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1、非均相混合物分离及固体流态化非均相混合物分离及固体流态化Separation of Heterogeneous Mixture and solid fluidization 3.4.3 过滤基本方程式过滤基本方程式1.1.滤液通过饼层的流动特点滤液通过饼层的流动特点特点一：非定态过程特点一：非定态过程特点二：滞留流动特点二：滞留流动对滤液实际流动过程加以简化床层的当量直径床层的当量直径依照非圆形管当量直径的定义，可推出（3-49）流体通过固体颗粒床层（固定床）的压降流体通过固体颗粒床层（固定床）的压降流体通过固定床的压力降主要有两方面：一是流体与颗粒表面间的摩擦作用产生的压力降。二是流动过程中
2、，孔道截面积突然扩大和突然缩小以及流体对颗粒的撞击产生的压力降。采用计算床层当量直径时所用的简化模型，将流体通过床层的流动看作流体通过一组当量直径为deb的平行细管流动，可得到其压力降为：（3-52）床层雷诺数床层的摩擦系数，是床层雷诺数的函数康采尼（Kozeny）方程欧根（Ergun）方程（3-55）（3-58）2.2.过滤速度与速率过滤速度与速率过滤速度过滤速率单位时间通过单位过滤面积的滤液体积，单位m/s。单位时间获得的滤液体积，单位为m3/s。(3-59a)(3-59b)3.3.过滤阻力过滤阻力滤饼的比阻反映了颗粒形状、尺寸及床层的空隙率对滤液流动的影响，为单位厚度床层的阻力，单位1/
3、m2。(3-60)滤饼的阻力单位 1/m。因此(3-62)(3-61)(3-62)仿照式3-61可以写出滤液穿过过滤介质层的速度关系式：过滤介质阻力,1/m。过滤介质的阻力4.4.过滤基本方程式过滤基本方程式假设过滤介质对滤液流动的阻力相当于厚度为Le的滤饼层的阻力，即把过滤介质与滤饼联合起来考虑当量滤饼厚度虚拟滤饼厚度则上式变为任一瞬间的滤饼厚度与当时已经获得的滤液体积之间的关系为：滤饼体积与相应的滤液体积之比，m3/m3同理有过滤介质的当量滤液体积，虚拟滤液体积所以（3-69）令则有单位过滤面积所得滤液体积单位过滤面积所得当量滤液体积对可压缩滤饼，比阻在过滤过程中不再是常数，它是两侧压力差的函数。（3-70）滤饼的压缩性指数，量纲为一。一般情况下，s=01。对于不可压缩滤饼，s=0。物料硅藻土碳酸钙钛白（絮凝）高岭土滑石粘土硫酸锌氢氧化铝s0.010.190.270.330.510.560.60.690.9几种典型物料的压缩性指数值，列于下表中。或最后可得过滤基本方程式（3-71）（3-71a）对于一定的悬浮液，k可视为常数。令：过滤基本方程式（3-73）（3-73a）（3-72）