PDF《第五章 颗粒-流体非均相物系分离》

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第五章 颗粒-流体非均相物系分离 5-1 用活性炭固定床脱除某有机液体的色度,液体温度为 20℃,密度为

830 kg/m3 ,粘度为 1.3*10-3 Pa.s. 使用的活性炭平均粒径为 0.85mm,床层直径为 0.3m,填充高度为 0.6m,空隙率为 0.43.当活性炭层 上方在大气压下保持 1.0m 液层高度,而床层下方集液容器内抽真空减压至 40kPa(真空度)时,问该 液体的处理量有多大? 5-2 今有一实验装置,以0.3MPa 的恒压过滤含钛白粉(TiO2 ) 的水悬浮液,测得过滤常数2s τ , /m 0.01m q /s, m

10 5 K e

2 3 e

2 5 = = * = ? .又测得滤饼体积与滤液体积之比υ=0.08m3 /m3 .现拟 在生产中采用 BMY50―810/25 型板框压滤机来过滤同样的料液, 过滤压力和所用滤布也与实验时相同 (此板框压滤机的 B 代表板框式,M 代表明流,Y 代表采用液压压紧装置,这一型号的滤机滤框空间 的长与宽均为 810m,框的厚度为 25mm,共为

38 个框,过滤面积为 50m2 ,框内总容量为 0.615m3 ) . 试计算: (1)过滤至框内全部充满滤渣时所需过滤时间;

(2)过滤后以相当滤液量 1/10 的清水进行洗涤,求洗涤时间;

(3)洗涤后卸渣、重装等操作共需 15min,求每台压滤机的生产能力,以每小时平均可得多少 m3 滤 饼计. 5-3 有一浓度为 9.3%的水悬浮液,固相的密度为 3000kg/m3 ,于一小型过滤机中测得此悬浮液的滤饼常数 k=1.1*10-4 m2 /(s・atm)滤饼的空隙率为 40%.现用一台 GP5-1.75 型回转真空过滤机进行生产(此过 滤机的转鼓直径为 1.75m,长度为 0.98m,过滤面积为 5m2 ,浸入角度为 120°) ,生产时采用的转速 为每分钟 0.5 转,真空度为 600mmHg,试求此过滤机的生产能力(以滤液量计)和滤饼厚度.假设滤 饼不可压缩,过滤介质的阻力可忽略不计. 5-4 某回转真空过滤机转速为每分钟

2 转,今将转速提高至每分钟

3 转,若其它情况不变,问此过滤机的 生产能力有何变化?设介质阻力可忽略不计. 5-5 一台 BMS30-635/25 型板框压滤机(过滤面积为 30m2 )在0.25MPa(表压)下恒压过滤,经30 分钟充 满滤框,共得滤液 2.4m3 ,过滤后每次拆装清洗时间需

15 分钟.现若改用一台 GP20-2.6 型回转真空 过滤机来代替上述压滤机,转筒的直径为 2.6m,长为 2.6m,过滤面积有 25%被浸没,操作真空度为 600mmHg, 问真空过滤机的转速应为多少才能达到同样的生产能力?设滤渣为不可压缩, 过滤介质的 阻力可忽略不计. 5-6 某厂用压滤机恒压过滤某种胶状悬浮液, 1m2 过滤面积过滤

15 分钟后得滤液 1.2m3 , 继续过滤至

1 小时, 共得滤液 4m3 ,此时滤框已充满,即停止过滤.然后用

12 分钟进行拆卸、清洗、装合.如果过滤前 在滤布面上涂一层助滤剂(其厚度可略而不计) ,则滤布阻力可降至原来的 1/3,而每次涂助滤剂的操 作需要

4 分钟完成,问涂上助滤剂后生产能力的变化如何? 5-7 工厂用一台加压叶滤机过滤某种悬浮液,先以恒速过滤

15 分钟得到滤液 2.5m3 ,达到泵的最大压头, 然后再继续进行恒压过滤

1 小时,问: (1) 总共可得滤液多少 m3 ? (2) 如果叶滤机的去渣,重装等需

15 分钟.此滤机的生产能力为多少 m3 /h? (3) 如果要此过滤机的生产能力为最大,则每一循环应为多少时间?生产能力又是多少 m3 /h?设 介质阻力忽略不计. 5-8 加压叶滤机过滤面积为 4.5m2 ,在0.2MPa(表压)下用某种料浆进行恒压过滤实验,测得以下数据: 过滤时间τmin