福州大学化工原理电子教案流体通过颗粒层的流动 4.5过滤过程计算 451过滤过程的数学描述 (1)物料衡算 对固体颗粒在液体中不发生溶胀(体积无变化)的物系,以每Kg悬浮液为基准,按体积加和原则可 得 m悬浮液m固体m液体 Kg悬浮液Kg悬浮液Kg悬浮液 (1-c) Ppe pp p 所以 (4-30) /p2+(1-)/p 总物料体积衡算 =v+la 固体体积衡算 Vao= LA(1-8) 所以 (V+LA) o =LA(1-8) L pA1-E-φ 对一定的悬浮液φ一定,若滤饼E一定,L∝q。一般φ≤E,则 L (2)过滤速率 adt dr 液体在滤饼空隙中的流动多处于康采尼公式适用的低雷诺数范围(Re’<2),由康采尼公式得 dr a(1-8)- KH L 式中Lxg Ka2(1-g) Ap=Ap,并令 (4-36) 所以 dq dr urL(1-8) 4p过滤推动力 (4-37) uryq过滤阻力 式中△P一一滤饼两侧的压强差,即过滤推动力,Pa,Ap↑,u↑ 过滤阻力由两方面的因素决定(滤饼本身的性其中r与6、a、K“有关,卿与、E有关 μ(滤液粘度,PaS),t↑,μ↓,u↑,只要加热滤浆的能耗小于u↑而增加的过滤动力消耗,加热 过滤就有利。L↓或g个,如↓,n个 一滤饼的比阻。r的单位为 ∞m/m1m、N、m固体义m N/m2 Sm2m3悬浮液m过滤面积福州大学化工原理电子教案 流体通过颗粒层的流动 - 1 - 4.5 过滤过程计算 4.5.1 过滤过程的数学描述 （1）物料衡算 对固体颗粒在液体中不发生溶胀（体积无变化）的物系，以每 Kg 悬浮液为基准，按体积加和原则可 得 3 3 3 m m m Kg Kg Kg = + 悬浮液 固体 液体 悬浮液 悬浮液 悬浮液 P P    1     − = + （ ） 所以 P P / / 1 /        = + − （ ） （4-30） 总物料体积衡算 V V LA 悬 = + 固体体积衡算 V LA 悬  = − （1 ） 所以 （V LA LA + = − ）  （1 ） 1 1 V L q A       = = − − − − 对一定的悬浮液  一定，若滤饼  一定， L q  。一般   ，则 1 L q   = − （2）过滤速率 dV dq u Ad d   = = 液体在滤饼空隙中的流动多处于康采尼公式适用的低雷诺数范围（ Re 2   ），由康采尼公式得 3 2 2 1 1 dq p u d a K L      = =   （ − ）  式中 1 L q    − ，  =  p p ，并令 2 3 K a 1 r    − = （ ） （4-36） 所以 1 1 1 dq p p d rL q r          = = − − − （ ） （ ） p  r q  = = 过滤推动力 过滤阻力 （4-37） 式中 P ——滤饼两侧的压强差，即过滤推动力， Pa p u ，   ， 。 过滤阻力由两方面的因素决定  1 2 r q   、滤饼本身的性质 、滤饼本身的性质 、 、 ，其中 r 与    、a K q L 、 有关， 与 、 有关。  （滤液粘度， Pa S ）， t u    ， ， ，只要加热滤浆的能耗小于 u  而增加的过滤动力消耗，加热 过滤就有利。 L q u     或  ， ， 。 r——滤饼的比阻。r 的单位为   2 3 2 3 3 2 2 3 2 / 1 / p N m r dq m m N S m m m q d S m m m        = = =          （ ） 固体 滤液 悬浮液 过滤面积