过滤经典例题

第四章 流体通过颗粒层的流动典型例题

1. 有一板框过滤机，恒压下过滤某种悬浮液，过滤1h 后，得到滤液60m 3,然后用5m 3的清水（物性与滤液相近）进行洗涤，拆装时间为20min ，已测得V e =4m 3,试求：

(1) 过滤末速率为多少m 3滤液/h ?

(2) 洗涤时间为多少h ?

(3) 该机生产能力为多少m 3滤液/h ?

解：（1）已知33360m ,20min,4m ,5m e W V V V τ====

2222622322602604m 4080h 1

4080m ()31.875h 2()2(604)

e e

E e V VV KA V VV KA dV KA d V V τ

ττ+=++??∴===∴===+?+ (2) 315m ()()7.970.63h h 47.97()W W E W W V dV dV dV d d d ττττ

==∴=== (3) 360m 30.6h 20

10.6360W D V Q τττ===++++滤液

2. 某板框过滤机在恒压下操作，过滤阶段的时间为2h ，已知第1h 过滤得8m 3滤液，滤饼不可压缩，滤布阻力可忽略，试求：

（1） 第2h 可得多少滤液？

（2） 过滤2h 后用2m 3清水（粘度与滤液相近），在同样压力下对滤饼进行横穿洗涤，求洗

涤时间；

（3） 若滤液量不变，仅将过滤压差提高1倍，问过滤时间为多少？

（4） 若过滤时间不变，仅将过滤压差提高1倍，问滤液量为多少？

解：（1）22

V KA τ=

将318m V = 11h τ=代入上式，得 642=KA 所以

32188 3.31m V V V ?=-===

(2) 由过滤基本方程2

2()

e dV KA d V V τ=+ 由题知0e V = 328 3.3111.31m V =+= 代入得

232364() 2.83m /h 2211.31

1 2.83(

)()0.71m /h 44

2 2.83h 0.71()E W E W W W dV KA d V dV dV d d V dV d τττττ

===?====== （3）s =0 21

2=??p p ∵K p ∝? ∴ 21

212=??=p p K K ∵222211K A K A ττ= ∴121221h 2

（）ττ===K K （4）2)(12212==K K V V ，

32111.3115.99m V ===

3. 用一板框过滤机，对某种悬浮液进行恒压过滤，过滤时间为20min,得到滤液20m 3,滤饼

不洗涤，拆装时间为15min,滤饼不可压缩，介质阻力可忽略不计。

(1)试求该机的生产能力，以m 3(滤液)/h 表示之。

(2)如果将该机的过滤压力增加20%，拆装时间不变，试求该机的生产能力为多少m 3(滤液)/h ？

解：（1）311200,,34.3m ()/h 1134034

W D W D V h h Q ττττττ======++++,滤液 （2）介质阻力忽略不计：

22260,400/(1/3)1200m /h e V KA KA ττ==?==

过滤压力增加20%，过滤面积、滤液量不变

1222,0, 1.2 1.21.212004000.2778h

s K k P s k P P K K

V K A τττ-''=?=?=??=''''==??=?=不变， 0.25D

h τ'= 生产能力 320=37.89m ()/h 0.277800.25

Q =

++滤液 4. 板框过滤机恒压过滤某悬浮液，一个操作周期的滤液6m 3，其中过滤需时30min ，洗涤

及拆装等共用去40min ，设滤饼不可压缩，介质阻力忽略不计。试求：

（1） 该机的生产能力；

（2） 仅将操作压力加倍，而过滤时间、辅助时间等其他条件都不变，该机生产能力将提高

多少？