第四章流体通过颗粒层的流动 4.1教学基本要求：(6学时) 固定床颗粒和床层的基本特性：影响压降的主要因素：数学模型法。 过滤过滤方法及常用过滤机的构造：过滤过程数学描述（物料衡算和过滤速率方程）， 过滤速率、推动力和阻力的概念：恒速过滤：恒压过滤：洗涤时间：过滤机的生产能力。 4.2基本概念： 非球形颗粒的当量直径球形颗粒与实际非球形颗粒在某一方面相等，该球形的直径为 非球形颗粒的当量直径，如体积当量直径、面积当量直径、比表面积当量直径等。 形状系数等体积球形的表面积与非球形颗粒的表面积之比。 分布函数 小于某一直径的颗粒占总量的分率。 频率函数某一粒径范围内的颗粒占总量的分率与粒径范围之比。 颗粒群平均直径的基准颗粒群的平均直径以比表面积相等为基准。因为颗粒层内流体 为爬流流动，流动阻力主要与颗粒表面积的大小有关。 床层比表面单位床层体积内的颗粒表面积。 床层空隙率 单位床层体积内的空隙体积。 数学棋型法的主要步骤数学模型法的主要步骤有①简化物理模型②建立数学模型③ 模型检验，实验确定模型参数。 架桥现象尽管颗粒比网孔小，因相互拥挤而通不过网孔的现象 过滤常数及影响 常数是指K、 ,K与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液 粘度有关：q与过滤介质阻力有关。它们在恒压下才为常数。 过滤机的生产能力滤液量与总时间（过滤时间和辅助时间）之比。 最优过滤时间使生产能力达到最大的过滤时间。 加快过滤速率的途径 ①改变滤饼结构：②改变颗粒聚集状态：③动态过滤】 4.3基本内容： 本章叙述了颗粒床层的压降的影响因素，并应用于对过滤分离操作的描述。讲叙了过滤 的物料衡算，过滤速率方程，过滤过程的计算，常用的过滤设备。 ·、颗粒与颗粒床层的特性 1,单颗粒特性 最理想的颗粒是大小均一的球形颗粒，只需一个参数d,即可描述颗粒特性。此时， 体积 v-6d 4-1 表面积 S=πd 4-2 比表面 4-3 实际颗粒遇到两个问题：①非球形：②大小不一（分布）。对于非球形问趣，可以定当量 直径，但是目标不同结果不同。 定球形与实际颗粒体积相等，得体积当量直径d,即V=无d 4-4 31 31 第四章 流体通过颗粒层的流动 4.1 教学基本要求：（6 学时） 固定床 颗粒和床层的基本特性；影响压降的主要因素；数学模型法。 过滤 过滤方法及常用过滤机的构造；过滤过程数学描述（物料衡算和过滤速率方程）， 过滤速率、推动力和阻力的概念；恒速过滤；恒压过滤；洗涤时间；过滤机的生产能力。 4.2 基本概念： 非球形颗粒的当量直径 球形颗粒与实际非球形颗粒在某一方面相等，该球形的直径为 非球形颗粒的当量直径，如体积当量直径、面积当量直径、比表面积当量直径等。 形状系数 等体积球形的表面积与非球形颗粒的表面积之比。 分布函数 小于某一直径的颗粒占总量的分率。 频率函数 某一粒径范围内的颗粒占总量的分率与粒径范围之比。 颗粒群平均直径的基准 颗粒群的平均直径以比表面积相等为基准。因为颗粒层内流体 为爬流流动，流动阻力主要与颗粒表面积的大小有关。 床层比表面 单位床层体积内的颗粒表面积。 床层空隙率 单位床层体积内的空隙体积。 数学模型法的主要步骤 数学模型法的主要步骤有①简化物理模型②建立数学模型③ 模型检验，实验确定模型参数。 架桥现象 尽管颗粒比网孔小，因相互拥挤而通不过网孔的现象。 过滤常数及影响因素 过滤常数是指 K、qe。K 与压差、悬浮液浓度、滤饼比阻、滤液 粘度有关；qe 与过滤介质阻力有关。它们在恒压下才为常数。 过滤机的生产能力 滤液量与总时间(过滤时间和辅助时间)之比。 最优过滤时间 使生产能力达到最大的过滤时间。 加快过滤速率的途径 ①改变滤饼结构；②改变颗粒聚集状态；③动态过滤。 4.3 基本内容： 本章叙述了颗粒床层的压降的影响因素，并应用于对过滤分离操作的描述。讲叙了过滤 的物料衡算，过滤速率方程，过滤过程的计算，常用的过滤设备。 一、颗粒与颗粒床层的特性 1．单颗粒特性 最理想的颗粒是大小均一的球形颗粒，只需一个参数 dp即可描述颗粒特性。此时， 体积 3 6 V dp π = 4-1 表面积 2 p S = πd 4-2 比表面 p V d S a 6 = = 4-3 实际颗粒遇到两个问题：①非球形；②大小不一(分布)。对于非球形问题，可以定当量 直径，但是目标不同结果不同。 定球形与实际颗粒体积相等，得体积当量直径 dev, 即 3 6 V dev π = 4-4