浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 1/34
3.1 滤饼过滤一、概述二、过滤基本方程三、过滤常数的测定四、滤饼洗涤五、过滤设备及过滤计算幻灯片 1目录浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 2/34
非均相物系均相物系第三章 机械分离与固体流态化分离悬浮液 （ 固 -液混合物 ）
乳浊液 （ 液 -液混合物 ）
含尘气体、含雾气体（气 -液、固 -气混合物）
------过滤、沉降浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 3/34
滤饼过滤深层过滤两种过滤方式
3.1 滤饼过滤一、概述深层过滤滤浆滤饼过滤介质滤液滤饼过滤推动力：重力、压力、离心力架桥现象浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 4/34
过滤介质：
多孔性介质,耐腐蚀,耐热并具有足够的机械强度 。
工业用过滤介质主要有：
织物介质,如棉,麻,丝,毛,合成纤维,金属丝等编织成的滤布；
多孔性固体介质,如素瓷板或管,
烧结金属等 。
一、概述
3.1 滤饼过滤滤浆滤饼过滤介质滤液滤饼过滤浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 5/34
助滤剂：
是不可压缩的粉状或纤维状固体,
如硅藻土,纤维粉末,活性炭,石棉 。
使用时,可预涂,也可以混入待滤的滤浆中一起过滤 。
一、概述滤浆滤饼过滤介质滤液滤饼过滤滤饼的压缩性：
空隙结构易变形的滤饼为可压缩滤饼。
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 6/34
u
L
1,由流体与颗粒表面之间的摩擦所引起的 ------ 粘性摩擦阻力
2,流体流动过程中，因孔道截面的突然扩大和收缩以及流体对颗粒的撞击而产生的 ----- - 形体阻力。
空床气速 （ 表观速度）
二、过滤基本方程过滤过程流动的特点：
流体在固定床中同一截面上的流速分布很不均匀
产生压降的主要原因：
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 7/34
u u
L l e
d e
流体在固定床内流动的简化模型空床气速 （表观速度）
(1)细管长度 le与床层高度 L成正比
(2)细管的内表面积等于全部颗粒的表面积,
流体的流动空间等于床层中颗粒之间的全部空隙体积 。
1、过滤基本方程的推导简化模型,假定：
二、过滤基本方程
CLle?
润湿周边流通截面积 4
ed
1
444
aVa
V
B细管的全部内表面积细管的流动空间真实速度
u?
1aa B
固体颗粒床层体积浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 8/34
2
2
1 u
d
lpw
e
e
f
空床气速（表观速度）
u u
L l e
d e u?
流体在固定床内流动的简化模型真实速度
eR
64
滤饼内,雷诺数很小,属层流流动,
ud eeR
于是：
21
32 ee dl
pu
1p?
------哈根 -泊谡叶方程将 le,de,u?表达式代入得：
二、过滤基本方程
uuAuuA由质量守恒得：
床层截面积浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 9/34
L
p
Ca
u?
1
22
3
12
令3
22 12
Car
Lr
pu
1
d
dq
Ad
dV
过滤阻力过滤推动力?
eLr
p
Lr
p
Lr
pu
221
介质阻力）（滤饼阻力过滤总推动力
eLLr
p
---单位时间内通过单位过滤面积的滤液体积过滤速度即过滤速度二、过滤基本方程思考：
影响过滤阻力的因素有哪些？
影响过滤速度的因素有哪些？
△ p2
△ p1
u 表观速度浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 10/34
压缩指数
s= 0,2? 0,8 （可压缩滤饼）
s=0 （不可压缩滤饼）
比阻
eVVcr
pA
Ad
dV
设每获得单位体积滤液时，被截留在过滤介质上的滤饼体积为 c（ m3滤饼 /m3滤液），则代入过滤速度表达式中,
sprr
0
令
Ad
dV
e
s
VVcr
Ap
0
1故
cr
pK s
0
12
令二、过滤基本方程
A
cVL?
A
cVL e
e?
eLLr pu
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 11/34
eVV
KA
d
dV
2
2
eqq
K
d
dq
2?
-----过滤基本方程过滤常数二、过滤基本方程
△ p
u 表观速度浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 12/34
cr
pK s
0
12
3
22 12
Car影响 K的因素：
影响 qe或 Ve 的因素：
二、过滤基本方程滤饼性质（ s,?,a）
滤浆性质（ c,?）
推动力（?p）
过滤介质的性质（孔的结构,?,r0、厚度）
△ p
u 表观速度浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 13/34
22 2 KAVVV e
2、恒压过滤
cr
pK s
0
12
过滤阻力过滤推动力
Ad
dVu
eVV
KA
2
二、过滤基本方程
△ p
u 表观速度特点,K为常数积分得：
或?Kqqq
e 22
若过滤介质阻力可忽略不计，则
22 KAV?
或?Kq?
2
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 14/34
常数AV
3、恒速过滤
cr
pK s
0
12
二、过滤基本方程
△ p
u 表观速度过滤阻力过滤推动力
Ad
dVu
eVV
KA
2
特点,K不 为常数，而 u为常数。
22 2 AKVVV e
整理得：
若过滤介质阻力可忽略不计，则或?
2
2 Kqqq
e
22 2 AKV?
或
22 Kq?
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 15/34
思考,先恒速再恒压操作，恒压段过滤方程？
eqq
K
d
dq
2?
q
q
e dq
K
qqd
11
2?
2121 1 ee qqqqK
设恒速段过滤时间为?1，则二、过滤基本方程过滤阻力过滤推动力
Ad
dVu
eVV
KA
2
或浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 16/34
eqKqKq
21
15 00
10 0 0
q
5 00
0
0 0,02 5 0,05 0,0 75
q
/q ~ q 图斜率 1/K
截距 2 q e /K
CpsK l o g)1(l o g
cr
pK s
0
12
三、过滤常数的测定恒压时,?Kqqq
e 22
求出压缩指数 s
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 17/34
洗涤液
△ p
u 表观速度洗涤速度洗涤阻力洗涤推动力
wAd
dV
与滤饼厚度、滤饼性质、洗涤液粘度,介质阻力有关
ww
e
w
L
L
Ad
dV
Ad
dV
ee VV
KA
Ad
dV
2?其中四、滤饼洗涤特点,洗涤时推动力、阻力不变，洗涤速度为常数。
1、洗涤速度与过滤终了速度间的关系若推动力相同,则：
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 18/34
w
w
w
d
dV
V
洗涤液量四、滤饼洗涤
2、洗涤时间?w
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 19/34
以压力差为推动力：如 板框压滤机,叶滤机,
回转真空过滤机等；
以离心力为推动力：如各种离心机。
五、过滤设备及过滤计算过滤设备浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 20/34
1、板框过滤机五、过滤设备及过滤计算滤框,滤板
非洗板洗板结构：
洗板板框压滤机框非洗板洗板一个操作循环：
过滤、洗涤、卸渣、整理重装滤液流出悬浮液入口
10?60块不等,
过滤面积约为 2?80m2
洗涤液流出洗涤液入口属间歇式特点：
横穿洗涤,Lw=2L
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 21/34
Dw
VVQ
板 框悬浮液入口
1、板框过滤机五、过滤设备及过滤计算辅助时间洗涤时间过滤时间操作周期
Dw
生产能力：
操作周期：
单位时间内获得的滤液量或滤饼量 。
2
2 2
KA
VVV e
其中：
w
w
w
d
dV
V
思考,V,Ve,A的含义是什么？
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 22/34
板 框悬浮液入口
1、板框过滤机五、过滤设备及过滤计算最佳操作周期,生产能力最大时的操作周期
Dw
VVQ
2
2 2
KA
VVV e其中：
w
w
w
d
dV
V
ww
e
w
L
L
Ad
dV
Ad
dV
而w若
eeew
w
eww
w
w
VV
KA
d
dV
d
dV
AL
LA
d
dV
AL
LA
d
dV
24
1
4
1
22
2
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 23/34
bVV w?其中
w
w
w
d
dV
V
2
2
2
88
KA
VVVb
KA
VVV eew
五、过滤设备及过滤计算
Dee VVV
KA
bVVV
KA
VQ
2
2
2
2
821
得：令 0?dVdQ
2
2
2
2 8
KA
bV
KA
V
D
22 KAV?
2
28
KA
bV
W
若介质阻力忽略不计，则
(A)
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 24/34
bwD 8
五、过滤设备及过滤计算代入式 (A)得：
------最佳操作周期当?D<?+?w时,dQ/dV>0；
D>?+?w时,dQ/dV<0
故?D＝?+?w时,Q有最大值
D
VQ
2m a x
（?=?w,介质阻力忽略不计 ） Do p t 2
故浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 25/34
属间歇式置换洗涤,Lw=L
2、叶滤机五、过滤设备及过滤计算滤叶结构：
一个操作循环,过滤、洗涤、卸渣、整理重装特点：
生产能力：
操作周期：
思考：
V,Ve,A的含义是什么？
滤浆滤液滤叶的构造
Dw
与板框机相同
Dw
VVQ
2
2 2
KA
VVV e其中：
w
w
w
d
dV
V
与板框机相同浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 26/34
2
2
2
2 2
KA
bV
KA
V
D
得：令 0?dVdQ
五、过滤设备及过滤计算
ww
e
w
L
L
Ad
dV
Ad
dV
eeewweww ww VV
KA
d
dV
d
dV
AL
LA
d
dV
AL
LA
d
dV
2
2
w
w
w
w
d
dV
V
2
2
2
22
KA
VVVb
KA
VVV eew
2
28
KA
VVVb e
w
2
2
2
2 8
KA
bV
KA
V
D
ew VVKAddV 241
2
对照板框过滤机：
最佳操作周期：
若介质阻力忽略不计，则 b
wD 2
bwD 8
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 27/34
D
VQ
2m a x
最佳操作周期
Do p t 2
（?=?w,介质阻力忽略不计 ）
五、过滤设备及过滤计算浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 28/34
置换洗涤,Lw=L
属连续式过滤,洗涤,吹松,刮渣
3、回转真空过滤机五、过滤设备及过滤计算转筒 ---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、固定盘构造：
一个操作循环：
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）
特点：
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 29/34
回转真空过滤机上的转筒过滤区洗涤区吹干区卸渣区
Tn 1操作周期
nVTVQ
T
22 2 KAVVV e其中：
设转筒浸入面积占全部转筒面积的分率为 浸没分数?,则
n
五、过滤设备及过滤计算生产能力：
操作周期：
思考,V,Ve,A的含义是什么？
nKAV
22?若介质阻力忽略不计，则浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 30/34
回转真空过滤机上的转筒过滤区洗涤区吹干区卸渣区
nKA
n
KnAQ
五、过滤设备及过滤计算
Qn,?
可见：
但这类方法受到一定的限制浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 31/34
4、离心过滤机五、过滤设备及过滤计算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＞ 0.05mm的易过滤悬浮液 。
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 32/34
例 1 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,q
e=0.0201m
3/m2,滤 饼 体 积与 滤液 体积之 比
c=0.08 m3/m3,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 。
习题课解,以一个框为基准进行计算。框全充满时滤饼的体积为：
301 01.0025.0635.0635.0 mV＝饼滤液量
c
VV 饼?
23 /1 5 6.0
8 0 6.0
1 2 6.0 mm
Kqqq e 22
2806.0635.0635.022 mAA ＝＝侧
过滤面积再根据恒压过滤方程得：
22 2 KAVVV e
K=4.24?10-5m2/s,qe=0.0201m3/m2
A
Vq?
31 2 6.0
08.0
0 1 0 1.0 m
mi n0.129.721
1024.4
0201.0156.02156.0
2
5
2
2
s
K
qqq
e
思考,以 5个框为基准，如何求解？
sm
VQ
D
/10773.460100.12 126.055 34
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 214.311 mDLA
30631.014.30201.0 mAqV ee
3
1
3 6 0
1 2 0?
板框过滤机的生产能力为：
smnVQQ /10773.4 34
设转筒每分钟转 n转，则回转真空过滤机生产能力
nkAVVV e
22 2回转真空过滤机
3166.0 mV?
mprsprn 17.010875.2166.0 10773.4 34
3.1 滤饼过滤一、概述二、过滤基本方程三、过滤常数的测定四、滤饼洗涤五、过滤设备及过滤计算幻灯片 1目录浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 2/34
非均相物系均相物系第三章 机械分离与固体流态化分离悬浮液 （ 固 -液混合物 ）
乳浊液 （ 液 -液混合物 ）
含尘气体、含雾气体（气 -液、固 -气混合物）
------过滤、沉降浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 3/34
滤饼过滤深层过滤两种过滤方式
3.1 滤饼过滤一、概述深层过滤滤浆滤饼过滤介质滤液滤饼过滤推动力：重力、压力、离心力架桥现象浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 4/34
过滤介质：
多孔性介质,耐腐蚀,耐热并具有足够的机械强度 。
工业用过滤介质主要有：
织物介质,如棉,麻,丝,毛,合成纤维,金属丝等编织成的滤布；
多孔性固体介质,如素瓷板或管,
烧结金属等 。
一、概述
3.1 滤饼过滤滤浆滤饼过滤介质滤液滤饼过滤浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 5/34
助滤剂：
是不可压缩的粉状或纤维状固体,
如硅藻土,纤维粉末,活性炭,石棉 。
使用时,可预涂,也可以混入待滤的滤浆中一起过滤 。
一、概述滤浆滤饼过滤介质滤液滤饼过滤滤饼的压缩性：
空隙结构易变形的滤饼为可压缩滤饼。
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 6/34
u
L
1,由流体与颗粒表面之间的摩擦所引起的 ------ 粘性摩擦阻力
2,流体流动过程中，因孔道截面的突然扩大和收缩以及流体对颗粒的撞击而产生的 ----- - 形体阻力。
空床气速 （ 表观速度）
二、过滤基本方程过滤过程流动的特点：
流体在固定床中同一截面上的流速分布很不均匀
产生压降的主要原因：
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 7/34
u u
L l e
d e
流体在固定床内流动的简化模型空床气速 （表观速度）
(1)细管长度 le与床层高度 L成正比
(2)细管的内表面积等于全部颗粒的表面积,
流体的流动空间等于床层中颗粒之间的全部空隙体积 。
1、过滤基本方程的推导简化模型,假定：
二、过滤基本方程
CLle?
润湿周边流通截面积 4
ed
1
444
aVa
V
B细管的全部内表面积细管的流动空间真实速度
u?
1aa B
固体颗粒床层体积浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 8/34
2
2
1 u
d
lpw
e
e
f
空床气速（表观速度）
u u
L l e
d e u?
流体在固定床内流动的简化模型真实速度
eR
64
滤饼内,雷诺数很小,属层流流动,
ud eeR
于是：
21
32 ee dl
pu
1p?
------哈根 -泊谡叶方程将 le,de,u?表达式代入得：
二、过滤基本方程
uuAuuA由质量守恒得：
床层截面积浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 9/34
L
p
Ca
u?
1
22
3
12
令3
22 12
Car
Lr
pu
1
d
dq
Ad
dV
过滤阻力过滤推动力?
eLr
p
Lr
p
Lr
pu
221
介质阻力）（滤饼阻力过滤总推动力
eLLr
p
---单位时间内通过单位过滤面积的滤液体积过滤速度即过滤速度二、过滤基本方程思考：
影响过滤阻力的因素有哪些？
影响过滤速度的因素有哪些？
△ p2
△ p1
u 表观速度浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 10/34
压缩指数
s= 0,2? 0,8 （可压缩滤饼）
s=0 （不可压缩滤饼）
比阻
eVVcr
pA
Ad
dV
设每获得单位体积滤液时，被截留在过滤介质上的滤饼体积为 c（ m3滤饼 /m3滤液），则代入过滤速度表达式中,
sprr
0
令
Ad
dV
e
s
VVcr
Ap
0
1故
cr
pK s
0
12
令二、过滤基本方程
A
cVL?
A
cVL e
e?
eLLr pu
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 11/34
eVV
KA
d
dV
2
2
eqq
K
d
dq
2?
-----过滤基本方程过滤常数二、过滤基本方程
△ p
u 表观速度浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 12/34
cr
pK s
0
12
3
22 12
Car影响 K的因素：
影响 qe或 Ve 的因素：
二、过滤基本方程滤饼性质（ s,?,a）
滤浆性质（ c,?）
推动力（?p）
过滤介质的性质（孔的结构,?,r0、厚度）
△ p
u 表观速度浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 13/34
22 2 KAVVV e
2、恒压过滤
cr
pK s
0
12
过滤阻力过滤推动力
Ad
dVu
eVV
KA
2
二、过滤基本方程
△ p
u 表观速度特点,K为常数积分得：
或?Kqqq
e 22
若过滤介质阻力可忽略不计，则
22 KAV?
或?Kq?
2
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 14/34
常数AV
3、恒速过滤
cr
pK s
0
12
二、过滤基本方程
△ p
u 表观速度过滤阻力过滤推动力
Ad
dVu
eVV
KA
2
特点,K不 为常数，而 u为常数。
22 2 AKVVV e
整理得：
若过滤介质阻力可忽略不计，则或?
2
2 Kqqq
e
22 2 AKV?
或
22 Kq?
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 15/34
思考,先恒速再恒压操作，恒压段过滤方程？
eqq
K
d
dq
2?
q
q
e dq
K
qqd
11
2?
2121 1 ee qqqqK
设恒速段过滤时间为?1，则二、过滤基本方程过滤阻力过滤推动力
Ad
dVu
eVV
KA
2
或浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 16/34
eqKqKq
21
15 00
10 0 0
q
5 00
0
0 0,02 5 0,05 0,0 75
q
/q ~ q 图斜率 1/K
截距 2 q e /K
CpsK l o g)1(l o g
cr
pK s
0
12
三、过滤常数的测定恒压时,?Kqqq
e 22
求出压缩指数 s
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 17/34
洗涤液
△ p
u 表观速度洗涤速度洗涤阻力洗涤推动力
wAd
dV
与滤饼厚度、滤饼性质、洗涤液粘度,介质阻力有关
ww
e
w
L
L
Ad
dV
Ad
dV
ee VV
KA
Ad
dV
2?其中四、滤饼洗涤特点,洗涤时推动力、阻力不变，洗涤速度为常数。
1、洗涤速度与过滤终了速度间的关系若推动力相同,则：
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 18/34
w
w
w
d
dV
V
洗涤液量四、滤饼洗涤
2、洗涤时间?w
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 19/34
以压力差为推动力：如 板框压滤机,叶滤机,
回转真空过滤机等；
以离心力为推动力：如各种离心机。
五、过滤设备及过滤计算过滤设备浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 20/34
1、板框过滤机五、过滤设备及过滤计算滤框,滤板
非洗板洗板结构：
洗板板框压滤机框非洗板洗板一个操作循环：
过滤、洗涤、卸渣、整理重装滤液流出悬浮液入口
10?60块不等,
过滤面积约为 2?80m2
洗涤液流出洗涤液入口属间歇式特点：
横穿洗涤,Lw=2L
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 21/34
Dw
VVQ
板 框悬浮液入口
1、板框过滤机五、过滤设备及过滤计算辅助时间洗涤时间过滤时间操作周期
Dw
生产能力：
操作周期：
单位时间内获得的滤液量或滤饼量 。
2
2 2
KA
VVV e
其中：
w
w
w
d
dV
V
思考,V,Ve,A的含义是什么？
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 22/34
板 框悬浮液入口
1、板框过滤机五、过滤设备及过滤计算最佳操作周期,生产能力最大时的操作周期
Dw
VVQ
2
2 2
KA
VVV e其中：
w
w
w
d
dV
V
ww
e
w
L
L
Ad
dV
Ad
dV
而w若
eeew
w
eww
w
w
VV
KA
d
dV
d
dV
AL
LA
d
dV
AL
LA
d
dV
24
1
4
1
22
2
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 23/34
bVV w?其中
w
w
w
d
dV
V
2
2
2
88
KA
VVVb
KA
VVV eew
五、过滤设备及过滤计算
Dee VVV
KA
bVVV
KA
VQ
2
2
2
2
821
得：令 0?dVdQ
2
2
2
2 8
KA
bV
KA
V
D
22 KAV?
2
28
KA
bV
W
若介质阻力忽略不计，则
(A)
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 24/34
bwD 8
五、过滤设备及过滤计算代入式 (A)得：
------最佳操作周期当?D<?+?w时,dQ/dV>0；
D>?+?w时,dQ/dV<0
故?D＝?+?w时,Q有最大值
D
VQ
2m a x
（?=?w,介质阻力忽略不计 ） Do p t 2
故浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 25/34
属间歇式置换洗涤,Lw=L
2、叶滤机五、过滤设备及过滤计算滤叶结构：
一个操作循环,过滤、洗涤、卸渣、整理重装特点：
生产能力：
操作周期：
思考：
V,Ve,A的含义是什么？
滤浆滤液滤叶的构造
Dw
与板框机相同
Dw
VVQ
2
2 2
KA
VVV e其中：
w
w
w
d
dV
V
与板框机相同浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 26/34
2
2
2
2 2
KA
bV
KA
V
D
得：令 0?dVdQ
五、过滤设备及过滤计算
ww
e
w
L
L
Ad
dV
Ad
dV
eeewweww ww VV
KA
d
dV
d
dV
AL
LA
d
dV
AL
LA
d
dV
2
2
w
w
w
w
d
dV
V
2
2
2
22
KA
VVVb
KA
VVV eew
2
28
KA
VVVb e
w
2
2
2
2 8
KA
bV
KA
V
D
ew VVKAddV 241
2
对照板框过滤机：
最佳操作周期：
若介质阻力忽略不计，则 b
wD 2
bwD 8
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 27/34
D
VQ
2m a x
最佳操作周期
Do p t 2
（?=?w,介质阻力忽略不计 ）
五、过滤设备及过滤计算浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 28/34
置换洗涤,Lw=L
属连续式过滤,洗涤,吹松,刮渣
3、回转真空过滤机五、过滤设备及过滤计算转筒 ---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、固定盘构造：
一个操作循环：
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）
特点：
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 29/34
回转真空过滤机上的转筒过滤区洗涤区吹干区卸渣区
Tn 1操作周期
nVTVQ
T
22 2 KAVVV e其中：
设转筒浸入面积占全部转筒面积的分率为 浸没分数?,则
n
五、过滤设备及过滤计算生产能力：
操作周期：
思考,V,Ve,A的含义是什么？
nKAV
22?若介质阻力忽略不计，则浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 30/34
回转真空过滤机上的转筒过滤区洗涤区吹干区卸渣区
nKA
n
KnAQ
五、过滤设备及过滤计算
Qn,?
可见：
但这类方法受到一定的限制浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 31/34
4、离心过滤机五、过滤设备及过滤计算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＞ 0.05mm的易过滤悬浮液 。
浙江大学本科生课程化工原理 第三章 机械分离与固体流态化 32/34
例 1 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,q
e=0.0201m
3/m2,滤 饼 体 积与 滤液 体积之 比
c=0.08 m3/m3,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 。
习题课解,以一个框为基准进行计算。框全充满时滤饼的体积为：
301 01.0025.0635.0635.0 mV＝饼滤液量
c
VV 饼?
23 /1 5 6.0
8 0 6.0
1 2 6.0 mm
Kqqq e 22
2806.0635.0635.022 mAA ＝＝侧
过滤面积再根据恒压过滤方程得：
22 2 KAVVV e
K=4.24?10-5m2/s,qe=0.0201m3/m2
A
Vq?
31 2 6.0
08.0
0 1 0 1.0 m
mi n0.129.721
1024.4
0201.0156.02156.0
2
5
2
2
s
K
qqq
e
思考,以 5个框为基准，如何求解？
sm
VQ
D
/10773.460100.12 126.055 34
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 214.311 mDLA
30631.014.30201.0 mAqV ee
3
1
3 6 0
1 2 0?
板框过滤机的生产能力为：
smnVQQ /10773.4 34
设转筒每分钟转 n转，则回转真空过滤机生产能力
nkAVVV e
22 2回转真空过滤机
3166.0 mV?
mprsprn 17.010875.2166.0 10773.4 34
