化工原理上第4章

1、 4.1 概述概述 4.2 颗粒床层的特性颗粒床层的特性 4.3 流体通过固定床的压降流体通过固定床的压降 4.4 过滤原理及设备过滤原理及设备 4.5 过滤过程计算过滤过程计算 4.6 加快过滤速率的途径加快过滤速率的途径256 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动257 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动258 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动3/6 VdeV /SdeS 259pdVSa/6/ 球球 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动S/Vade

2、a66eSeVeaddd5 . 1 (4-8)260 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动eVeSeVeSeVeadddddd223 261 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动iiiiddxf 1FFidpi dpmax dp1.0ffidi dpi di-1 dp面积为面积为1262 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动pipddpidddFf )( pidpiiddfF0)(263 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动 piiipimdxmmdd11床床

3、层层体体积积积积床床层层体体积积颗颗粒粒所所占占体体 264 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动)1( aaB(4-18)265 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动细管全部内表面细管全部内表面床层流动空间床层流动空间 4ed266 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动221udLheef 细管内流速细管内流速)1(4 ade2321)1(82/uaLLuLdLLpeeef 267 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动23)1(/uaLpf (4-22) )

4、1(4eR1 auude(4-24)uaKLpf 322)1(/ (4-25)268 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动)1(4 ade / 1uu 23322)1(29. 0)1(17. 4/uauaLpf (4-27)(4-28)23232)1(75. 1)1(150/ududLpppf 269 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动162701. 05 . 1105001. 02 .124 kg/m348. 03120162711 p smAquV/008. 0)100 . 5/(100 . 4/46 270 化工原理（

5、上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动VVPp 271 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动uaKLpf 322)1(/ 008. 01081. 1)48. 01(5015. 048. 015001)1(152323 uKLpa 51038. 2 m2/m321029. 41081. 11038. 2)48. 01(008. 02 . 1)1(eR355 au272 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动273 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动274 化工原理（上）化工

6、原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤275 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤架桥现象架桥现象276 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤深层过滤深层过滤277 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤278 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤洗涤时间洗涤时间twa b c d溶质浓度溶质浓度279 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤 ddqAddV

7、u (4-29)280 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤通过单位过滤面积通过单位过滤面积的滤液总量。的滤液总量。281 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤282 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤283单击播放板框单击播放板框压滤机动画压滤机动画 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤单击播放板单击播放板框压滤机过框压滤机过滤动画滤动画284 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-

8、过滤过滤285板框压滤机洗涤流动 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤286 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤单击播放回转真空过滤机动画单击播放回转真空过滤机动画287回转真空过滤机回转真空过滤机洗涤洗涤吹风吹风 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤288 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤单击播放离心机动画单击播放离心机动画289 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤2

9、90 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤l4.5.1 过滤过程的数学描述过滤过程的数学描述l4.5.2 间歇过滤的滤液量与间歇过滤的滤液量与 过滤时间的关系过滤时间的关系l4.5.3 洗涤速率与洗涤时间洗涤速率与洗涤时间l4.5.4 过滤过程的计算过滤过程的计算291 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤 / )1(/wwwpp (4-30)292(4-30)V 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤 11qAVL(4-33)293 化工原理（上）化工原理（上）-

10、流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤qAVL 11 0281. 01000/ )1 . 01(3850/1 . 03850/1 . 0 759. 03850/551000/451000/ )55100( 饼饼水水VV 132. 00281. 0759. 010281. 01 VLAm3滤饼滤饼/m3滤液滤液294 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤LpKadAdVuf 1)1(223床床 qPaKddqf )1(23(4-36)qrpddqf 32/ )1( aKr(4-37)滤饼阻力滤饼阻力295 化工原理（上）化工原理（上）-流体

11、通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤uaKLpf 322)1(/ 过滤过程的阻力过滤过程的阻力过滤过程推动力过滤过程推动力过滤速率过滤速率efqrpddq 2 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤296 Pf Pf2)()(2eeffqqrpqqrppddq (4-39)rpK 2)(2eqqKddq (4-41)过滤常数过滤常数297 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤 Pf Pf2)(22eVVKAddV (4-42)sprr 0(4-43)r0,s均为实验常数，均为实验常数，s为压缩指数。

12、为压缩指数。 对对可压缩滤饼其值约为可压缩滤饼其值约为0.20.8。298 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤 Kqqqe5 . 02 225 . 0KAVVVe (4-44)(4-45)上二式即恒速过滤方程。上二式即恒速过滤方程。299 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤)(2eqqKddq 并获得滤液量并获得滤液量q1 005 . 0)(dKdqqqqe 222KAVVVe Kqqqe 22(4-47)(4-46)300 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过

13、滤115 . 0)(dKdqqqqqe)()(2)(112212Kqqqqqe301 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤123)()(2)(1212212KAVVVVVe Kqqqe 22eqKqKq21 304 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤1e111qqK2qqK1qq11qq305 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤1qqsprr 0rpK 2305 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤psrrlnlnl

14、n0l WWWWWddqqddVV/)(22eEWVVKAddVddV 310 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤)(8)(22eeWVVKAqqrPddV 2)(8KAVVVweW 311 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤)(4eWqqKddqWeWddqq 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤00634. 01000/98. 03200/02. 03200/02. 0/ )1(/ wwwpp87. 78 . 0100634. 088111 VVVm331

15、20021. 0001. 000634. 01082. 11012. 022136 rpKm2/s07. 418000021. 087. 7 KVAm2 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤313 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤2222eeeqKqqqq eeqqKq 2 eeVnKAVnnqAQ /22 (4-62)318 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤 315 化工原理（上）化工原理（上）-流体通过颗粒层的流动流体通过颗粒层的流动-过滤过滤一板框过

16、滤机用于恒温恒压（一板框过滤机用于恒温恒压（251atm）条件下一悬浮液过滤。已知滤框容积条件下一悬浮液过滤。已知滤框容积 450mm 450mm * * 450mm 450mm * * 25mm, 25mm, 共共3030个框。每立方米滤液可形成个框。每立方米滤液可形成 0.02m0.02m3 3滤饼，滤饼， q qe e = 0.02m= 0.02m3 3/m/m2 2, , K=6.89K=6.89* *1010- -5 5 m m2 2/s/s。过滤至滤饼满框后用。过滤至滤饼满框后用 1/101/10 滤液体积的清水洗涤，洗涤压差与滤液体积的清水洗涤，洗涤压差与温度同过滤过程。而辅助时间为过滤时间与洗涤时间之和的温度同过滤过程。而辅助时间为过滤时间与洗涤时间之和的 80%80%，试求：，试求： （1 1）过滤时间）过滤时间 (s)(s)，提示：过滤时间：，提示：过滤时间： （2 2）洗涤时间）洗涤时间 (s)(s)。提示：