第四章 例题2009

在0.04m2的过滤面积上，以110-4m3/s的速率对不可压缩的滤饼进行过滤实验，测得的两组数据列于本题附表1中。今欲在框内尺寸为635mm635mm60mm的板框过滤机内处理同一料浆，所用滤布与实验时的相同。过滤开始时，以与实验相同的滤液流速进行恒速过滤，至过滤压强达到6104Pa时改为恒压操作。每获得1m3滤液所生成的滤饼体积为0.02m3。试求框内充满滤饼所需时间。例3-9 附表1过滤时间, s100500过滤压强p, Pa31049104解：欲求滤框充满滤饼所需时间，属于先恒速再恒压的计算可用公式（4-122）。为此，需先求得式中的有关参数。对不可压缩的滤饼进行恒速过滤时的p关系为将测得的两组数据分别代入上式：解得 a=150 b=1.5104因板框过滤机所处理的悬浮液特性及所用滤布均与实验时相同，且过滤速度也一样，故板框过滤机在恒速阶段的p关系也符合上式。恒速终了时的压强差，故由过滤实验数据算出的恒速阶段的有关参数列于附表2中。例3-9 附表2过滤时间, s100300过滤压强p, Pa310461040.010.030.250.75由式（4-117）知将上式改写为应用附表2中数据便可求得过滤常数K和qe，即 (a) (b)本题中正好，于是， (c)联解以上三式，得到上面求得的K和qe为在板框过滤机中恒速过滤终点，即恒压过滤的过滤常数。板框过滤机的过滤面积滤饼体积及单位过滤面积上的滤液体积为公式（4-122）为将已求的数值代入上式，得解得例4-7 拟用一台板框压滤机过滤悬浮液，板框尺寸为450 mm450 mm25 mm，有40个滤框。在P=3105 Pa下恒压过滤。待滤框充满滤渣后，用清水洗涤滤饼，洗涤水量为滤液体积的1/10。已知每米3滤液形成0.025 m3 滤饼；操作条件下过滤常数：qe=0.026 8 m3/m2；=8.93710-4 Pas；r=1.131013（P）0.274。试求：（1）过滤时间；（2）洗涤时间；（3）若每次装卸清理的辅助时间为60 min，求此压滤机的生产能力。解：先确定K值：计算滤框中充满滤饼时(Y=1)的q： 由恒压过滤方程 q2+2qeq=K 得: (2)洗涤时间w对板框压滤机,（3）过滤机的生产能力QV=qA=0.52400.452=8.1m3例4-8 用国产GP2-1型转鼓真空过滤机过滤某悬浮液，过滤机转鼓直径为1 m，转鼓长度0.7 m，浸没角130，转鼓转速0.18 r/min，在真空度66.7 kPa下操作。悬浮液的过滤常数k=9.9010-7 m2/(skPa),滤饼不可压缩。试估计此过滤机的生产能力。解：（1）过滤面积AA=DH=10.7=2.20 m2（2）过滤常数K滤饼不可压缩即s=0；p=66.7 kPaK=2k(P)1-s=29.9010-766.7=1.3210-4 m2/s（3）转鼓的浸没度=浸没角度/360=130/360=0.361（4）过滤机的生产能力设过滤介质阻力可忽略,则2试证明对于间歇式过滤机，若过滤介质阻力可忽略，当采用先恒速后恒压这样的过滤方式时，欲获得最大的生产能力，则恒压阶段的过滤时间必等于全部非过滤时间。2证：由题意，因过滤介质阻力可忽略，因此，先恒速后恒压过滤方程变为： 或 间歇过滤机的生产能力为： 达最大生产能力时，有，即：