3-1过滤操作的基本概念
过滤操作的基本概念课件
3
应用过滤规则
将制定好的过滤规则运用到数据集合，筛选符合条件的数据。
4
检查和输出
检查输出结果，确认筛选出来的数据是否符合要求。
过滤操作的分类
按条件过滤
基于特定的条件进行筛选过滤。
按颜色过滤
基于图像的颜色进行过滤，如将特定色值的像 素筛选出来。
按位置过滤
基于数据的位置信息进行过滤，如前10个商品。
按文本过滤
过滤操作的基本概念
过滤操作是某些程序或应用设计中常用的处理数据的方法之一。此类操作可 以根据一定的条件对数据进行筛选，并将符合条件的数据组成一个新的数据 集。
过滤操作的定义
1 过滤定义
过滤就是根据一定的规则，将不合条件的事物或数据等筛选出去，只留下符合条件的。
过滤操作的作用
减小数据集
过滤操作可以通过去除不需要 的数据来减小数据集的大小。
过滤操作的注意事项
无论是基于条件、位置或颜色筛选过滤，都需要确认过滤规则是否符合实际需求，并检查筛选结果是否正 确。
1 避免过度筛选
过度的筛选可能会导致数据集过于单一，失 去了整体的视野。
2 避免过度压缩
过度压缩数据可能导致数据失真，降低数据 处理的精度。
基于文字进行过滤，如在文章中通过关键字找 到所有包含该关键字的段落。
过滤操作的实例说明
Excel的筛选功能
Excel的筛选功能可以让用户方便 地筛选出符合特定条件的数据。
Instagram的图像滤镜
Instagram的图像滤镜可以根据不 同的颜色调整对图像进艺术化 处理。
制药业的滤器筛选
药品制造过程中需要经过多次过 滤、筛选得到纯净的药品。
提高处理速度
减少数据处理的数据集大小可 以大幅提高处理速度，因为处 理的数据量更小了。
化工原理课件第三节过滤
•设备革新
增大过滤面积
弹性压榨隔膜
第二章
29
第二章
30
dV A2p
dt rv(V Ve)
V
(VVe)dV
A2pt
dt
0
rv 0
恒压过滤方程
V2 2VeV2A2pt
rv
令 K 2p
rv
K——过滤常数，m2/s
V22VeV K2A t
第二章
13
二、恒压过滤方程
V22VeV K2A t
令 q=V/A qe=Ve/A
压滤是利用压缩空气
或液体输送设备在输
送料液时产生的压力 为推动力完成过滤。
第二章
18
板框压滤机
间歇操作 压滤设备
由机头（固定头）、滤框、滤板、头板、尾板、压紧装置等组成。
第二章
19
板框压滤机
框、板形状 ：
材料：金属（铸铁、碳钢、不锈钢、铝）、塑料、木材等。 过滤面积：框——长×宽×2 板——两面
qe——过滤常数，m3/m2
q2 2qeqKt
——均为恒压过滤方程 * 当滤饼阻力远远大于过滤介质阻力时：
V2 KA2t & q2 Kt
第二章
14
三、过滤常数K、qe测定
恒压条件下，测得t1、t2时间获得的滤液体积V1、V2 ：
V12 2VeV1 KA2t1
V22 2VeV2 KA2t2
每旋转一周的生产能力为 Q=60nV
优缺点：
适于处理量大而又容易过滤的料浆，对不易过滤的细、粘料浆可采 用助滤剂的方法也很方便（刮刀稍微离开转鼓表面一定距离）。附 属设备较多，投资费用高；滤饼含液量较高（约30％）；料浆温度 不能过高。
化工原理 第三章 过滤
1、恒压过滤方程式
dV
A 2 p
据
d rv(V Ve )
条件：恒压 Δ p=const 设备一定 A=const
过滤介质一定 Ve=const 悬浮液一定 r、μ 、v =const
令
K 2p
rv
——过滤常数
则
dV
KA2
d 2(V Ve )
2(V Ve )dV KA2 d
2019/8/3
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5、助滤剂 （1）滤饼的种类
不可压缩滤饼：颗粒有一定的刚性，所形成的滤饼并
滤饼
不因所受的压力差而变形 ；
可压缩滤饼：颗粒比较软，所形成的滤饼在压差的作
用下变形，使滤饼中的流动通道变小，
阻力增大。
助滤剂一般用于可压缩滤饼。
2019/8/3
（2）助滤剂的作用 对于可压缩滤饼，过滤阻力在过滤压力提高时明显增大，
几点说明：
①其中多孔介质称为过滤介质；所处理的悬浮液称为滤浆； 滤浆中被过滤介质截留的固体颗粒称为称为滤饼或滤渣；通 过过滤介质后的液体称为滤液；
②驱使液体通过过滤介质的推动力可以有重力、压力（或压 差）和离心力，工业过程中经常采用的是压力；
③过滤操作的目的可能是为了获得清净的液体产品，也可能 是为了得到固体产品；
2019/8/3
V+V V e
V+V e
V
B
V e0
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0' e
e
e
恒压过滤的滤液体积与过滤时间关系曲线.swf
（5）由比阻r的定义可以看出，其值与滤饼的空隙率ε 及比
例系数有关。如果滤饼不可压缩，则这两个量便与压力无关
化工单元操作任务三_过滤操作技术
引入比例因数K’过滤速度为： dV K'u K' d12pc
Adt
32L
另：1 K ' d12
r' 32
则有： dV
pc
Adt r' L
式中 V —— 滤液量，m3； t —— 过滤时间，s； A —— 过滤面积，m2。 r’—滤饼参量，m-2
4、比阻r
单位厚度滤饼的阻力； 在数值上等于粘度为1Pa·s的滤液以1m/s的平均流速通过 厚度为1m 的滤饼层时所产生的压强降；
⑤多孔塑料过滤介质。 ⑥垂熔玻璃过滤介质。 ⑦多孔陶瓷。 ⑧微孔滤膜。
滤饼的压缩性和助滤剂
随着过滤的进行，滤饼的厚度增大，滤液的流动阻力亦逐 渐增大，导致滤饼两侧的压强差增大。滤饼的压缩性对压强差 有较大影响。
不可压缩滤饼：若颗粒由不易变形的坚硬固体组成，则当
压强差增大时，滤饼的结构不发生明显变化，单位厚度滤饼 的流动阻力可视作恒定，这类滤饼称为不可压缩滤饼。
（3）堆积介质
组成：固体颗粒（砂、活性炭、木炭、石棉粉） 或非编织纤维（玻璃棉等）堆积而成。
作用：一般用于处理含固体量很少的悬浮液 如水的净化处理等。
过滤介质的种类
①滤纸。 常用滤纸的孔径为1～7µm。 ②脱脂棉。 适用于口服液体制剂的过滤。 ③织物介质。包括棉织品纱布、帆布等。 ④烧结金属过滤介质。
t/q
t q
2 K
q
2 K
qe
2qe/K
q
上式表明：t/q与q成直线关系，直线斜率为2/K，截距为2qe/K
由斜率=2/K，求出K; 由截距=2qe/K ，求出qe；
测定k和s
滤饼的压缩性指数s及物料特性常数k需在不同压强差下对指 定物料进行试验，求得若干过滤压强差下的K，然后对K-Δ p数
SDS3-1说明书-中文101008
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多谢！！安全注意事项小心：为预防电击或引起火灾，本机切勿受潮或直接溅射冷却液。
警告：■为预防电击，请勿擅自打开机壳，机内无用户可修的零件。
检修时请联系广州市诺信数字测控设备有限公司或代理商及专业技术人员。
注意：●若发现数显表发出烟雾或异味，应立即拔下电源插头，此时继续使用本表会导致火灾或电击，请与广州市诺信数字测控设备有限公司或经销商联系，切勿尝试自行修复。
●数显表是与光学电子尺连接在一起构成一个精密的检测装置，电子尺与数显表的连线一旦在使用时拆断或外表损伤都会造成检测数据错误，所以请用户特别小心。
过滤操作的基本概念
— 过滤介质虚拟过滤速率方程式
2 1− s
过滤时
∫
V +Ve
Ve
(V + Ve )d (V + Ve ) = kA ∆ p
∫θ
θ +θ e
e
d (θ + θ e )
得 : V 2 + 2VV e = KA 2θ 两式相加 得 : (V + Ve ) 2 = KA 2 (θ + θ e ) — 恒压过滤方程式 V 令 q= — 单位面积滤液量 A 2 得 : qe = K θ e
∆p = p操 − p大气 ——加压过滤 ∆p = p大气 − p操 ——真空过滤
5. 阻力：由 ⎧滤饼 共同组成 ⎨ ⎩介质 二. 过滤基本方程式
1. 滤液的流动 特点：网络状流道 ε ⑴空隙率： 空隙体积 ε = 床层体积 ⑵比面积：a
颗粒表面积 a= 颗粒体积
m3 / m3
m 2 / m3
⑶床层当量直径 流通截面积 由 de = 4 ⋅ 润湿周边
dV A 2 ( ∆ p 1− s ) 得： = d θ µ r / v (V + Ve )
⎧ ⎨ ⎩
r / — 单位压差下滤饼的比阻 s — 压缩指数 s＝0～1 不可压缩滤饼 s＝0
— 过滤基本方程式
⎧ 恒压过滤 讨论 V ~ θ 关系 ⎨ 恒速过滤 ⎩ 先恒速，后恒压过滤
三. 恒压过滤 此时 ∆ p = 常数 令 k=
3. 过滤介质的阻力 ∆ p m 推动力 dV = = 介质 u = Ad θ µ R m 阻力
滤饼 u =
∆pc dV = Ad θ µ R ∆pc ∆pm dV ∆p = = = 两速度相同 Ad θ µ R µRm µ ( R + Rm ) R = r⋅L 滤饼阻力 介质阻力 R m = rm ⋅ l m = re ⋅ l e dV ∆p = 则 Ad θ µ r (l + l e )
(化工原理)第三节 过滤
qe2 =Kθe q2+2qqe =Kθ (q+qe)2=K(θ+θe)
恒压过滤-6
K是由物料特性及过滤压强差所决定的常数, 称为滤饼常数,其单位为m2/s,
θe与qe是反映过滤介质阻力大小的常数,均称 为介质常数,其单位分别为s及m3/m2,三者总 称过滤常数。
又当介质阻力可以忽略时,qe=0, θe=0,
过滤介质的阻力
设想用Le厚度滤饼代替滤布，设想中 的滤饼就应当具有与滤布相同的阻力, 即: rLe =Rm
过滤基本方程式
五、过滤基本方程式 若每获得1m3滤液所形成的滤饼体积为υ3,
则在任一瞬间的滤饼厚度L与当时已经 获得滤液体积V之间的关系应为：
LA =υV
υ——滤饼体积与相应的滤液体积之比,无因次, 或m3/m3
把过滤介质的阻力视为常数, 写出滤液穿过 过滤介质层的速度关系式：
m
过滤介质的阻力
式中
Δpm —— 过滤介质上、下游两侧的压强差, N/m2
Rm——过滤介质阻力,1/m
过滤操作中总是把过滤介质与滤饼联合 起来考虑。
过滤阻力
滤饼与滤布的面积相同,所以两层中的 过滤速度应相等,则：
式中Δp=Δpc+Δpm ,代表滤饼与滤布两 侧的总压强降,称为过滤压强差。
则生产能力的计算式为
式中
V——一个操作循环内所获得的滤液体积,m3 Q——生产能力,m3/h。
过滤机的生产能力-3
二、连续过滤机的生产能力
过滤机的生产能力-4
恒压过滤方程式
(V+Ve)2=KA2（θ+θe）
可知转筒每转一周所得的滤液体积为
则每小时所得滤液体积,即生产能力为
过滤3-4
(V Ve ) 2 KA 2 ( e ) K 2kp1 s
12
化工原理电子教案—第三章
当θe=0，Ve=0时（即过滤介质阻力可忽略）
V 2 KA2
Ve V 令q 及q e A A
qe2 K e q 2 2qqe K (q qe ) 2 K ( e )
K：过滤常数，由物料特性及过滤压强差所决定，m2/s; θe、qe：介质常数，反映过滤介质阻力大小 K、 θe、qe统称为过滤常数
化工原理电子教案—第三章 13
恒压过滤方程式
四、 恒速过滤与先恒速后恒压过滤
1、恒速过滤的过滤速度为：
dV V q u R 常数 Ad A 所以：q u R 或：V AuR
Le为定值。
化工原理电子教案—第三章
9
5、过滤基本方程式
若每获得1 m3滤液体积时所形成的滤饼体积为υ m3, 则获得V m3滤液体积时所形成的滤饼体积为υV m3, 若过滤面积为A m2，滤饼厚度为L m，则 LA= υV
式中， υ为滤饼体积与相应的滤液体积之比，m3/m3
令： Ve —过滤介质的当量滤液体积/虚拟滤液体积，m3； Le —滤液体积为Ve时的滤饼厚度，当量滤饼厚度/虚拟滤饼厚度， m3；
六 过滤设备
化工原理电子教案—第三章
15
化工原理电子教案—第三章
16
二、加压叶滤机
三、转筒真空过滤机
化工原理电子教案—第三章
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七 滤饼的洗涤
洗涤的目的：1) 回收复滤液；2) 净化滤饼颗粒
洗涤速率：单位时间内消耗的洗水容积 在洗涤过程中，Ｌ（滤饼厚度）不变 所以在恒压下，洗涤速度近似为常数 若洗涤液的体积为Ｖw，则洗涤所需时间θw为：
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第三节 过滤
3-1过滤操作的基本概念
1过滤原理
1）定义：过滤操作是利用重力或人为造成的压差使悬浮液通过某种多孔性过
滤介质，悬浮液中的固体颗粒被截留，滤液则穿过介质流出。
2）过滤方式
滤液a.饼层过滤（表面过滤）：
(1) 定义: 若悬浮液中固体颗粒的体积百分数大于1%，则过滤过程中在过滤介质表面会形成固体颗
粒的滤饼层，这种过滤操作称为饼层过滤。
(2) 特点:颗粒会在孔道内很快发生“架桥”现象，并开始形成滤饼层，起到过滤介质作用，滤液由浑浊
变为清澈。
(3)小结: 在饼层过滤中，真正起截留颗粒作用的是滤
饼层而不是过滤介质，在饼层过滤过程中，滤饼
会不断增厚。
过滤的阻力随之增加，在推动力不
变下，过滤速度会愈来愈小。
b.深层过滤
(1) 定义: 悬浮于液体中的固体颗粒截留在床层内部且过滤介质表面不生成滤
饼的过滤称为深层过滤。
(2) 适用范围: 深层过滤适用于浮液中固体颗粒的体积百分数小于0.1%，且固体
颗粒粒径较小的场合。
(3)特点: 深层过滤中，由于悬浮液的粒子直径小于床会孔道直径，所以粒子随着
液体一起流入床层内的曲折通道，在穿过此曲折通道时，因分子间力和静电作用力的作用，使悬浮粒子粘附在孔道壁面上而被截留。
过滤介质表面不生成滤饼，且整个过滤过程中过滤阻力不变。
3)过滤推动力 常压、加压、真空、离心
2.过滤介质
1）织物介质：又称滤布，它由棉、毛、丝、麻等天然纤维及由各种合成纤维制成的织物，以及由玻璃丝、金属丝等织成的网。
2）粒状介质：包括细纱、木炭、石棉、硅藻土等细小坚硬的颗粒状物质，多用于深床过滤。
3）多孔道固体介质：它是具有很多微细孔道的固体材料，如多孔陶瓷，多孔塑料及多孔金属制成的板式管。
4）膜分离
3.滤饼：滤饼是由被截留下来的颗粒垒积而成的固定床层，随着过滤操作的进行，
滤饼的厚度与流动阻力都逐渐增加；
1）不可压缩性滤饼：颗粒结构不随操作压差的改变而变；如硅藻土，碳酸钙等。
2）可压缩性滤饼：滤饼空隙率随操作压差的增大而变小；如Al(OH)3等。
4.助滤剂：对于可压缩性滤饼，压差增加时，饼层颗粒间的孔道会变窄，有时会因颗粒过于细密而将通道堵塞，为了避免此种情况，可将某种质地坚硬且能形成疏松床层的另一种固体颗粒预先涂于过滤介质上，或者混入悬浮液中，以形成较为疏松的滤饼，使滤液得以畅流，这种物质称为助滤剂，如硅藻土等。
5.过滤过程的特点：a.过滤床层的非稳定性
b. 过滤床层的流动为滞流。