得直
线的斜率即为可压缩指数s.
或者
2P
K
r0 P s
2P 1s
K
r0
K
2
r 0
P
1
s
实验时保持 , .r0不变, 可以根据K与P的关系求1 s
或者
K P 1s
2020/8/10
第 4 章 流体通过颗粒层的流动
5
4.5.1过滤过程的数学描述
影响过滤速率的因素
dq
3
《化工原理》基本知识点
《化⼯原理》基本知识点第⼀章流体流动⼀、压强1、单位之间的换算关系：221101.3310330/10.33760atm kPa kgf m mH O mmHg====2、压⼒的表⽰（1）绝压：以绝对真空为基准的压⼒实际数值称为绝对压强（简称绝压），是流体的真实压强。
（2）表压：从压⼒表上测得的压⼒，反映表内压⼒⽐表外⼤⽓压⾼出的值。
表压=绝压-⼤⽓压（3）真空度：从真空表上测得的压⼒，反映表内压⼒⽐表外⼤⽓压低多少真空度=⼤⽓压-绝压3、流体静⼒学⽅程式0p p ghρ=+⼆、⽜顿粘性定律F du A dyτµ==τ为剪应⼒；dudy为速度梯度；µ为流体的粘度；粘度是流体的运动属性，单位为Pa·s；物理单位制单位为g/(cm·s)，称为P （泊），其百分之⼀为厘泊cp111Pa s P cP== 液体的粘度随温度升⾼⽽减⼩，⽓体粘度随温度升⾼⽽增⼤。
三、连续性⽅程若⽆质量积累，通过截⾯1的质量流量与通过截⾯2的质量流量相等。
111222u A u A ρρ=对不可压缩流体1122u A u A =即体积流量为常数。
四、柏努利⽅程式单位质量流体的柏努利⽅程式：22u p g z We hfρ++=-∑22u pgz E ρ++=称为流体的机械能单位重量流体的能量衡算⽅程：HfHe p u z -=?+?+?ρ22z ：位压头（位头）；22u g ：动压头（速度头）；pρ：静压头（压⼒头）有效功率：Ne WeWs =轴功率：NeN η=五、流动类型雷诺数：Re du ρµ=Re 是⼀⽆因次的纯数，反映了流体流动中惯性⼒与粘性⼒的对⽐关系。
（1）层流：Re 2000≤：层流（滞流），流体质点间不发⽣互混，流体成层的向前流动。
圆管内层流时的速度分布⽅程：2max 2(1)r r u u R=-层流时速度分布侧型为抛物线型（2）湍流Re 4000≥：湍流（紊流），流体质点间发⽣互混，特点为存在横向脉动。
过滤、洗涤、干燥“三合一”设备的原理及要求
过滤、洗涤、干燥“三合一”设备的原理及要求S毫圆过滤,洗涤,干燥"三合一"设备周立法(上海森松制药设备肯限公司,上海201208)的原理及要求摘要:从原料药物过滤,洗涤,干燥的"三合一"多功能设备的工作原理出发,对其性能,用途,结构,功能等分别阐述,同时对其控制,安装要求作了论述.关键词:过滤;洗涤;干燥;三合一;原料药物1概述在原料药的生产过程中,无论是无菌药品还是非无菌级药品都会遇到物料(晶体)在生产过程中的转移.常见的生产工艺过程为:结晶一过滤一洗涤一过滤一千燥等工艺操作.而以前在原料药生产中沿用老工艺流程为:结晶罐结晶一晶体过滤器或离心机进行固液分离一洗涤剂清洗晶体一抽真空过滤一人工出料一装盘,罩绸布袋一真空干燥箱干燥(或双锥干燥)一人工出料一装原料桶.其中,物料(晶体)在转移的过程中,由于晶体过滤器内用铲刀翻铲晶体或压碾晶体滤饼时会产生龟裂缝,而在出料挖晶体(粉)装盘的操作过程中,晶体暴露时间长,人为污染因素多,同时劳动强度又大,这种老工艺己很难满足GMP对药品生产的要求.然而,近年研发的"三合一"(过滤,洗涤,干燥)多功能设备集晶体的固液分离,洗涤过滤和低温真空干燥于一体,在一个密封的容器内完成上述工艺操作,从而有效地防止了人为污染,保证了药品内在质量,其工艺流程为:原料药结晶罐结晶一三合一多功能过滤器(过滤一洗涤一千燥)一自动排料.这种新的操作具有过程简便,密封操作,物料转换方便,生产效率高,产品质量好等特点.从结晶固液悬浮液进料到原料干燥后自动排出的整个生产过程均在一个容器内完成,使原料药生产收稿日期:2005—02—05作者简介:周立法(1941一),上海人,上海森松制药设备有限公司技术顾问(原上海先锋药业有限公司),高级工程师,研究方向:制药工程及制药装备应用技术.设备的总数减少,既降低了投资费用,又缩小了厂房的面积.由于"三合一"设备具备了上述优点,己逐渐为原料药生产厂所采用.本文以上海森松制药设备有限公司所生产的"三合一"(过滤,洗涤,干燥)多功能设备为蓝本,对该设备的原理和要求作一详述.2"三合一"设备的主要结构和工作原理2.1"三合一"设备的主要结构"三合一"设备的内部结构图见(图1),它主要有过滤一洗涤一干燥机组本体,搅拌装置,过滤盘与底座,排料装置,液压装置及控制箱等组成.2.1.1过滤一洗涤一干燥机组本体机组本体又称为"简体",是一个带有夹套装置的受压容器(夹套可以是半管夹套或蜂窝夹套).由椭圆形封头及圆柱形简体焊接而成,封头项部配有搅拌装置接口,(人/手)孔,灯视镜,(压力/真空)表口,进料口,清洗剂或洗涤液的进料口,旋转喷淋球安装口,真空或压缩气体(净化或惰性气体)口及安全阀口等:筒体侧面有排料口(兼取样与验证用).夹套外面有保温层,最外层为304板材装饰保持本体,便于表面清洁.2.1.2搅拌装置(1)搅拌装置由电机,减速机,轴封装置,搅拌轴,搅拌浆叶和变频器组成.(2)电机:常用的为防爆电机,这是因为在工艺操作中使用有机溶媒.(3)减速机:齿轮减速箱体宜整体铸造,齿轮应选择机电信息2005年第8期总第92期19}=:孕机电荡喜做成多种形式非无菌级或化工级设备可做成平浆式, 图1"三合一"设备的内部结构图优质合金经渗碳淬火处理以提高齿面硬度,增强减速机的承载能力.(4)轴封装置:非无菌级的设备可以选用填料密封或单端面机械密封,可用油渍石墨填料,聚四氟乙烯及特氟隆填料.但对医药级(无菌级)设备,因为有卫生及洁净度的要求,应采用机械密封(均采用双端面机械密封).又因搅拌主轴穿过筒体,上下移动,为了防止泄漏, 在主轴外面加一道不锈钢(3l6L)波纹管套,其两端头固定在机械密封装置与搅拌浆叶上,防止万一有异物进入及泄漏也不会进入本体内部,从而达到GMP的要求.(5)搅拌轴:根据需要可制作成实心轴或空芯轴,在机组中起到带动浆叶正/反转和上下移动的作用.空芯轴中间可以通入热媒介质使之与空芯浆叶连通,在筒体内起到对物料干燥时的加热作用.当搅拌轴顺时针(正转)运转时,可以搅起物料,使物料混合均匀;当搅拌轴逆时针(反转)运转时,可以压碾及抹平物料表面,杜绝滤饼龟裂现象,克服断路,保障过滤操作的顺利进行. (6)搅拌浆叶:根据不同的工艺要求,搅拌浆叶可以20机电信息2005年第8期总第92期并可以在下面带有钉钯式刮刀:无菌级设备浆叶常做成"S"型(双浆叶或三浆叶),浆叶形状可以加工成类似三角形式梯形.如果不需要进行内部加热可选择实芯浆叶,若需要内部加热,可制成空芯浆叶.浆叶的数目也可以根据过滤面积的大小而定,一般在2m以下设备常用"S"型双浆叶(见图2),过滤面积若大于3m可选用三浆叶形式.(7)变频器,安装于控制箱内,用来控制搅拌轴的转速.图2双桨叶外形图2.1-3过滤盘与底座过滤盘与底座组件由过滤板,支撑环,底盘(座)及脚轮组成.2.1.3.1过滤板(Yc):又称过滤介质,有织物介质(UP用合成纤维编织成的网状物),还有固体性的多孔物质烧结而成的烧结板,烧结金属网(见图3)或用聚合物烧结的过滤板,烧结金属网可分单层网和多层网.常用多层为4～6层烧结而成,这种烧结网,钢性好,孔径准确,可以反复清洗,长期使用,经常被药厂选用的孔径为5～50um(孔径可以依据物料性状而决定).(1)过滤板的材质:金属为304,3l6L;特殊材料为哈氏合金,磷铜网,黄铜网:聚合物为合成纤维编织网, 尼龙,聚四氟乙烯,聚丙烯等.S燕固图3烧结金属网板图(2)过滤烧结板的层数:可为单层网板,也可做成多层网板.同时,也可以做成不同孔径,分上,下两层孔径不同的烧结板.(3)过滤烧结板的包边:烧结板大部分为圆形片状结构,周边的包边材料可以选用铝合金,铜镀镍或不锈钢,无菌级设备的过滤板包边大部分为不锈钢包边.不锈钢烧结网过滤板直径与过滤面积经验对照如表l所示.2.1.3.2支撑环:支撑环由过滤花板及支撑架组成,用来支撑烧结过滤板,二者焊接或三者焊接,然后固定在表1过滤板直经与过滤面积对照底盘上.2.1.3.3底盘与支腿脚轮:底盘下置夹层可通入热媒对干燥物料起加热作用,而过滤板(片)支撑环花板则全部与底盘联结,底盘再通过卡箍与"三合一''机组本体相连结(tg可通过螺栓与本体连结).当底盘从本体卸下来后,可以用支腿脚轮从简体下面移出来,完成滤盘的清洗工作,除去积存在滤板上的少量物料,完成批次间的清场工作.2.1.4排料装置:多数"三合一"设备在本体圆筒下侧面设置排料阀,并与设备本体内壁紧密吻合.其中,阀杆外面套有波纹管,材质可用316L或聚四氟乙烯,在阀腔中配置自动清洗装置,而阀腔下方出料口配有卡箍式快开盲板,平时闷住排料阀出口,出料时打开.排料阀可全自动液压开/闭,也可以手动操作,无菌级设备的排料阀应具备CIP和SIP功能.2.1.5液压装置:液压系统由液压缸,分流阀,电机,油泵,引导止逆阀,流量阀,滤油器空气滤清器,压力表组, 油箱,油路板及油路管组成.若采用人工操作,则除了搅拌轴的升降使用液压外其余可以不配置液压系统.液压系统用于自动打开或关闭底盘及排料阀,控制底盘的上升/下降,同时用于搅拌轴在垂直方向的上升/下降.2.1.6控制箱:控制箱一部分置于配电机中,一部分放在机组周围,便于操作控制.2.2"三合一"设备的工作原理2.2.1"三合一"设备的工作原理:"三合一"设备是在一个密闭容器中把结晶后的固液混合物利用滤饼前后的压力差为推动力进行固液分离,并在同一设备完成过滤一清洗一再过滤一再清洗一过滤或压滤一干燥等工艺过程.因此,无论是初过滤还是清洗后的再过滤,都是滤饼方式的过滤,即在一个压力差为推动力的作用下, 使结晶后的晶体与液体的固液混合悬浮液经过多孔烧结网板,使晶体(固体状的颗粒)被截流在过滤介质的上面,而母液(液体)则经过介质而分离出来.2.2.2过滤速率的计算:"三合一"设备的过滤原理为滤饼过滤,在过滤的过程中,晶体颗粒被截留在过滤介质的一侧,而不断增厚的滤饼层也逐渐形成了一个过滤介质层,而在介质的另一侧是滤出的清液.由于滤饼的可压缩性,随着滤饼层厚度的增加使其也越来越紧密,与之产生的过滤阻力也随之增大,而对滤饼两侧外加的压力差(或用压缩气体或抽真空)即为过滤过程的推动力, 因此,可由下列公式中推算出过滤速率:过滤速率=其中,过滤速率指的是在单位时间通过单位过滤面积所得的过滤后的液体量.推动力△P可由施加于过滤介质两侧的压差计算机电信息2005年第8期总第92期21n"OH如OOO●1223456368O5O5OOOOOOO●12234566O2468O368OO●●1●●2222m加如∞机电荡亳出来;阻力来自于两个方面,一是过滤网介质层的阻力,另一个是滤饼层的阻力.各类结晶在过滤过程中形成的滤饼层的阻力可以经过小样试验求出.2.2_3洗涤与洗涤时间:晶体洗涤的作用是把残留在滤饼中的滤液或者把溶于洗涤剂中的可溶物逐步置换掉, 保证药物晶体的纯度,它的原理是置换作用.然而,洗涤时间也可先做小样试验再决定.洗涤阶段一般分3个阶段,初始洗涤阶段,清洗出大部分母液; 中间洗涤阶段,其洗涤剂中的母液含量越来越少;后洗涤阶段,滤饼中大部分母液已被置换出来,滤饼层中的结晶颗粒为纯净的药物结品固形物.洗涤时间不是越长越好,而是从小样试验中找出一个最经济合适的时间及洗涤次数.2.2.4滤饼厚度:在选择"三合一"设备(尤其在决定过滤面积大小)时,应先推算一下晶体滤饼的厚度,根据下列经验公式可以估算出滤饼的厚度.4Wd/92×了【式中湿滤饼的厚度(指未干燥前厚度),mm;一湿滤饼的重量(可由小样试验),kg;卜湿滤饼的比容,g/ml,可由小样试验求出.拟选定的"三合一"过滤板的有效直径D,m;其中,W,d可以做小样试验得出,计算出来的滤饼厚度可与下列表(参考数值)中经验数值比对,如果厚度值靠近选定的规格,则说明选择正确.若有偏差则再选择其他数值的直径,计算后进行比对,找出最佳滤板直径.除了结晶非常松散极易过滤的物料外,当滤饼厚度超过500mm以上,由于在滤饼层产生阻力也越来越大,过滤时间加长,过滤效率下降,因此建议不宜随意增大滤饼的厚度.(具体比照见表2)3"三合一"设备的主要特点和功能3.1"三合一"设备的主要特点3.1.1多功能一体化操作"三合一"设备把搅拌,过滤,洗涤,干燥等工艺过程在同一台密闭设备内完成,因此避免了物料在转移过程22机电信息2005年第8期总第92期表2滤饼厚度选择中异物的混入和微生物的污染,使产品质量得到充分的保证.3.1.2自动控制,操作方便,减轻劳动强度,工艺控制更稳定"三合一"设备可以全自动进行晶体搅拌,过滤,滤饼的清洗,压碾龟裂缝隙,进行物料的干燥以及物料的自动排出等所有操作采用液压控制,操作稳定.3.1_3具备在位清洗和在位灭菌功能凡与物料接触的部件均可以进行全自动在位清洗,包括本体,管道,管接件,排料阀等,在自动清洗后,可以不移动及拆开零部件的状态下进行在位灭菌,便于做好设备的清洗验证和空罐的灭菌验证.3.1.4设备结构简单,生产环境得以改善"三合一"设备从进料开始到干燥后成品排出的全部过程在一台装置中完成,所需工艺设备的总数大幅度减少,起到一台顶多台常规过滤设备的作用.由十整个操作均在密封状态下进行,无论是液体,气体,粉尘均不排放在洁净室内,无污染和危害人体的因素存在,从而减少洁净区域的面积,降低工程总的投资费用.3.1.5符合GMP对原料药生产设备的要求在同一台设备中分别完成搅拌,过滤,洗涤,压碾,脱液,干燥和物料自动排出等单元操作,降低避免了环境对物料可能产生的污染,减少物料暴露时间,保证了产品内在质量,使该类型设备符合GMP的要求.3.2"三合一"设备的"五大"功能(见图4)3.2.1搅拌过滤功能:结晶罐中结晶后的物料(固液混悬物)进行搅拌均匀,然后过滤进行晶体与母液的固液分离.3.2.2滤饼清洗过滤功能:又称滤饼的淋洗或置换清洗,对易清洗的物料,可以不翻起晶体的滤饼层进行清翻S熏圆醯鞋鱼搅拌,过滤滤饼清洗脱液,延展干燥,it}出在线清洗与流消毒图4"三合一"设备的"五大"功能图洗,过滤.对于难于清洗的物料,可搅起晶体的滤饼层,用洗涤剂进行置换清洗及过滤,可进行一次,也可以反复进行几次,直到清洗干净,达到工艺要求为止.3.2.3脱液延展功能:对滤饼进行压碾,除去滤饼中的龟裂缝,克服过滤中的断路现象,用压空或真空方式,使过滤顺利进行,固液分离清晰.3.2.4干燥出料功能:低温真空干燥达到干燥标准指标后,可以自动出料.真空干燥时,抽真空可由罐体上面抽,也可以从罐体滤板下方抽,同时在简体夹套,搅拌轴,浆叶通入恒温热水对物料进行加热,从而达到干燥的目的.干燥后,开启搅拌阀和排料阀进行自动出料.3.2.5CIP和SIP功能:工艺操作结束后,在简体内和排料阀腔中对整个简体和排料阀进行在位清洗(内部均安装旋转喷淋球)清洗后再用蒸汽灭菌,完成CIP和SIP功能过程.4"三合一"设备的主要技术要求无菌级(化工级)产品,而自动操作式用于生产无菌级产品的设备.随着机电一体化的普及和模块化操作方式的发展,目前单纯采用手工操作方式的很少采用,大部分设备都采用机电一体化的模块式控制来完成整套工艺操作.非无菌级,无菌级两类不同要求设备在结构中的区别如表3所示.4.2对"三合一"设备的使用的工艺要求在选择使用"三合一"设备时,首先要弄清楚下列几表3非无菌级和无菌级设备的要求4.1"三合一"设备的选用要求"三合一"设备按用途可以分为二种,一种为非无菌级设备(化工级),即产品不需微生物指标检测;另一种为无菌级产品的设备,即产品需要检测无菌,热原,澄明度等指标."三合一"设备按操作方式来区分也有二种(手动操作和自动操作),在常规情况下,手动式用于非个工艺方面的要求:4.2.1处理对象(物料)的理化性状,即结晶后的固液混合悬浮液中的固含量.处理时的温度,料液的粘度,比重,pH值,每批处理量,结晶固体的形状和粒径等要求, 这样可以便于过滤板孔径和材质的选择.4.2.2所需洗涤剂(液)的种类,清洗方法,洗涤次数,温度,用量及DH值.机电信息2005年第8期总第92期23机电荡霉4.2-3对设备的具体工艺要求,如工作压力,工作温度, 加热方式,过滤方式等.4.2.4对电气配件及防爆等级的要求.4.2.5工艺过程设置的要求.以上基本要求清楚后,结合小样试验的数据,选择一款适用的型号设备,用于原料药物的生产.4.3"三合一"设备的制造与控制要求4.3.1"三合一"设备的制造要求4.3.1.1筒体材质与表面处理:对化工级(非无菌级)可选用304不锈钢制作,表面处理为机械抛光到表面平均粗糙度Ra~<0.8um;对无菌级设备,则宜全部选用316L不锈钢制作,表面处理(机械抛光+电抛)Ra≤0-3um.4.3.1.2筒体内部设置的清洗球,搅拌轴,浆叶,搅拌轴套(耐压波纹管)及功能管接口的材质与表面处理要求:对化工级(非无菌级)可选用304不锈钢,表面处理Ra≤0.8um;对无菌级设备,则选用316L不锈钢,表面处理(机械抛光+电抛)Ra≤0-3um.4.3.1.3自动卸料阀为无积液结构,无菌级设备材质为316L不锈钢表面处理(机械抛光+电抛)Ra~<0-3m, 阀杆套可选用聚四氟波纹管或耐压不锈钢波纹管;化工级设备可选用304不锈钢制造Ra≤0.8um.4.3.1.4设备上部的搅拌装置(电机,减速器等),材质可选用304不锈钢或普通钢材.电机减速器为固定式为好,仅仅使搅拌轴可以上下移动(也有的设备是轴,电机减速器上下一齐移动).固定部分用304不锈钢外罩壳包起来,便于清洁,使其更加符合GMP规范中无菌管理的清洁卫生制度的要求.4.3.1.5过滤板,盘,支撑架,无菌级设备用3l6L不锈钢制作,表面处理(机械抛光+电抛)Ra<~0.4lam;化工级的设备可用304不锈钢制作,表面处理为机械抛光Ra≤0.8um.4.4"三合一"设备的控制要求4.4.1"三合一"设备的控制配置及安装"三合一"设备的控制性能对使用性能的影响很大,一般的控制系统常采用可编程控器(PLC)集中控制,同时有些用户会配备并采用集散控制系统(DCS)或现场24机电信息2005年第8期总第92期总线系统(FCS)."三合一"设备在进行自控设计时要优先配置(DCS)或(FCS)的接口,以便用户可以联机,联网集中控制."三合一"设备控制部分按常规配置,分为两部分,一是控制箱,另一个是操作箱,为便于现场(在洁净室内)操作及临场控制,系统也可以采用触摸控制(HMI), 对工艺操作和整个机组进行监控.常规做法是:控制箱放在现场(洁净区)防爆区域内,所以必须使用防爆结构,如果把触摸屏放在洁净区内进行操作,则触摸屏也必须是防爆型产品.控制柜一般放在非防爆区域,采用非防爆结构.4.4.2"三合一"设备的控制目的与操作方式"三合一"设备的控制系统可控制搅拌浆叶的正转(jml~时针)/反转(逆时针),而浆叶的转速调整则由机组的变频调速器进行直接控制.搅拌浆叶的升降,过滤板盘的升降,卡箍的开/关,排料阀的开/关等工艺操作过程均由PLC控制的液压系统中的电磁阀来完成.在控制系统中设有手动和自动控制功能.在手动状况下,电机,电磁阀均可以按工艺过程进行控制和操作. 在安装完毕初期调试时,必须先用手动操作,对各类工艺参数进行测试,调整.另外,当设备正常自动运行遇到意外情况时,需紧急停车,即可用手动方式对故障进行排除.整个控制过程包括:搅拌,过滤,清洗碾压,抹平,干燥,排料及排料阀的清洗等过程.在自动控制时,也应该对工艺中每个工序都能有效地控制操作,而每个工序也可以进行组合,连续运行.4.5"三合一"设备的安装与系统配置要求4.5.1"三合一"设备的安装要求4.5.1.1无菌级设备安装于l万级洁净厂房,与结晶罐邻近分开安置(也可以同置于一室),并由卫生级管路连结.凡进入"三合一"设备中的物料,如晶体与母液混合浮悬液,压缩气体纯化水,注射用水,清洗剂(溶剂)等均需进行无菌过滤后方可加入简体里面.4.5.1.2化工级(非无菌级)设备可安装于一般生产区域或l0万级区域.4.5.2"三合一"设备的系统配置要求国S煮圃详见系统安装流程图(见图5),主要外接口有原料液进入,空气及氮气进入口,真空抽出管道,滤液排出管道,热水进出管道及固体物料排出,此外还可以根据工艺要求配备一定种类的外接管道.对晶体物料的表面进行机械性压碾,开始搅拌按逆时针旋转,一边压碾晶体表面,平整并修复滤饼上的裂纹;一边继续进行加压过滤或抽真空过滤.4.6.6干燥,真空干燥或加热空气干燥图5"三合一"设备的安装流程图4.6"三合一"设备的操作要求4.6.1进料过程开启容器上部的进料阀,把已经在结晶罐或反应罐中结晶好的物料放入"三合一"简体内,并搅拌均匀.4.6.2过滤甩干过程可以选用加压方式过滤或抽真空方式进行抽滤,同时也把搅拌浆叶降到晶体滤饼表面, 进行压碾并过滤.4.6.3淋洗晶体(物料)由容器上部的清洗球中加入规定的清洗球(液),喷淋球到晶体滤饼的表面进行抽滤清洗(又称置换清洗).4.6.4搅拌清洗淋洗后可以再从清洗喷淋球中加入清洗剂(液),并开启搅拌顺时针方向旋转,把晶体滤饼粉碎松开使其与清洗液充分混合呈糊状,并通过搅拌对晶体进行搅拌清洗.4.6.5压碾过滤,脱液开启真空阀门对筒体内进行减压,同时开夹套加热循环系统(简体,筒底,搅拌轴,浆叶),按工艺规定的温度进行真空干燥,届时也可以开搅拌,顺时针转动粉碎松开滤饼加快干燥,或更换方式用通入干燥的热空气对物料进行热空气干燥.4.6.7物料的排出,自动卸料按生产工艺规定的条件(时间,温度,真空度,水分)进行物料干燥,符合质量标准后,顺时针启动搅拌使干燥好的物料通过旋转的浆叶移到排出口,经排料阀自动排出.4.6.8在位清洗与在位灭菌卸料完毕后,即可对简体,排料阀进行在位清洗与在位灭菌.5小结本文以上海森松制药设备有限公司所生产的"三合一"(过滤,洗涤,干燥)多功能设备为蓝本,通过对该设备的特点与功能,结构与工作原理以及技术要求的详述,可体会到该设备在原料药生产中的运用价值,了解到设备运用的技术要求,这对推动国内原料药生产走向新的高点均有一定现实意义.上海森松制药设备有限公司所生产的"三合一"设备系日本技术产品,其溶入了世界先进洁净设备制造技术,在结构上着力对无菌产品应用的研发,故特别适用于无菌原料药的制备.【参考文献】[I]周立法."三合一"过滤洗涤干燥机组实施设备GMP验证的技术要求.制药机械,2004[2]化工原理.中国化学工业出版社机电信息2005年第8期总第92期25。
专业课计算题
2001 A综合题（每题13，计52分）3．1 某板框过滤机的过滤面积为0.4m2，在恒压下过滤某种悬浮液，4小时后得滤液量80m3，（过滤介质阻力不计）。
试求：（1）若其它情况不变，过滤面积加倍，可得滤液多少？（2）若过滤4小时后，用5m3的水洗涤滤饼，需要多长的洗涤时间？（洗水的粘度与滤液的相同）。
（3）若以上情况不变，折卸和组装时间为2小时，求生产能力（以m3（滤液）/h）？3.2填料吸收塔某截面上的气、液相组成为y=0.05，x=0.01（皆为溶质摩尔分率），气膜体积传质系数k y a=0.03kmol/（m3·s），液膜体积传质系数k x a=.02kmol/（m3·s），若相平衡关系为y=2.0x，试求两相间传质总推动力、总阻力、传质速率及各相阻力的分配。
3.3在填料塔内用稀硫酸吸收空气中的氨。
当溶液中存在游离酸时，氨的平衡分压为零。
下列三种情况下的操作条件基本相同，试求所需填料高度的比例：（1）混合气含氨1％，要求吸收率为90％；（2）混合气含氨1％，要求吸收率为99％；（3）混合气含氨5％，要求吸收率为99％。
3.4图中表述了聚式流化床压降与流速的关系，请指出，①、②、③线段分别代表什么阶段，④和⑤分别代表什么现象？P流化床压降与流速的关系图2001 B3.1用板框压滤机在恒压强差下过滤某种悬浮液，测得过滤方程式为：2Vθ252105A V V -⨯=+式中：V —滤液体积，m 3；A —过滤面积，m 2； θ—过滤时间，s 。
试求：（1）欲在30min 内获得5m 3滤液，需要边框尺寸为635mm ×635mm ×25mm 的滤筐若干个；（2）过滤常数K 、q e 、θe 。
3. 2图中表述了聚式流化床压降与流速的关系，请指出，①、②、③线段分别代表什么阶段？④和⑤分别代表什么现象？3.3在填料吸收塔内用清水吸收含溶质A 的气体混合物，两相逆流操作。
(化工原理)第三节 过滤
3-3-1 过滤操作的基本概念-1
过滤是以某种多孔物质作为介质来处理 悬浮液的操作。在外力的作用下,悬浮 液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒 被截留下来,从而实现固、液分离.
过滤操作的基本概念-2
一、过滤方式
饼层过滤 深床过滤
"架桥现象"
过滤操作的基本概念-3
二、过滤介质
则在任一瞬间的滤饼厚度L与当时已经 获得滤液体积V之间的关系应为：
LA =υV
υ——滤饼体积与相应的滤液体积之比,无因次, 或m3/m3
过滤基本方程式
如体生积成以V厚e表度示为,L则e的：滤饼所应获得的滤液
式拟中滤V液e—体—积过,m滤3。介质的当量滤液体积,或称虚
在一定的操作条件下,以一定介质过滤 一在定不的同悬的浮过液滤时操作, V中e为,V定e值值不,但同同。一介质
(L+L）w=2(L+Le)E
滤饼的洗涤-6
将以上关系代人过滤基本方程式,可得
板框压滤机上的洗涤速率约为过滤终了 时滤液流率的四分之一。
滤饼的洗涤-7
当洗水粘度、洗水表压与滤液粘度、过 滤压强差有明显差异时,所需的洗涤时 间可按下式进行校正,即：
式中 θW’ ——校正后的洗涤时间,s θW——未经校正的洗涤时间,s μW——洗水粘度,N•s/m2 Δp——过滤终了时刻的推动力,N/m2 ΔpW——洗涤推动力,N/m2
积分并将式3-43代入,得：
(V2-VR2)+2Ve(V -VR)=KA2(θ-θR)
恒压阶段的过滤方程,式中(V -VR)、 (获θ得-θ的R滤) 液分体别积代及表所转经入历恒的压过操滤作时后间所。
例9
例9
3-3-5 过滤常数的测定
新乡市第一中学高中化学必修一第二章《海水中的重要元素—钠和氯》知识点复习(课后培优)
一、填空题1．按要求填空:(1)写出钠与水反应的离子方程式：___________。
(2)过氧化钠的颜色为：___________，其阳离子和阴离子的个数比为___________，写出过氧化钠与水反应的化学方程式：___________。
(3)写出氯的原子结构示意图：___________， 写出工业制漂白粉的化学方程式：___________。
(4)向碳酸氢钠溶液中滴加少量的氢氧化钙，写出反应的离子方程式：___________。
2．按要求完成下列填空：（1）硫酸铁在水溶液中的电离方程式：___。
（2）实验室制取氯气的化学方程式：___。
（3）单线桥法标出下列反应电子转移的方向和数目并填空：___。
K 2Cr 2O 7+14HCl=2KCl+2CrCl 3+3Cl 2↑+7H 2O在该反应中，氧化剂是___ (填化学式)。
3．我们生活中处处都与化学有密切关系。
22Na CO 、3NaHCO 和食盐等是生活中常见的钠盐。
（1）写出苏打与少量醋酸反应的离子方程式____________。
（2）小苏打常用于治疗胃酸过多，写出相应的离子方程______。
（3）写出实验室检验氯化钠溶液中Cl -的离子方程式______。
（4）漂白液光照会产生无色无味气体。
写出生成气体的离子方程式______。
（5）氯水与SO 2均有漂白性，二者混合则失去漂白性，请写出发生的离子方程式______。
4．可用氨气跟氧化铜反应制备纯净氮气，其反应为：2NH 3 + 3CuOΔN 2 + 3Cu + 3H 2O 。
回答下列问题：(1)标准状况下，6.72 L N 2的物质的量是____mol 。
(2)80 g CuO 中含有的Cu 2+的数目为____。
(3)相同物质的量的NH 3和H 2O 的分子的个数比是____，它们的质量比是____。
(4)标准状况下，将2.24 L NH 3溶于水配制成100 mL 的溶液，其溶质的物质的量浓度为____mol·L -1。
高考化学一轮复习题：工业流程题
高考化学一轮复习题：工业流程题1．（2022·福建·厦门双十中学模拟预测）砷的化合物可用于半导体领域，如我国“天宫”空间站的核心舱“天和号”就是采用砷化镓薄膜电池来供电。
一种从酸性高浓度含砷废水[砷主要以亚砷酸()33H AsO 形式存在]中回收砷的工艺流程如下：已知：①2333332As S 6NaOH Na AsO Na AsS 3H O +=++ ①()()23233As S (s)3S aq 2AsS aq --+①砷酸()34H AsO 是一种弱酸，在酸性条件下有强氧化性，能被2SO 、氢碘酸还原 (1)23As S 中砷元素的化合价为_______价。
(2)“沉砷”过程中FeS 是否可以用过量的2Na S 替换？请做出判断并从平衡移动的角度解释原因：_______。
(3)向滤液①中通入氧气进行“氧化脱硫”，请写出脱硫的化学反应方程式_______。
(4)用2SO 进行“还原”过程，请写出其离子反应方程式：_______，若需检验还原后溶液中是否仍存在砷酸，则还需要的另取的实验试剂_______。
(5)已知：常温下，pH 7>时，吸附剂表面带负电，pH 越大，吸附剂表面带的负电荷越多；pH<7时，吸附剂表面带正电，pH 越小，吸附剂表面带的正电荷越多。
当溶液pH 介于7~9，吸附剂对五价砷平衡吸附量随pH 的升高而下降，试分析其原因：_______。
(6)含砷废水也可采用另一种化学沉降法处理：向废水中先加入适量氧化剂，再加入生石灰调节pH ，将砷元素转化为()342Ca AsO 沉淀。
若沉降后上层清液中()2+c Ca为3210mol /L -⨯，则该溶液中34AsO -的浓度为_______mol/L(已知：()19sp 342Ca AsO 810K -⎡⎤=⨯⎣⎦)。
2．（2022·黑龙江·哈师大附中三模）锌是一种应用广泛的金属，目前工业上主要采用“湿法”工艺冶炼锌。
第四讲 滤饼洗涤速率、时间与过滤机生产能力计算-1
需要2min的时间。试求过滤机的生产能力。
Q V
D
q2
K
K 2p1s
rC
qV A
第三节 过滤
八、过滤机生产能力
例3-8： 某工厂以板框压滤机在恒压下过滤一种悬浮液，滤框为方形，边 长1 m，厚25 mm，过滤机总的过滤面积为30 m2, 在目前操作情况下，当滤框 充满滤饼时，每平方米过滤面积得滤液1.4 m3，需要时间3h，且滤饼未加洗 涤。装卸滤框等辅助时间为0.67 h，设过滤介质的阻力可以忽略，试求：
d rC(V Ve )
K 2p1s rC
q2 2qqe K
形式二
qV , A
qe
Ve A
dV KA2
d 2(V Ve )
e e Ve V Ve
V 2 2VVe KA2
形式一
第三节 过滤
五、恒速过滤
恒速过滤时，滤饼不断变厚致使阻力逐渐增加。为保证过滤速
第三节 过滤
六、过滤常数的测定
1、恒压下K、qe的测定
q2 2qqe K
1 2
q K q K qe
对于一定恒压下过滤的悬浮液，测出延续的时间t及滤液的累计
量q（按单位面积计）的数据，绘t/q～q图，由斜率及截距可求得
K、qe。
2、压缩性指数S的测定
lg
K
(1
s) lg(p)
lg
2
r0VC
在双对数坐标上绘制K～Dp图，由斜率可求S。
第三节 过滤
六、过滤常数的测定
例3-6：在恒定压差及25 ℃下进行过滤实验，已知CaCO3 粉末与水的悬浮液中单位体积清液所带的固体量c=23.5 kg/m3。 过滤时所取得的过滤时间与单位面积虑液量q的数据列于下表。 试求过滤常数K及qe。
洗衣房系列培训之洗涤参数(PPT 31页)
Ca2+(钙离子)+
(HCO3+)2 (碳酸氢根离子)
水硬度（三）
水硬度离子如何形成水垢和皂垢：
Ca2+(钙离子)+ (HCO3-)2 (碳酸氢根离子) 加热 CaCO3(碳酸钙) 沉积成水垢 + H2O(水) + CO2(二氧化碳)
Ca2+(钙离子)+ 2NaSoap (皂) 加热 Ca(Soap)2(皂化钙) 沉积成皂垢 + Na+(钠离 子)
水硬度（四）
硬水离子对洗涤的其它影响：
形成皂垢（阴离子表面活性剂）后产生腐 臭味及使织物脱色
与非离子表面活性剂（如：乳化去油剂） 不会形成皂垢，但会影响其洗涤活性
洗液的pH值
•主洗的pH值应在10.0~11.5之间，视脏污程 度及织物类型（棉高，涤低）而定 •氯漂步骤的pH值应在9.6~10.6之间 •中和前一步过水的pH值应在8.5以下 •中和的pH值应在5.5~6.5之间
织物洗涤的最终pH值
•织物的最终pH值应该在5.5~6.5的状况下为 宜，涤类织物最终pH值可比棉类稍高 •织物的最终pH值低于4.5便会对棉织物造成 较大损伤
洗涤五要素
在机洗清洁过程中,影响清洗效果的五个要素是: 1）机械运作 2）时间 3）清洁剂 4）温度 5）水 机械运作、时间、清洁剂和温度的可以平衡协 调和互补
0.20%
0.11% 0.035%
ÿ Ô »î ÐÔ ÂÈ Ëð ʧ 17.4% 9.9% 6.2% 3.4% 1.1% (% w/w)
• 粉剂氯漂多用有机氯为原料，浓度一般为 36 %，比较稳定
洗液中活性氧浓度
在温度为70~80oC时，pH值为10.0~11.5的情 况下，最佳活性氧浓度应为100~200ppm （视污渍程度而定）
化工原理过滤实验
化工实验二 过滤实验13生物工程2班 陈忠杰 201330550204 指导老师：李璐一、实验目的1.了解板框过滤机的构造、流程和操作方法。
2.测定某一压力下过滤方程中的过滤常数K 、e q 、e τ值，增进对过滤理论的理解。
3.测定洗涤速率与最终过滤速率间的关系。
二、基本原理恒压过滤是在恒定压力下，使悬浮液中的液体通过介质（成为滤液），而固体粒子被介质截留，形成虑饼，从而达到固—液分离目的的操作。
过滤速度由过滤介质两侧的压差及过滤阻力决定。
因为过滤过程滤渣厚度不断增加，过滤阻力亦不断增大，故恒压过滤速度随过滤时间而降低。
当过滤介质及阻力均应计入时，恒压过滤方程如下： )()(22e e KA V V ττ+=+ （5-1）)()(2e e K q q ττ+=+ （5-2）将式（5-2）微分，得：e e q Kq K dqd Kd dq q q 22)(2+==+ττ（5-3） 式（5-3）为一条直线，但dqd τ难以测得，实际可用q ∆∆/τ代替，即 e q Kq K q 22+=∆∆τ （5-4） 因此，只需在恒压下进行过滤试验，测取一系列的τ∆、q ∆，做q ∆∆/τ与q 的关系图，得一直线，这条直线斜率为K2，截距为e qK 2，进而可算出K 、e q 的值：再以q=0，τ=0带入式（5-2），即可求得e τ。
2洗涤速率与最终过滤速率的测得：在一定压力下洗涤速率是恒定不变的。
w d dV )(τ=ww Vτ （5-5） 最终过滤速率的确定比较困难，因为它是一个变数，为了测得比较准确，应让过滤操作进行到率框全部被滤渣充满后在停止。
根据恒压过滤方程，可得恒压过滤方程的最终过滤速率E d dV)(τ为： E d dV )(τ=)(2)(22e e q q KAV V KA +=+ （5-6） 式中：V —整个过滤时间内所得的滤液总量：q —整个过滤时间内通过单位过滤面积所得的滤液总量。
三、实验装置与流程本实验装置GL200B 由空压机、配料槽、压力料槽、板框过滤机等组成，其流程示意如图5-1.MgCO3 的悬浮液在配料桶内配制一定浓度后，利用压差送入压力槽中，用压缩空气加以搅拌使MgCO3不致沉降，同时利用压缩空气的压力将滤浆送入板框压滤机过滤，滤液流入量筒计量，压缩空气从压力槽上排空管中排出。
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( ) ( )
dq d w
dq d F终
(
K 2 ( q qe )
) F终 ( ) w cons
q
过滤速率 dq/dτ= K /2(q + q e) （dq/dτ）w = K /2(q + q e) 2 qw ( q qe ) F终 qw 洗涤时间 或 w dq
4· 5· 3 洗涤速滤与洗涤时间 4．5．4 过滤过程的计算
2018/10/24
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1
4· 5· 3 洗涤速滤与洗涤时间
• 一、叶滤机的洗涤速率 － 置换洗涤 • 二、板框压滤机的洗涤速率－横穿洗涤
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4· 5· 3 洗涤速滤与洗涤时间 一、叶滤机的洗涤速率 － 置换洗涤
2018/10/24 化学化工学院 迪丽努尔 7
4．5．4 过滤过程的计算 操作计算
• 1. 已知设备尺寸和参数，给定操作条件，核算该 过程设备可以完成的生产任务； • 2. 已知设备尺寸和参数，给定生产任务，求取 相应的操作条件。
2018/10/24
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4．5．4 过滤过程的计算
2018/10/24 化学化工学院 迪丽努尔 13
某固体粉末水悬浮液含固质量分数w=0.02.温度为 20℃，固体密度P=3200kg/㎡,以通过小试过滤实 验测得滤饼的比阻r=1.82×1013M-2,滤饼不可压缩， 滤饼空隙率为0.6，过滤介质阻力的当量滤液量 qe=0.现工艺要求每次过滤时间30min每次处理悬浮 液8㎡。选用操作压强△p=0.12MPa，若用液滤机 来完成任务，则该液滤机的过滤面积应为多大？
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4．5．4 过滤过程的计算
二、回转真空过座机的生产能力
• 回转真空过滤机是在恒定压差下操作的。 • 设: 转鼓的转速为n/s，转鼓浸入面积占全部转鼓 面积的分率为ф，则每转一周的过滤时间为: • τ= ф/ n • 这样就把真空回转过滤机部分转鼓表面的连续过 滤转换为全部转鼓表面的间歇过滤，使恒压过滤 方程依然适用。
解： 1800s, 1103 Pa s, 1000 kg / m3
悬浮液固体体积分数为
w
p
w
（ 1 w） p
0.02 / 3200 6.43103 0.02 / 3200 0.98 / 1000
6.43103 V V悬 （ 1 ） 8 （ 1 ） 7.87m3 1 1 0.6
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4· 5· 3 洗涤速滤与洗涤时间
二、板框压滤机的洗涤速率－横穿洗涤
• 洗涤液流经滤饼厚度为的过滤终了时滤饼厚度的2 倍,洗涤液面是过滤面积相等1/2 • 即: 洗涤速率与最终过滤速率的1/4: • (dV /dτ) w = KA2/8(V＋V e) • τw = 8(V＋V e) V w / KA2
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4．5．4 过滤过程的计算
• 过滤计算 • 设计计算 • 操作计算
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4．5．4 过滤过程的计算 过滤计算
• 设备选定之前的设计计算和现有设备的操作状态 的核算
设计计算
• 1) 小型过滤实验以测取必要的设计数据，如过滤 常数q e、K 等， • 2) 设计任务给定的滤液量V和过滤时间τ，选择 操作压强p， • 3) 计算过滤面积A。
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4．5．4 过滤过程的计算
• 一个完整的操作周期所需的总时间为 • Στ=τ+τw+τ • 间歇过滤机的生产能力 － 单位时间得到的滤液 量为 Q = V /Στ • 对恒压过滤，过分延长过滤时间τ并不能提高过 滤机的生产能力。 • 过滤时间τopt时生产能力最大。τopt为最佳过 滤时间，过滤至此停止，可使过滤机的生产能力Q 达最大值。这是设备操作最优化的课题
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二、回转真空过座机的生产能力
• 将式 q2 + 2q q e = K τ • 得 q = √(q e 2＋Kτ)—q e • 设转鼓面积为A，则回转真空过滤机的生产能力（单 位时间的滤液量）为 • Q = n qA • Q = n √(V e 2＋KA2ф/ n)—V e • 若过滤介质阻力可略去不计，则上式可写成 • Q = √(KA2ф n) • 此式近似的表达了诸参数对回转真空过滤机生产能力 的影响。
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2 2 0.12106 3 2 K 2 . 1 10 m /s 13 3 3 r 1.8210 6.3410 10
当qe=0时，过滤面积为
V 7.87 A 4.07m 2 K 2.1103 1800
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• 一、间歇式过滤机的生产能力 （操作计 算 ） • 二、回转真空过座机的生产能力 • 例题
பைடு நூலகம்
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4．5．4 过滤过程的计算 一、间歇式过滤机的生产能力 （操作计算 ）
• 已知过滤设备的过滤面积A和指定的操作压差△p， 计算过滤设备的生产能力，这是典型的操作型问题。 • 间歇式过滤机，每一操作周期由以下三部分组成： • （1）过滤时间τ； • （2）洗涤时间τw； • （3）组装、卸渣及清洗滤布等辅助时间τ
( )
dV d w
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( d ) w
KA 2 (V Ve ) F终
3
K 2
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w
Vw ( dV ) d w
2Vw (V Ve ) F终 KA 2
式中: 下标W表示洗涤，q为过滤终了时 单位过滤面积的累计滤液量。q w为单 位面积的洗涤液用量
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