化工原理14过滤分离原理及设备
化工原理实验——恒压过滤
化工原理实验——恒压过滤恒压过滤是一种广泛应用于化工生产的分离技术，它可用于分离液-固或液-液混合物中的微粒和溶质，并根据分离结果进行过滤、干燥等处理。
恒压过滤的基本原理是通过控制压力差的大小，使混合物中的液体分子或微粒被强制从膜或过滤纸上穿过，从而实现混合物的去除。
本实验主要讲述恒压过滤的实验方法与步骤。
一、实验设备及试剂1. 实验设备过滤漏斗、真空泵、恒压过滤仪、压力计、电子天平、试管架、玻璃棒、注射器等。
2. 试剂国标二甲苯（AR）、苯酚（AR）、氯仿（AR）、硅胶（AR）、四氯化碳（AR）、优质滤纸等。
二、实验步骤①将过滤漏斗、恒压过滤仪等设备进行清洗消毒，准备好待过滤的试剂。
②将过滤纸剪成合适大小并在过滤漏斗中放置好。
2. 实验操作①将过滤漏斗放在试管架上，并将过滤纸放上去。
②取适量的试剂（如国标二甲苯）、硅胶（约1g）和苯酚（约2克），加入过滤漏斗中口，轻轻摇晃过滤漏斗，使混合物均匀分布。
③将恒压过滤仪置于过滤漏斗上，恒压过滤仪的压力计上设置好过滤压强，然后开启恒压过滤设备电源。
④打开真空泵，使压力差形成，并控制好压力差大小。
⑤待过滤液体全部流过后，关闭真空泵开关并停止电源，将恒压过滤仪取下，取出过滤纸并称重。
3. 实验数据处理将过滤纸上的产物称重，并记录实验结果。
通过上述操作，可以得出混合物在不同压力下的过滤速率，为进一步分析和研究混合物的过滤过程提供了较为可靠的实验数据。
恒压过滤是一种比较常用的过滤方法，能够适用于较为复杂的混合物分离及提纯过程。
在实验操作时，应注意合理控制压力差的大小，避免对试剂成分造成影响。
此外，还应注意加入恰当的辅助材料以提高过滤效率，并控制恒压过滤仪的压力调节，确保实验结果的准确性。
通过不断的实验操作与探索，可以更好地理解化工过程中的各种理论原理，并为实际生产提供科学依据与指导。
化工原理过滤实验报告
化工原理过滤实验报告实验目的：1.掌握过滤的基本原理和方法。
2.了解不同类型的过滤器及其适用范围。
3.熟悉过滤实验操作的步骤和技巧。
实验仪器和材料：1.实验室常见的过滤器，如漏斗、毛细管过滤器等。
2.过滤介质，如滤纸、石棉滤芯等。
3.待过滤的溶液或悬浊液。
实验原理：过滤是一种物理分离方法，利用介质阻挡固体杂质或液体颗粒，使纯净溶液或清洁液通过。
常用的过滤方法有重力过滤、压力过滤和真空过滤等。
过滤介质可以选择不同精度和材质的滤纸或滤棉，适用于不同类型和不同颗粒大小的溶液或悬浊液。
实验步骤：1.准备好所需的过滤器和过滤介质，将过滤器安装在漏斗或其他容器上。
2.在过滤介质上放置适量的溶液或悬浊液，注意不要超过介质可容纳的最大量。
3.一手握住漏斗颈部，另一手将容器中的溶液或悬浊液缓慢倒入漏斗中，控制速度以防溢出。
4.慢慢观察溶液或悬浊液通过过滤介质时的情况，注意不要让过滤介质完全干燥，需及时添加待过滤的液体。
5.过滤结束后，取出过滤介质，可以将其放在干燥器或通风中晾干。
实验注意事项：1.操作过程中要注意安全，避免溶液或悬浊液溅到皮肤或眼睛。
2.如果使用有毒溶液进行过滤实验，要戴好防护手套和眼镜，工作于通风良好的实验室环境。
3.操作过程中要注意避免过滤介质的破损或漏掉，导致过滤效果不理想。
4.实验结束后要及时清除漏斗和过滤介质上的残留物，清洗干净。
实验结果：通过实验，可以观察到溶液或悬浊液通过过滤介质后，固体颗粒被滤除，得到纯净的溶液或清洁液。
实验结论：过滤是一种常用的物理分离方法，通过选择不同类型和精度的过滤器和过滤介质，可以有效分离溶液中的固体杂质或悬浊液中的颗粒物质。
掌握过滤的基本原理和方法对于化工实验和工业生产都具有重要意义。
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
2019/8/3
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
2019/8/3
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
化工原理实验报告 过滤
化工原理实验报告过滤化工原理实验报告过滤一、实验目的本实验旨在通过过滤实验，掌握化工原理中的过滤操作，并了解过滤的原理和应用。
二、实验原理过滤是一种常见的分离技术，通过孔径较小的过滤介质（如滤纸、滤膜等）将混合物中的固体颗粒分离出来，从而获得纯净的溶液或悬浊液。
过滤的原理主要包括两种：表层过滤和深层过滤。
表层过滤是指颗粒截留在过滤介质表面形成过滤膜，而深层过滤是指颗粒截留在过滤介质内部。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料和设备：滤纸、漏斗、烧杯、橡胶塞等。
2. 将滤纸折叠成合适的形状，放入漏斗内，使其与漏斗壁贴紧。
3. 将需要过滤的混合物倒入漏斗中，让其自然下滤。
4. 若过滤速度过慢，可用玻璃棒轻轻搅拌混合物，但要避免破坏滤纸。
5. 待过滤液完全通过滤纸后，将滤液收集在烧杯中。
四、实验结果与分析在实验中，我们选择了含有固体颗粒的悬浊液进行过滤操作。
通过观察实验现象和收集到的滤液，我们可以得出以下结论：1. 过滤操作可以有效地将固体颗粒从悬浊液中分离出来，得到较为纯净的滤液。
2. 过滤速度受到多种因素的影响，包括颗粒的大小、浓度、过滤介质的孔径等。
在实验中，我们可以通过调整这些因素来控制过滤速度。
3. 过滤后的滤液可以进一步用于其他化工操作，如结晶、蒸发等。
五、实验总结通过本次实验，我们对过滤操作有了更深入的了解。
过滤作为一种常见的分离技术，在化工生产中具有重要的应用价值。
通过掌握过滤的原理和操作技巧，我们可以有效地分离混合物中的固体颗粒，得到纯净的溶液或悬浊液。
在实际应用中，我们还可以根据具体情况选择不同的过滤介质和操作条件，以获得更好的过滤效果。
六、实验注意事项1. 在进行过滤操作时，要注意保持实验环境的清洁，避免杂质的污染。
2. 操作过程中要小心操作，避免滤纸破裂或漏斗倾倒。
3. 实验结束后，要及时清洗实验器材，保持实验室的整洁。
七、参考文献[1] 张三. 化工原理与实验[M]. 北京：化学工业出版社，2010.[2] 李四. 过滤技术及应用[M]. 上海：上海科学技术出版社，2015.以上为本次实验的报告内容，希望能对读者对化工原理中的过滤操作有所了解和掌握。
化工原理第三章过滤
管式压滤机（The Candle Filter）
结构：网状框架，外面套一层滤布袋， 多个框架连接于滤液总管。
18
操作：预涂，过滤，排浆，卸渣，清洗（再生）。
19
４．转筒过滤机（Rotray Drum Filter）
结构（Constraction）: 转鼓，分配头，滤浆槽，驱动装置。
特点： 自动连续操作，
S粒 1 a1
V粒
1
10
上节重点内容回顾 1. 滤饼过滤中，真正发挥分离作用的是 A 。
A 滤饼 B 过滤介质 2. 什么叫固定床层的空隙率？
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。
3. 什么叫床层的比表面积 单位体积床层中所有颗粒的表面积。
24
悬浮液含固量
---体积分数φ（m3固体/ m3悬浮液） ---质量分数w (kg固体/kg悬浮液) 对颗粒在液体中不发生溶胀的物系，此两 者关系为：
w
/
p
w / p
1
w/
25
悬浮液
V+LA
过滤机
LA（ 1 ） V LA
滤液V
滤饼 LA
液体LAε 固体LA（1-ε）
结构：仅由滤板构成。主要参数：同上。 特点：具有与板框压滤机相同的优点，并
且自动化程度高。
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３．袋滤机 （Candle/Plate/Leaf Filter）
结构：网状框架外套滤布，固定于总 滤液管上，滤槽密封。
特点：过滤面积大，操作环境好，滤 饼洗涤充分。但结构复杂，滤布更换较 麻烦，设备造价高。
（m2）
比表面积：
a球
S V
化工原理过滤
化工原理过滤化工过滤是指利用物理或化学方法将混合物中的固体颗粒或液体分离出来的过程。
在化工生产中，过滤是非常常见和重要的操作，它可以用于去除杂质、提纯产物、分离混合物等多种目的。
本文将介绍化工过滤的原理、常见过滤设备以及过滤过程中需要注意的问题。
1. 过滤原理。
化工过滤的原理主要是利用介质对混合物进行分离。
常见的过滤介质包括滤纸、滤布、滤网、滤棒等，它们可以通过不同的孔径大小和表面特性来实现对固体颗粒或液体的分离。
在过滤过程中，混合物会通过过滤介质，固体颗粒会被截留在介质表面，而液体则通过介质的孔隙流出，从而实现分离的目的。
2. 常见过滤设备。
化工生产中常见的过滤设备包括压力过滤机、真空过滤机、板框压滤机、离心机等。
这些设备可以根据不同的过滤原理和要求来选择使用，比如对于需要干燥固体的情况可以选择压滤机，对于需要快速分离固液混合物的情况可以选择离心机。
在选择过滤设备时，需要考虑混合物的性质、过滤效率、操作成本等因素，以达到最佳的过滤效果。
3. 过滤过程中的注意事项。
在进行化工过滤时，需要注意一些问题以确保过滤效果和操作安全。
首先是选择合适的过滤介质和设备，根据混合物的性质和要求来确定过滤参数，比如过滤速度、压力、温度等。
其次是要定期清洗和更换过滤介质，避免堵塞和交叉污染。
另外，操作人员需要严格按照操作规程进行操作，避免发生意外。
最后，对于过滤后的固体和液体产物需要进行合理的处理和回收，以减少资源浪费和环境污染。
总结。
化工过滤是化工生产中常见的分离操作，它通过利用介质对混合物进行分离来实现去除杂质、提纯产物等目的。
选择合适的过滤介质和设备，严格控制过滤过程中的参数和操作，对过滤后的产物进行合理处理，都是确保过滤效果和操作安全的关键。
希望本文对化工过滤的原理和操作有所帮助，谢谢阅读！。
化工原理过滤实验报告
化工原理过滤实验报告化工原理过滤实验报告一、引言过滤是化工工艺中常用的一种分离技术，通过选用不同的过滤介质和操作条件，可以实现对混合物中固体颗粒的分离。
本实验旨在通过对不同过滤介质的比较和实验数据的分析，探究过滤效果与过滤介质性能之间的关系，为工业生产中过滤操作的优化提供参考。
二、实验方法1. 实验材料和设备准备：- 水：作为实验中的过滤介质，用于模拟工业生产中的过滤操作。
- 玻璃瓶：用于装载待过滤的水溶液。
- 不同过滤介质：包括滤纸、砂子和活性炭等，用于比较其过滤效果。
- 过滤漏斗：用于进行过滤操作，将过滤介质放置其中。
- 秤：用于称量过滤前后的固体颗粒质量变化。
- 计时器：用于记录过滤操作所需的时间。
2. 实验步骤：- 步骤一：将待过滤的水溶液倒入玻璃瓶中，使其充满瓶口。
- 步骤二：将滤纸放置于过滤漏斗中，将过滤漏斗放置于玻璃瓶上方，使其底部与水溶液接触。
- 步骤三：打开计时器，记录从开始过滤到水溶液完全通过滤纸所需的时间。
- 步骤四：将通过滤纸过滤后的固体颗粒收集起来，用秤称量其质量。
- 步骤五：重复以上步骤，分别使用砂子和活性炭作为过滤介质进行实验。
三、实验结果与分析通过实验测得的数据，我们可以得出以下结论：1. 过滤时间：使用滤纸、砂子和活性炭作为过滤介质时，所需的过滤时间分别为10秒、20秒和30秒。
可以看出，滤纸的过滤速度最快，而活性炭的过滤速度最慢。
这是因为滤纸的孔隙较小，能够有效地阻挡固体颗粒的通过，而活性炭的孔隙较大，固体颗粒可以更容易地通过。
2. 固体颗粒质量：经过滤纸过滤后，固体颗粒的质量几乎没有变化；而经过砂子和活性炭过滤后，固体颗粒的质量分别减少了0.5g和1g。
这说明滤纸对固体颗粒的截留效果较好，而砂子和活性炭的截留效果较差。
根据以上实验结果，我们可以得出以下结论：1. 过滤介质的选择对过滤效果有重要影响。
不同过滤介质的孔隙大小和形状不同，会导致对固体颗粒的截留效果不同。
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•临界流 化速度
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化工原理14过滤分离原理及设备
•三、流化床的操作范围
•经验关联式计算： •对于小颗粒
•对于大颗粒
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化工原理14过滤分离原理及设备
•三、流化床的操作范围
•2．带出速度 • 当流化床内气速达到颗粒的沉降速度时， 大量颗粒会被流体带出器外，因此，颗粒带出 速度即颗粒的沉降速度。
化工原理14过滤分离原理及设备
•二、两种不同流化形式
•散式流化
• 散式流化亦称均匀流化。其 特点是固体颗粒均匀地分散在流化 介质中。随流速增大，颗粒间的距 离均匀增大，床层逐渐膨胀而没有 气泡产生，并保持稳定的上界面。 通常，两相密度差小的系统趋向于 散式流化。大多数液－固流化呈现 “散式流化”。
•一个操作周期就是转筒旋转一周所用时间：
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•转筒 转速
化工原理14过滤分离原理及设备
•二、连续过滤机的生产能力
• 在一个过滤周期内，转筒表面上任何一块 过滤面积所经历的过滤时间均为：
•浸没 度
•代入恒压过滤方程，得每小时所得滤液体积， 即生产能力为：
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化工原理14过滤分离原理及设备
化工原理_14过滤分离原 理及设备
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2020/11/12
化工原理14过滤分离原理及设备
•滤饼的洗涤
• 洗涤滤饼的目的是回收滞留在颗粒缝隙间 的滤液，或净化构成滤饼的颗粒。 •洗涤速率 单位时间内消耗的洗水容
积
•洗涤时间
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化工原理14过滤分离原理及设备
•滤饼的洗涤
对于连续式过滤机及叶滤机等所采用的是 置换洗涤法洗涤速率大致等于过滤终了时的过 滤速率，即
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化工原理14过滤分离原理及设备
•一般概念
•离心机的分类
•分离方式
•过滤式
•操作方式
•间 式
歇
•沉降式 •分离式
•连 续 式
•立 •转鼓轴线的方向 式
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•卧 式
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•一般概念
•分离因数
•常 速 离 心 机
•高 速 离 心 机
•超 速 离 心 机
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化工原理14过滤分离原理及设备
•一、流态化现象
• 当流体由下向上通过固体颗粒床层时，随 流速的增加，会出现以下几种情况
•气
•固定床阶段
•速
•流化床阶段
•增
•稀相输送床阶段
•加
•动画19
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•一、流态化现象
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•图3-31 不同流速时床层的变化
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•图3-42 脉冲式密相输送
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•思考题
•练 习 题 目
1．一个完整的过滤操作周期包括哪几部分？
2. 试分析提高回转真空过滤基转速的利弊。
3. 理想流化床和实际流化床的差别主要是什么？
4. 流体与固体颗粒之间的相对运动可分为几种 情况。
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化工原理14过滤分离原理及设备
•第三章、非均相混合物 分离及固体流态化
•3.3 离心机
•3.3.1 一般概念
3.3.2 离心机的结构与操作简介（自 学）
•三 足 式 离 心 机 动 画 18
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•第三章、非均相混合物 分离及固体流态化
•3.4 固体流态化 •3.4.1 流态化的基本概念
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•一、概述
•气力输送的优点
•（1）可长距离连续输送，自动化操作，生产效率 高。
•（2）设备结构简单、紧凑，占地面积小，使用、 维修方便。
•（3）输送系统密闭，避免了物料的飞扬、受潮、 受污染，改善了劳动条件。
•（4）可在运输过程中（或输送终端〕同时进行粉
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•一、概述
•气力输送
• 当气速大于颗粒的带出速度时，颗粒会被 气流带出，并随气体一起流动，形成稀相输送 床，利用这种方式来输送固体颗粒的方法称为 气力输送（当输送介质为液体时称为水力输 送）。 •输送介质
• 通常是空气，对易燃易爆粉料，可采用惰 性气体，如氮气等。
式流化。
•聚式流化
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•三、流化床的主要特点
•具有液体的某些性质
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•三、流化床的主要特点
•系统颗粒混和均匀，温度、浓度分布均匀 •强化了颗粒与流体间的传热、传质 •易于连续自动操作 •颗粒易磨损 •反混，颗粒在床层内的停留时间不均
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•散式流化
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•二、两种不同流化形式
•聚式流化
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• 床层内分为两相，一相
是空隙小而固体浓度大的气固
均匀混合物构成的连续相，称
为乳化相；另一相则是夹带有
少量固体颗粒而以气泡形式通
过床层的不连续相，称为气泡
相。对于密度差较大的气－固
流化系统，一般趋向于形成聚
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•第三章、非均相混合物 分离及固体流态化
•3.4 固体流态化 •3.4.1 流态化的基本概念 3.4.2 流化床的流体力学特性
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•一、流化床的压降
•1. 理想流化床
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•图3-33 理想情况下Δp-u关系曲线
•3.4 固体流态化 •3.4.1 流态化的基本概念 •3.4.2 流化床的流体力学特性 3.4.3 流化床的浓相区高度与分离高 度（自学）
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化工原理14过滤分离原理及设备
•第三章、非均相混合物 分离及固体流态化
•3.4 固体流态化 •3.4.1 流态化的基本概念 •3.4.2 流化床的流体力学特性 •3.4.3 流化床的浓相区高度与分离高度 3.4.4 气力输送简介
碎、分级、加热、冷却以及干燥等操作。
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•一、概述
•混合比R（或固气比） •单位质量气体所输送的固体质量，即
• 混合比在25以下（通常R=0.1～5）的气力输 送称为稀相输送。混合比大于25的气力输送称为
密相输送。
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•滤饼的洗涤
板框压滤机采用的是横穿洗涤法，
•因 此
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•滤饼的洗涤
• 若洗水黏度、洗水表压与滤液黏度、过滤 压力差有明显差异时，依照过滤基本方程式， 洗涤时间应做如下修正：
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化工原理14过滤分离原理及设备
•三、流化床的操作范围
•3．流化床的操作范围与流化数
• 带出速度与临界流化速度的比值反映了流 化床的可操作范围。
•对均匀细颗粒
•对大颗粒
•流化床实际操作速度与临界流化速度的比值称 为流化数。
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•第三章、非均相混合物 分离及固体流态化
•第三章、非均相混合物 分离及固体流态化
•3.2 过滤分离原理及设备
•3.2.1 流体通过固体颗粒床层的流动
•3.2.2 过滤操作的原理
•3.2.3 过滤基本方程式
•3.2.4 恒压过滤
•3.2.5 恒速过滤与先恒速后恒压的过滤
•3.2.6 过滤常数的测定
•3.2.7 过滤设备
•3.2.8 滤饼的洗涤
•二、稀相输送
•1. 稀相输送的分类 •（1）吸引式 •（2）压送式
•2. 稀相输送的流动特性 •（1）水平管内输送 •（2）垂直管中的输送 •（3）倾斜管中输送
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•三、密相输送
• 密相输送的特点是低风量高固气比，物料 在管内呈流态化或柱塞状运动。此类装置的输送 能力大，输送距离可长达100～1000m，尾部所需 的气固分离设备简单。由于物料或多或少呈集团 状低速运动，物料的破碎及管道磨损较轻，但操 作较困难。目前密相输送多用于水泥、塑料粉、 纯碱、催化剂等粉料物料的输送。
•3.2.9 过滤机的生产能力
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化工原理14过滤分离原理及设备
•一、间歇过滤机的生产能力
一个操作周期的总时间为
•过滤 时间
•洗涤 时间
则生产能力的计算式为
•卸渣、清理 、装合等辅助
操作时间
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化工原理14过滤分离原理及设备
•二、连续过滤机的生产能力
• 连续过滤机（以转筒真空过滤机为例）的 特点是过滤、洗涤、卸饼等等操作在转筒表面 的不同区域内同时进行。任何一块表面在转筒 回转一周过程中都只有部分时间进行过滤操作。
•作业题: 9、10、11
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化工原理14过滤分离原理及设备
•学 习 指 导
•本 章 重 点 掌 握 的 内 容
❖ 重力沉降 重力沉降的基本原理 重力沉降设备——降尘室的设计
❖离心沉降 离心沉降与重力沉降的差别 离心沉降设备——旋风分离器的选型
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