过滤方程式过滤方程式为LA=υV。中文名过滤方程式计算公式LA=υV1.滤液通过饼层的流动特点(1)非定态过程过滤操作中,滤饼厚度随过程进行而不断增加,若过滤过程中维持操作压力不变,则随滤饼增厚,过滤阻力加大,滤液通过的速度将减小;若要维持滤液通过速率不变,则需不断增大操作压力。...
过滤方程式
过滤方程式为LA=υV。
中文名
过滤方程式
计算公式
LA=υV
1.滤液通过饼层的流动特点
(1)非定态过程过滤操作中,滤饼厚度随过程进行而不断增加,若过滤过程中维持操作压力不变,则随滤饼增厚,过滤阻力加大,滤液通过的速度将减小;若要维持滤液通过速率不变,则需不断增大操作压力。
(2)滞流流动由于构成滤饼层的颗粒尺寸通常很小,形成的滤液通道不仅细小曲折,而且相互交联,形成不规则的网状结构,所以滤液在通道内的流动阻力很大,流速很小,多属于滞流流动的范围。关于固定床压降的计算式可用来描述过滤操作,于是可用康采尼公式描述
过滤方程式(3-50)
过滤方程式
式中
Δpc――滤液通过滤饼层的压降,Pa;
L――床层厚度,m;
μ――滤液粘度,Pa·s;
ε――床层空隙率,m3/m3;
a――颗粒比表面积,m2/m3;
u――按整个床层截面计算的滤液流速,m/s。
2.过滤速率与速度
通常将单位时间获得的滤液体积称为过滤速率,单位为m3/s。过滤速度是单位过滤面积上的过滤速率,应注意不要将二者相混淆。若过滤过程中其它因素维持不变,则由于滤饼厚度不断增加过滤速度会逐渐变小。任一瞬间的过滤速度应写成如下形式
过滤方程式(3-50a)
过滤方程式
而过滤速率为
过滤方程式(3-50b)
过滤方程式
式中
V――滤液量,m3;
θ――过滤时间,s;
A――过滤面积,m2。
3.过滤阻力
(1)滤饼的阻力
式3-50a和3-50b中的反映了颗粒及颗粒床层的特性,其值随物料而不同,但对于特定的不可压缩滤饼其为定值。若以r代表其倒数,即
过滤方程式(3-51)
过滤方程式
式中r――滤饼的比阻,1/m2:
则式3-50a可写成
过滤方程式(3-52)
过滤方程式
式中R――滤饼阻力,1/m。其计算式为
R=rL(3-53)
显然,式3-52具有速度=推动力/阻力的形式,式中μrL或μR为过滤阻力。其中μr为比阻,但因μ代表滤液的影响因素,rL代表滤饼的影响因素,因此习惯上将r称为滤饼的比阻,R称为滤饼阻力。
比阻r是单位厚度滤饼的阻力,它在数值上等于粘度为1Pa·s的滤液以1m/s的平均流速通过厚度为1m的滤饼层时所产生的压力降。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。床层空隙率ε愈小及颗粒比表面a愈大,则床层愈致密,对流体流动的阻滞作用也愈大。
(2)过滤介质的阻力
过滤介质的阻力与其材质、厚度等因素有关。通常把过滤介质的阻力视为常数,仿照式3-52可以写出滤液穿过过滤介质层的速度关系式
过滤方程式(3-54)
过滤方程式
式中
――过滤介质上、下游两侧的压力差,Pa;
Rm――过滤介质阻力,1/m。
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