化工原理第三章过滤.ppt

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第一节　过滤原理及设备
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
过滤（Filtration）
过滤：是将悬浮液中的固、液两相有效地加以分离的常用方法。
过滤的目的：获得清净的液体或获得作为产品的固体颗粒。
过滤操作：是利用重力或人为造成的压差使悬浮液通过多孔性过滤介质，悬浮液中的固体颗粒被截留，滤液则穿过介质流出。
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滤浆：未过滤的悬浮液
过滤介质：多孔物质
滤液：通过过滤介质的液体
滤饼：被截留的固体颗粒层
2、过滤方式
　　滤饼过滤：固相体积占10%以上。
　　深层过滤：％以下。
3. 过滤介质(Porous Medium)
滤饼的支撑物。“架桥”现象。
在滤饼过滤中，真正发挥分离作用的是滤饼，而不是过滤介质。过滤开始通常进行回流操作。
常用过滤介质类型
织物介质：天然纤维织物，合成纤维织物，玻璃丝、金属、丝织物
堆积介质：细砂、木炭、石棉、硅藻土等
多孔固体介质：多孔陶瓷、多孔塑料、金属烧结板等
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３．滤饼（Cake）
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由被截留的固体颗粒垒积而成的颗粒床层。
不可压缩滤饼：
构成滤饼的颗粒不易变形，滤饼空隙不因操作压差增大而改变。
可压缩滤饼：
颗粒易变形，空隙随操作压差增大而减小，液体流动阻力增大。过滤性能差。
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助滤剂
为改善滤饼的过滤性能，在过滤介质表面（或滤浆中）加入另一种质地坚硬不易变形的固体颗粒，形成较疏松的滤饼。这种颗粒称作助滤剂。
基本要求：
良好的渗透性，较低的流动阻力；
不与滤浆发生化学反应，不溶于液相；
在操作压差范围内不可压缩。
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4、颗粒床层的特性
众多固体颗粒堆积而成的静止的颗粒层称为固定床。
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固体颗粒（Solid Particle）
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固体颗粒影响流体流动的特性主要表现在颗粒的大小、形状、表面积上。
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球形颗粒（Spherical Particle）
体积：　　 （m3）
ｄp－球体直径（m）
表面积：　 （m2）
比表面积： 　 （1/m）
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2) 颗粒床层特性

空隙率：空隙体积与颗粒床层体积之比。
它反映床层中颗粒堆积的疏密程度。

影响因素：颗粒物性、形状、粒度分布、填充方式等
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床层比表面：
单位体积床层中所有颗粒的表面积。