文档介绍：流动情况:在孔道中流动(外流)
阻力计算:所有颗粒所受曳力之和
复杂性:孔道的形状、数目、流动状态随机,
孔道中流动属层流,但局部出现湍流。
处理方法:简化床层,管外流问题→管内流问题
床层的简化模型
1)床层孔道平行,孔道长度与床层高度成正比;
2)孔道内表面积= 颗粒的全部外表面积;
3)孔道体积等于床层中的空隙体积;
流体通过固定床的流动
数学方法计算阻力,怎么办?
根据模型:
虚拟细管的当量直径:
以1m3床层为基准,
流体流过固定床的阻力
(1) 层流
(2) 湍流
根据范宁公式:
适用:高度湍流,摩擦系数为常数
(3) 欧根(Ergun)方程
将以上两方程叠加得到
优点:适应于各种流型
(4) 欧根方程的其它形式
△层流
△湍流
过滤目的:从悬浮液中分离出固体颗粒。
过滤原理:在外力的作用下,悬浮液中的液体通过多孔介质的
孔道而固体颗粒被截留下来,从而实现固、液分离。
过滤术语:
滤浆:过滤操作所处理的悬浮液
过滤介质:所用的多孔物质(过滤介质是织物时,称为滤布);
滤液:通过介质孔道的液体;
滤饼(滤渣):被截留的物质。
过滤
(1) 工业过滤方式: 深层过滤、滤饼过滤
特点:固体颗粒的沉积发生在较厚的粒状过滤介质内部,过滤介质表面上无颗粒层形成。
特点:固体颗粒呈饼层状沉积于过滤介质的上游一侧,形成滤饼层。
适用:处理颗粒含量较高的悬浮液,是化工生产中的主要过滤方式。
适用:悬浮液中颗粒尺寸甚小而且含量甚微的场合。
悬浮液
过滤介质
滤液
深层过滤
清液
过滤介质
悬浮液
滤饼
滤饼过滤
滤饼过滤中
流体→滤饼层(固定床)+过滤介质
过滤后期,滤饼为主要的“过滤介质”。
实验室常见的过滤装置(一)
左图为实验室中常用的重力过滤的装置,主要元件包括玻璃制的锥形漏斗和白色圆形滤纸。
重力过滤