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1、过滤过程章节名称：第四章流体通过颗粒层的流动4.4过滤过程授课对象：相关专业本科二年级学生2.过滤原理主要内容3.过滤速率1.非均相物系的分离4.间歇过滤的滤液量与过滤时间的关系1.非均相物系的分离混合物均相混合物非均相混合物混合气体混合液体含尘气体含雾气体悬浮液乳浊液气体中的固体粉尘水泥、焦气体中的固体粉尘水泥、焦气体中的固体粉尘水泥、焦气体中的固体粉尘水泥、焦化、钢铁企业化、钢铁企业化、钢铁企业化、钢铁企业（G-S)G-S)；污水中的固体污染物印染、污水中的固体污染物印染、污水中的固体污染物印染、污水中的固体污染物印染、造纸企业造纸企业造纸企业造纸企业(L-S)(L-S)；固体产品与液体的
2、分离钛白固体产品与液体的分离钛白固体产品与液体的分离钛白固体产品与液体的分离钛白粉、蔗糖企业、贵重催化剂回粉、蔗糖企业、贵重催化剂回粉、蔗糖企业、贵重催化剂回粉、蔗糖企业、贵重催化剂回收收收收(S-L)(S-L)图1工业污染物n分散相（分散质）：非均相物系中，处于分散状态的物质，如悬浮汽中的固体颗粒。n连续相（分散介质）：包围分散质的处于连续状态的流体，如悬浮汽中的液体。n分离方法：机械法，使分散质与分散介质之间发生相对运动实现分离。1.非均相物系的分离（1）沉降 （2）过滤 （3）液体洗涤除尘（4）静电除尘2.过滤原理（1）悬浮液的过滤推动力与阻力）悬浮液的过滤推动力与阻力将悬浮液的固、液相
3、分离的方法。推动力：压力差，离心力，重力推动力：压力差，离心力，重力阻阻 力：滤饼、过滤介质力：滤饼、过滤介质过滤介质：过滤介质：多孔性介质、耐腐多孔性介质、耐腐蚀、耐热并具有蚀、耐热并具有足够的机械强度。足够的机械强度。（2）过滤介质）过滤介质（3）滤饼的可压缩性与助滤剂滤饼的可压缩性与助滤剂滤饼滤饼不可压缩滤饼不可压缩滤饼:颗粒有一定的刚性，所形成的滤饼并不因所受的压力差而变形颗粒有一定的刚性，所形成的滤饼并不因所受的压力差而变形 可压缩滤饼可压缩滤饼:颗颗粒粒比比较较软软，所所形形成成的的滤滤饼饼在在压压差差的的作作用用下下变变形形，使使滤滤饼饼中中的流动通道变小，阻力增大。的流动通道变
4、小，阻力增大。可压缩滤饼可压缩滤饼加助滤剂（介质助滤剂、化学加助滤剂（介质助滤剂、化学助滤剂）助滤剂）废水处理中就经常加入助滤剂以净废水处理中就经常加入助滤剂以净化水体化水体图2过滤过程图3玉米汁的过滤3.过滤速率：利用康采尼公式，将过滤速率写成过滤推动力/过滤阻力，压差为推动力，通过滤饼及过滤介质的阻力，数学运算后得到图4过滤操作的推动力和阻力令则K值与悬浮液的性质及操作压差有关。比阻r大小反映过滤操作的难易程度。（1）（2）（3）（4）（5）4.间歇过滤的滤液量与过滤时间的关系(1)过滤过程的操作方式恒压过滤恒速过滤(2)恒速过滤方程用隔膜泵将悬浮液打入过滤机注意：K值随时间而变。(3)恒
5、压过滤方程当一开始就已经是恒压条件下过滤，过滤速率方程积分得到注意：K为常数。如果压差恒定前，在其他条件下已经过滤了一段时间并获得滤液量，则过滤速率方程积分为：（6）（7）（8）（9）（10）（11）（12）（13）（14）（15）4.间歇过滤的滤液量与过滤时间的关系(4)过滤常数的测定条件：同一悬浮液在小型设备中实验。方法：图解法/qq 为直线关系，为直线关系，其斜率为其斜率为 ，截距为，截距为注意：为了能使实验数据具有更广泛的使用价值，可以进行多个压差条件下重复测定实验。（11）（14）（16）（17）4.间歇过滤的滤液量与过滤时间的关系(4)过滤常数的测定例：解：按公式（16）提醒：希望同学们能细心、耐心，认真的处理、分析实验数据。小结1.非均相物系的分离方法2.过滤推动力：压力差，离心力，重力压力差，离心力，重力3.过滤速率4.过滤常数的测定：图解法