過濾基本原理

1、.第二節(jié)過濾一過濾基本原理1過濾過濾是在外力作用下， 使懸浮液中的液體通過多孔介質(zhì)的孔道，而懸浮液中的固體顆粒被截留在介質(zhì)上，從而實(shí)現(xiàn)固、液分離的操作。說明 其中多孔介質(zhì)稱為過濾介質(zhì) ；所處理的懸浮液稱為 濾漿 ；濾漿中被過濾介質(zhì)截留的固濾 漿體顆粒稱為稱為 濾餅 或?yàn)V渣 ；通過過濾介質(zhì)后的濾 餅液體稱為 濾液。過濾介質(zhì)驅(qū)使液體通過過濾介質(zhì)的推動力可以有重力、壓力（或壓差）和離心力；過濾操作的目的可能是為了獲得清凈的液體產(chǎn)品，也可能是為了得到固體產(chǎn)品。濾 液洗滌的作用： 回收濾餅中殘留的濾液或除去濾餅中的可溶性鹽。2過濾介質(zhì)過濾介質(zhì)起著支撐濾餅的作用， 并能讓濾液通過， 對其基本要求是具有足夠

2、的機(jī)械強(qiáng)度和盡可能小的流動阻力， 同時(shí)，還應(yīng)具有相應(yīng)的耐腐蝕性和耐熱性。工業(yè)上常見的過濾介質(zhì)： 織物介質(zhì) ：又稱濾布，是用棉、毛、絲、麻等天然纖維及合成纖維織成的的織物，以及由玻璃絲或金屬絲織成的網(wǎng)。這類介質(zhì)能截留顆粒的最小直徑為5 65 m ?？椢锝橘|(zhì)在工業(yè)上的應(yīng)用最為廣泛。 堆積介質(zhì) ：由各種固體顆粒（砂、木碳、石棉、硅藻土）或非紡織纖維等堆積而成，多用于深床過濾中。 多孔固體介質(zhì) ：具有很多微細(xì)孔道的固體材料，如多孔陶瓷、多孔塑料、多孔金屬制成的管或板，能攔截 1 3 m 的微細(xì)顆粒 多孔膜 ：用于膜過濾的的各種有機(jī)高分子膜和無機(jī)材料膜。廣泛使用的是醋酸纖維素和芳香酰胺系兩大類有機(jī)高分子

3、膜?？捎糜诮亓? m 以下的微小顆粒。3深層過濾和濾餅過濾（ 1）濾餅過濾 ：懸浮液中顆粒的尺寸大多都比介質(zhì)的孔道大。過濾時(shí)懸浮液置于過濾介質(zhì)的一側(cè)， 在過濾操作的開始階段， 會有部分小顆粒進(jìn)入介質(zhì)孔道內(nèi)， 并可能穿過孔道而不被截留，使濾液仍然是混濁的。隨著過程的進(jìn)行，顆粒在介質(zhì)上逐步堆積，形成了一個(gè)顆粒層，稱為濾餅。在濾餅形成之后，它便成為對其后的顆粒起主要截留作用的介質(zhì)。因此，不斷增厚的濾餅才是真正有效的過濾介質(zhì)，穿過濾餅的液體則變?yōu)槌吻宓囊后w。（ 2）深層過濾 ：此時(shí)，顆粒尺寸比介質(zhì)孔道的尺寸小得多，顆粒容易進(jìn)入介質(zhì)孔道。但由于孔道彎曲細(xì)長， 顆粒隨流體在曲折孔道中流過時(shí)， 在表面力和靜

4、電力的作用下附著在孔道壁上。因此，深層過濾時(shí)并不在介質(zhì)上形成濾餅，固體顆粒沉積于過濾介質(zhì)的內(nèi)部。這種過濾適合于處理固體顆粒含量極少的懸浮液。4濾餅的可壓縮性和助濾劑;.濾餅的可壓縮性是指濾餅受壓后空隙率明顯減小的現(xiàn)象，它使過濾阻力在過濾壓力提高時(shí)明顯增大，過濾壓力越大，這種情況會越嚴(yán)重。另外，懸浮液中所含的顆粒都很細(xì)，剛開始過濾時(shí)這些細(xì)粒進(jìn)入介質(zhì)的孔道中會將孔道堵死， 即使未嚴(yán)重到這種程度，這些很細(xì)顆粒所形成的濾餅對液體的透過性也很差，即阻力大，使過濾困難。為解決上述兩個(gè)問題，工業(yè)過濾時(shí)常采用助濾劑。二過濾設(shè)備1板框過濾機(jī)（ 1）結(jié)構(gòu)與工作原理 ：由多塊帶凸凹紋路的濾板和濾框交替排列于機(jī)架而構(gòu)

5、成。板和框一般制成方形，其角端均開有圓孔，這樣板、框裝合，壓緊后即構(gòu)成供濾漿、濾液或洗滌液流動的通道?？虻膬蓚?cè)覆以濾布，空框與濾布圍成了容納濾漿和濾餅的空間。板和框的結(jié)構(gòu)如圖所示。懸浮液從框右上角的通道1（位于框內(nèi)）進(jìn)入濾框，固體顆粒被截留在框內(nèi)形成濾餅， 濾液穿過濾餅和濾布到達(dá)兩側(cè)的板， 經(jīng)板面從板的左下角旋塞排出。待框內(nèi)充滿濾餅，即停止過濾。如果濾餅需要洗滌，先關(guān)閉洗滌板下方的旋塞，洗液從洗板左上角的通道 2（位于框內(nèi)）進(jìn)入，依次穿過濾布、濾餅、濾布，到達(dá)非洗滌板，從其下角的旋塞排出。;.如果將非洗滌板編號為1、框?yàn)?2、洗滌板為3，則板框的組合方式服從1 2 3 2 1 2 3 之規(guī)律。

6、組裝之后的過濾和洗滌原理如圖所示。濾液的排出方式有明流和暗流之分，若濾液經(jīng)由每塊板底部旋塞直接排出，則稱為明流（顯然，以上討論以明流為例）；若濾液不宜暴露于空氣中，則需要將各板流出的濾液匯集于總管后送走，稱為暗流。說明：板框壓濾機(jī)的操作是間歇的，每個(gè)操作循環(huán)由裝合、過濾、洗滌、卸渣、整理五個(gè)階段組成。 （詳見教材）上面介紹的洗滌方法稱為橫穿洗滌法，其洗滌面積為過濾面積的1/2 ，洗滌液穿過的濾餅厚度為過濾終了時(shí)濾液穿過厚度的2 倍。若采用置換洗滌法，則洗滌液的行程和洗滌面積與濾液完全相同。（ 2）主要優(yōu)缺點(diǎn) ：板框壓濾機(jī)構(gòu)造簡單，過濾面積大而占地省，過濾壓力高，便于用耐腐蝕材料制造，操作靈活，

7、過濾面積可根據(jù)產(chǎn)生任務(wù)調(diào)節(jié)。主要缺點(diǎn)是間歇操作，勞動強(qiáng)度大，產(chǎn)生效率低。2葉濾機(jī)（ 1）結(jié)構(gòu)與工作原理：葉濾機(jī)由許多濾葉組成。濾葉是由金屬多孔板或多孔網(wǎng)制造的扁平框架，內(nèi)有空間，外包濾布，將濾葉裝在密閉的機(jī)殼內(nèi)，為濾漿所浸沒。濾漿中的液體在壓力作用下穿過濾布進(jìn)入濾葉內(nèi)部，成為濾液后從其一端排出。過濾完畢， 機(jī)殼內(nèi)改充清水，使水循著與濾液相同的路徑通過濾餅進(jìn)行洗滌，故為置換洗滌。最后，濾餅可用振動器使其脫落，或用壓縮空氣將其吹下。濾葉可以水平放置也可以垂直放置，濾漿可用泵壓入也可用真空泵抽入。（ 2）主要優(yōu)缺點(diǎn) ：葉濾機(jī)也是間歇操作設(shè)備。它具有過濾推動力大，過濾面積大，濾餅洗滌較充分等優(yōu)點(diǎn)。其產(chǎn)

8、生能力比壓濾機(jī)還大，而且機(jī)械化程度高，勞動力較省。缺點(diǎn)是構(gòu)造較為復(fù)雜， 造價(jià)較高， 粒度差別較大的顆?？赡芊謩e聚集于不同的高度，故洗滌不均勻。3轉(zhuǎn)筒過濾機(jī)（ 1）結(jié)構(gòu)與工作原理：設(shè)備的主體是一個(gè)轉(zhuǎn)動的水平圓筒，其表面有一層金屬網(wǎng)作為支承，網(wǎng)的外圍覆蓋濾布，筒的下部浸入濾漿中。圓筒沿徑向被分割成若干扇形格，每格都有管與位于筒中心的分配頭相連。憑借分配頭的作用，這些孔道依次分別與真空管和壓縮空氣管相連通， 從而使相應(yīng)的轉(zhuǎn)筒表面部位分別處于被抽吸或吹送的狀態(tài)。這樣，在圓筒旋轉(zhuǎn)一周的過程中，每個(gè)扇形表面可依次順序進(jìn)行過濾、洗滌、吸干、吹松、卸渣等操作。分配頭由緊密貼合的轉(zhuǎn)動盤與固定盤構(gòu)成，轉(zhuǎn)動盤上的每

9、一孔通過前述的連通管各與轉(zhuǎn)筒表面的一段相通。固定盤上有三個(gè)凹槽，分別與真空系統(tǒng)和吹氣管相連。當(dāng)轉(zhuǎn)動盤上的某幾個(gè)小孔與固定盤上的凹槽2 相對時(shí)，這幾個(gè)小孔對應(yīng)的連通管及相應(yīng)的轉(zhuǎn)筒表面與濾液真空管相連，濾液便可經(jīng)連通管和轉(zhuǎn)動盤上的小孔被吸入真空系統(tǒng)；同時(shí)濾餅沉積于濾布的外表面上。此為過濾。轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)到使這幾個(gè)小孔與凹槽3 相對時(shí)，這幾個(gè)小孔對應(yīng)的連通管及相應(yīng)的轉(zhuǎn)筒表面與洗水真空管相連，轉(zhuǎn)筒上方噴灑的洗水被從外表面吸入連通管中，經(jīng)轉(zhuǎn)動盤上的小孔被送入真空系統(tǒng)。此為洗滌、吸干。當(dāng)這些小孔凹槽 4 相對時(shí)，這幾個(gè)小孔對應(yīng)的連通管及相應(yīng)的轉(zhuǎn)筒表面與壓縮空氣吹氣相連，壓縮空氣經(jīng)連通管從內(nèi)向外吹向?yàn)V餅，此為吹松

10、。隨著轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)動，這些小孔對應(yīng)表面上的濾餅又與刮刀相遇，被刮下。此為卸渣。;.繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，這些小孔對應(yīng)的又重新浸入濾漿中，這些小孔又與固定盤上的凹槽2 相對，又重新開始一個(gè)操作循環(huán)。每當(dāng)小孔與固定盤兩凹槽之間的空白位置（與外界不相通的部分）相遇時(shí)， 則轉(zhuǎn)筒表面與之相對應(yīng)的段停止工作，以便從一個(gè)操作區(qū)轉(zhuǎn)向另一操作區(qū)，不致使兩區(qū)相互串通。（ 2）主要優(yōu)缺點(diǎn) ：轉(zhuǎn)筒過濾機(jī)的突出優(yōu)點(diǎn)是操作自動，對處理量大而容易過濾的料漿特別適宜。 其缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)筒體積龐大而過濾面積相形之下嫌小；用真空吸液， 過濾推動力不大，懸浮液中溫度不能高。三過濾基本理論1過濾速度的定義過濾速度指單位時(shí)間內(nèi)通過單位過濾面積的濾液體積，即

11、dVuAd其中， u 瞬時(shí)過濾速度，3232m/s ·m， m/s； V 濾液體積，m； A 過濾面積，m；過濾時(shí)間，s。說明 ：隨著過濾過程的進(jìn)行，濾餅逐漸加厚?？梢韵胍姡绻^濾壓力不變，即恒壓過濾時(shí)，過濾速度將逐漸減小。因此上述定義為瞬時(shí)過濾速度。過濾過程中， 若要維持過濾速度不變， 即維持恒速過濾， 則必須逐漸增加過濾壓力或壓差。總之，過濾是一個(gè)不穩(wěn)定的過程。上面給出的只是過濾速度的定義式， 為計(jì)算過濾速度， 首先需要該撐握過濾過程的推動力和阻力。2過濾速度的表達(dá)（ 1）過程的推動力：過濾過程中，需要在濾漿一側(cè)和濾液透過一側(cè)維持一定的壓差，過濾過程才能進(jìn)行。 從流體力學(xué)的角度

12、講，這一壓差用于克服濾液通過濾餅層和過濾介質(zhì)層的微小孔道時(shí)的阻力，稱為過濾過程的總推動力，以p 表示。這一壓差部分消耗在了濾餅層，部分消耗在了過濾介質(zhì)層，即pp1p2 。其中p1 為濾液通過濾餅層時(shí)的壓力降，也是通過該層的推動力；p2 為濾液通過介質(zhì)層時(shí)的壓力降，也是通過該層的推動力。（ 2）考慮濾液通過濾餅層時(shí)的阻力：濾液在濾餅層中流過時(shí)，由于通道的直徑很小，阻力很大， 因而流體的流速很小，應(yīng)該屬于層流， 壓降與流速的關(guān)系服從Poiseuille 定律：u1dep132l其中， u1 濾液在濾餅中的真實(shí)流速；濾液粘度； l 通道的平均長度； d e 通道的當(dāng)量直徑。濾餅層的空隙體積討論 u

13、與 u 的關(guān)系：定義濾餅層的空隙率為：1濾餅層的總體積u濾液體積流量； u1濾液體積流量濾液體積流量濾餅的截面積濾餅截面中空隙部分的 面積濾餅空隙率濾餅截面積所以， uu ，1;.孔道的平均長度可以認(rèn)為與濾餅的厚度成正比：lK 0 L孔道的當(dāng)量直徑d e4 流通截面積 L4 空隙體積4 濾餅層體積 空隙率潤濕周邊長L顆粒表面積比表面積 顆粒體積4濾餅層體積空隙率4比表面積濾餅層體積1空隙率S01根據(jù)這三點(diǎn)結(jié)論，可出導(dǎo)出過濾速度的表達(dá)式：Vuu1d e2 p13p1p1推動力Ad32 K0L2K0S02 12L r L阻力其中， 132K0 S02 1，稱為濾餅的比阻，其值完全取決于濾餅的性質(zhì)。

14、r2說明 ：過濾速度等于濾餅層推動力/ 濾餅層阻力，而后者由兩方面的因素決定，一是濾餅層的性質(zhì)及其厚度，二是濾液的粘度。（ 3）考慮濾液通過過濾介質(zhì)時(shí)的阻力對介質(zhì)的阻力作如下近似處理：認(rèn)為它的阻力相當(dāng)于厚度為Le 的一層濾餅層的阻力，于是介質(zhì)阻力可以表達(dá)為：r L e 。濾餅層與介質(zhì)層為兩個(gè)串聯(lián)的阻力層，通過兩者的過濾速度應(yīng)該相等，dVp1p2ppAdrLrLerL rL eR Re其中， R rL ， Re rL e 。（ 4）兩種具體的表達(dá)形式濾餅層的體積為 AL ，它應(yīng)該與獲得的濾液量成正比，設(shè)比例系數(shù)為c ，于是 ALcV 。由 cAL / V ，可知 c 的物理意義是獲得體積的濾液量

15、能得到的濾餅體積。由前面的討論可知： RrLrcV / A， RerL e rcVe / A 。其中 Ve 為濾得體積為ALe 或厚度為 L e 的濾餅層可獲得的濾液體積。但這部分濾液并不存在，而只是一個(gè)虛似量，其值取決于過濾介質(zhì)和濾餅的性質(zhì)。于是：dVA 2p（ 1）drc VV e又設(shè)，獲得的濾餅層的質(zhì)量與獲得的濾液體積成正比，即Wc'V 。其中 c' 為獲得單位體積的濾液能得到的濾餅質(zhì)量。由濾餅體積RR rL r 濾餅面積 可知，與單位面積上的濾餅體積成正比，我們也有理由認(rèn)為它與單位面積上的濾餅質(zhì)量成正比，只是比例系數(shù)需要改變，即R濾餅質(zhì)量r 'W / Ar &#

16、39; c'V / A ； Rr 'We / Ar ' c'Ve / Ar '濾餅面積于是我們可以得到與（1）式形式相同的微分方程：dVA2p（ 2）dr ' c' VV e由獲得這一方程的過程可知：rcr' c'至此，我們已經(jīng)得到了表達(dá)過濾速度的兩種形式。3恒壓過濾方程式;.前已述及， 過濾操作可以在恒壓變速或恒速變壓的條件下進(jìn)行，但實(shí)際生產(chǎn)中還是恒壓過濾占主要地位。下面的討論都限于恒壓過濾。對式（ 1）或（ 2）分離變量，積分（以下以式（1）為例），式中的取決于流體的性質(zhì)，濾餅比阻 r取決于濾餅的性質(zhì)， c 取決于濾漿

17、的濃度和顆粒的性質(zhì)，積分時(shí)可將這三個(gè)與時(shí)間無關(guān)的量提到積分號外，而Ve 可以作為常數(shù)放在微分號內(nèi)：V VeVe )d (VVe )pA 2(VdVerc 0積分，可得：V 22VVeKA 2（ 3）其中 K2p22 p ，稱為過濾常數(shù)， m/s 。式（ 3）還可以寫成如下形式：rcr ' c'q 22qq eK（ 4）其中， qV / A 單位過濾面積得到的濾液體積；qeVe / A說明 ：恒壓過濾方程式給出了過濾時(shí)間與獲得的濾液量之間的關(guān)系。這一關(guān)系為拋物線，如圖所示。值得注意的是，圖中標(biāo)出了兩個(gè)坐標(biāo)系，積分時(shí)橫坐標(biāo)采用了0 ，縱坐標(biāo)采用了 Ve V Ve ，但實(shí)際得到的濾液

18、量仍是V 。圖中的e 為得到 Ve 這一虛擬濾液量所需要的時(shí)間，因而也是一個(gè)虛擬時(shí)間。V+VeVV+VeVVe0e+ e+ e由比阻 r 的定義可以看出，其值與濾餅的空隙率及比例系數(shù) K 0 有關(guān)。如果濾餅不可壓縮，則這兩個(gè)量便與壓力無關(guān)，則比阻便與壓力無關(guān)，于是過濾常數(shù)K 便與壓力無關(guān)。如果濾餅可壓縮，則, K 0rK , q e 與壓力有關(guān)，則在某一壓力下測定的r 、 K 、 q e 不能用于其它壓力下的過濾計(jì)算。平均比阻與壓力之間有如下經(jīng)驗(yàn)關(guān)系：rr0 p s 或 r 'r '0 ps ，其中 s 稱為壓縮性指數(shù)，其值取決于濾餅的壓縮性，若不可壓縮，則s0 ， r0或 r

19、 '0 為不隨壓力而變的常數(shù)。將這關(guān)系代入過濾常數(shù)的定義式可得：2 p1 s2 p1 sK；cr0c'r '0另外，介質(zhì)的阻力RerL er0 p s cVer0 p scqe常數(shù) ，所以 qeps 。A4過濾常數(shù)的實(shí)驗(yàn)測定過濾計(jì)算必須在過濾常數(shù)具備的條件下才能進(jìn)行。過濾常數(shù)K 、 qe（或 V ）的影響因e;.素很多，包括：操作壓力、濾餅及顆粒的性質(zhì)、濾漿的濃度、濾液的性質(zhì)、過濾介質(zhì)的性質(zhì)等，因此從理論上直接計(jì)算過濾常數(shù)比較困難，應(yīng)該用實(shí)驗(yàn)的方法測定。（ 1）方法一 ：對式（ 4）進(jìn)行微分可得：2 qqe dqKd，整理得：d22qedqqKK將該式等號左邊的微分用增

20、量代替：22q e（ 5）qqKK式（ 5）為一直線方程， 它表明： 對于恒壓下過濾要測定的懸浮液，在實(shí)驗(yàn)中測出連續(xù)時(shí)間及以單位面積計(jì)的濾液累積量q ，然后算出一系列與q 的對應(yīng)值，在直角坐標(biāo)系中以/q 為縱坐標(biāo)，以 q 為橫坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)繪，可得一條直線。這條直線的斜率為2/ K ，截距為 qe /K2（ 2）方法二 ：式（ 4）兩邊同除以Kq 可得：12q eq KqK實(shí)驗(yàn)測定變量與上相同，即測出連續(xù)時(shí)間及以單位面積計(jì)的濾液累積量q ，以/ q 為橫坐標(biāo)，以q為縱坐標(biāo)，在直角坐標(biāo)系中可得一條直線，該直線的斜率為1/ K，截距為qK。2 e /（ 3）討論 ：前已述及，過濾常數(shù)與諸多因素有關(guān)，只

21、有當(dāng)實(shí)際生產(chǎn)條件與實(shí)驗(yàn)條件完全相同時(shí)， 實(shí)驗(yàn)測定的過濾常數(shù)才可用于生產(chǎn)設(shè)備的計(jì)算。這里最需要注意的就是操作壓力，實(shí)際生產(chǎn)時(shí)的過濾壓力可能有一些變化，實(shí)驗(yàn)應(yīng)該在不同的壓力測定過濾常數(shù)。在一定的壓力下測定過濾常數(shù)K ，并直接測出濾液的粘度和懸浮液的c 或 c' 后，還可根據(jù) K 的定義式反算出該壓力下的比阻。多次進(jìn)行這樣的過程，可以得到一系列（r , p ）數(shù)據(jù)，在雙對數(shù)坐標(biāo)系中作圖，由r r0 p s 關(guān)系可知，應(yīng)該得到一條直線，該直線的斜率為壓縮性指數(shù) s ，截距為單位壓力下的比阻r0 。壓縮性指數(shù)和比阻才是過濾理論研究的對象。四過濾計(jì)算1間歇過濾機(jī)的計(jì)算（ 1）操作周期與生產(chǎn)能力 ：

22、間歇過濾機(jī)的特點(diǎn)是在整個(gè)過濾機(jī)上依次進(jìn)行一個(gè)過濾循環(huán)中的過濾、洗滌、卸渣、清理、裝合等操作。在每一操作循環(huán)中，全部過濾面積只有部分時(shí)間在進(jìn)行過濾， 但是過濾之外的其它各步操作所占用的時(shí)間也必須計(jì)入生產(chǎn)時(shí)間內(nèi)。 一個(gè)操作周期內(nèi)的總時(shí)間為：CFWR其中，C 操作周期；F 一個(gè)周期內(nèi)的過濾時(shí)間；W 一個(gè)操作周期內(nèi)的洗滌時(shí)間；R 操作周期內(nèi)的卸渣、清理、裝合所用的時(shí)間。間歇過濾機(jī)的生產(chǎn)能力計(jì)算和設(shè)備尺寸計(jì)算都應(yīng)根據(jù)C 而不是F 來定。間歇過濾機(jī)的生產(chǎn)能力定義為一個(gè)操作周期中單位時(shí)間內(nèi)獲得的濾液體積或?yàn)V餅體積來表示：QVFVFCFWR;.Q'cVFcVFCFWR（ 2）洗滌速率和洗滌時(shí)間：洗滌的

23、目的是回收滯留在顆粒縫隙間的濾液，或凈化構(gòu)成濾餅的顆粒。 當(dāng)濾餅需要洗滌時(shí)， 洗滌液的用量應(yīng)該由具體情況來定， 一般認(rèn)為洗滌液用量與前面獲得的濾液量成正比。即 VW JVF 。洗滌速率定義為單位時(shí)間的洗滌液用量。在洗滌過程中， 濾餅厚度不再增加，故洗滌速率恒定不變。將單位時(shí)間內(nèi)獲得的濾液量稱為過濾速率。我們研究洗滌速度時(shí)作如下假定：洗滌液粘度與濾液相同；洗滌壓力與過濾壓力相同。葉濾機(jī)的洗滌速率和洗滌時(shí)間：此類設(shè)備采用置換洗滌法， 洗滌液流經(jīng)濾餅的通道與過濾終了時(shí)濾液的通道完全相同，洗滌液通過的濾餅面積也與過濾面積相同，所以終了過濾速率與洗滌速率相等。由式（1）可得：dVdVA 2 pA 2 K

24、（ 6）dd Wrc (V終了Ve )2(V終了V e )終了用洗滌液總用量除以洗滌速率，就可得到洗滌時(shí)間：V wdVw rc(V 終了Ve )2(V終了 Ve )（ 7）w/A 2 pA 2 KdW板框壓濾機(jī)的洗滌速度和洗滌時(shí)間：板框壓濾機(jī)過濾終了時(shí)，濾液通過濾餅層的厚度為框厚的一半， 過濾面積則為全部濾框面積之和的兩倍。但由于其采用橫穿洗滌，洗滌液必須穿過兩倍于過濾終了時(shí)濾液的路徑，所以L w2 L ；而洗滌面積為過濾面積的1/2 ，即AW A / 2 ，由 c 的定義可知 cwc將洗滌過程看成是濾餅不再增厚度的過濾過程，則單位時(shí)間內(nèi)通過濾餅層的洗滌液量：dVAw 2 p( A / 2)

25、2 p1A 2 K（ 7）d Wrc w (V終了Ve )rc (V終了 V e ) 42(V終了Ve )此時(shí)過濾最終速率仍可用式（6）來計(jì)算。式（ 7）說明，采用橫穿洗滌的板框式壓濾機(jī)其洗滌速率為最終過濾速率的1/4 。洗滌時(shí)間：dV8(V終了V e )（ 8）wVw /A 2 KdW（ 3）最佳操作周期在一個(gè)操作循環(huán)中，過濾裝置卸渣、清理、裝合這些工序所占的輔助時(shí)間往往是固定，與生產(chǎn)能力無關(guān)?，F(xiàn)在可變的就是過濾時(shí)間和洗滌時(shí)間。若采用較短的過濾時(shí)間，由于濾餅較薄而具有較大的過濾速度， 但非過濾操作時(shí)間在整個(gè)周期中所占的比例較大， 使生產(chǎn)能力較低；相反，若采用較長的過濾時(shí)間，非過濾時(shí)間在整個(gè)操

26、作周期中所占比例較小，但因形成的濾餅較厚，過濾后期速度很慢，使過濾的平均速度減小，生產(chǎn)能力也不會太高。綜上所述，在一操作周期中過濾時(shí)間應(yīng)該有一個(gè)使生產(chǎn)能力達(dá)到最大的最佳值?？梢宰C明， 當(dāng)過濾與洗滌時(shí)間之和等于輔助時(shí)間時(shí)， 達(dá)到一定生產(chǎn)能力所需要的總時(shí)間最短少， 即生產(chǎn)能力最大。板框過濾機(jī)的框厚度應(yīng)據(jù)此最佳過濾時(shí)間內(nèi)生成的濾餅厚度來決定。2連續(xù)過濾機(jī)的計(jì)算（ 1）操作周期與過濾時(shí)間：轉(zhuǎn)筒過濾機(jī)的特點(diǎn)是過濾、洗滌、卸渣等操作是在過濾機(jī)分區(qū)域同時(shí)進(jìn)行的。任何時(shí)間;.內(nèi)都在進(jìn)行過濾，但過濾面積中只有屬于過濾區(qū)的那部分才有濾液通過。連續(xù)過濾機(jī)的操作周期就是轉(zhuǎn)筒旋轉(zhuǎn)一周所經(jīng)歷的時(shí)間。設(shè)轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速為每秒鐘n

27、 次，則每個(gè)操作周期的時(shí)間：C1 / n轉(zhuǎn)筒表面浸入濾漿中分?jǐn)?shù)為：浸入角度/ 360 。于是一個(gè)操作周期中的全部過濾面積所經(jīng)歷的過濾時(shí)間為該分?jǐn)?shù)乘以操作周期長度：FC/ n如此，我們將一個(gè)操作周期中所有時(shí)間但部分面積在過濾轉(zhuǎn)換為所有面積但部分時(shí)間在過濾。這樣，轉(zhuǎn)筒過濾機(jī)的計(jì)算方法便于間歇取得一致。（ 2）生產(chǎn)能力轉(zhuǎn)筒過濾機(jī)是在恒壓操作的。 設(shè)轉(zhuǎn)筒面積為 A ，一個(gè)操作周期中 （即旋轉(zhuǎn)一周）單位過濾面積的所得濾液量為 q ，則轉(zhuǎn)筒過濾機(jī)的生產(chǎn)能力為：Vh3600qA /c3600nqA而 q 可由恒壓過濾方程求得：q 22qq eKFK/ n上式可以變?yōu)椋簈q e2Kqen于是Qh3600 nqA3600nVe2KA 2Ve（ 9）n當(dāng)濾布的阻力可以忽略時(shí)，Ve0 ，式（ 9）可以變?yōu)椋篞h3600 AK n（ 10）式（ 9）和（ 10）可用于轉(zhuǎn)筒過濾機(jī)生產(chǎn)能力的計(jì)算。說明 ：旋轉(zhuǎn)過濾機(jī)的生產(chǎn)能力首先取決于轉(zhuǎn)筒的面積；對于特定的過濾機(jī)，提高轉(zhuǎn)速和浸入角