题目
用一板框压滤机在2 kgf/cm2的表压下对某悬浮液进行恒压过滤。在该操作压力下过滤常数为K=1.5×10-5m3/s,滤饼与滤液的体积比为0.12m3m3,整理、装卸等辅助时间为30min。过滤30min时所得滤液体积5m3。滤饼不可压缩,过滤介质阻力可以忽略不计试求:(1)压滤机的过滤面积A(2)若用滤液体积18的洗液在相同的压力下对滤饼进行横穿洗涤,洗液与滤液粘度相同,求在一个最佳操作周期中所获得的滤饼体积:(3)将过滤和洗涤的操作表压力降到1kg/cm2,其它条件不变,生产能力为原来生产能力的倍数。[中国石油大学(华东)2008研
用一板框压滤机在2 kgf/cm2的表压下对某悬浮液进行恒压过滤。在该操作压力下
过滤常数为K=1.5×10-5m3/s,滤饼与滤液的体积比为0.12m3m3,整理、装卸等辅助时间
为30min。过滤30min时所得滤液体积5m3。滤饼不可压缩,过滤介质阻力可以忽略不计
试求:(1)压滤机的过滤面积A
(2)若用滤液体积18的洗液在相同的压力下对滤饼进行横穿洗涤,洗液与滤液粘度
相同,求在一个最佳操作周期中所获得的滤饼体积:
(3)将过滤和洗涤的操作表压力降到1kg/cm2,其它条件不变,生产能力为原来生产
能力的倍数。[中国石油大学(华东)2008研
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算过滤面积A
根据恒压过滤方程，有：
\[ V^2 = K A^2 \theta \]
其中，V为滤液体积，K为过滤常数，A为过滤面积，θ为过滤时间。已知V=5m³，K=1.5×10^-5m³/s，θ=30min=1800s，代入公式求解A。
步骤 2：计算最佳操作周期中的滤饼体积
根据最佳操作周期的条件，有：
\[ \theta + \theta_{\alpha} = \theta_{D} \]
其中，θ为过滤时间，θ_{\alpha}为辅助时间，θ_{D}为最佳操作周期。已知θ_{\alpha}=30min=1800s，代入公式求解θ_{D}。再根据θ_{D}求解最佳操作周期中的滤液体积V，进而求解滤饼体积V_{W}。
步骤 3：计算过滤和洗涤的操作表压力降到1kg/cm²时的生产能力
根据过滤方程，有：
\[ Q' = \sqrt{\frac{1}{2}} Q \]
其中，Q'为新的生产能力，Q为原来的生产能力。代入公式求解Q'。
根据恒压过滤方程，有：
\[ V^2 = K A^2 \theta \]
其中，V为滤液体积，K为过滤常数，A为过滤面积，θ为过滤时间。已知V=5m³，K=1.5×10^-5m³/s，θ=30min=1800s，代入公式求解A。
步骤 2：计算最佳操作周期中的滤饼体积
根据最佳操作周期的条件，有：
\[ \theta + \theta_{\alpha} = \theta_{D} \]
其中，θ为过滤时间，θ_{\alpha}为辅助时间，θ_{D}为最佳操作周期。已知θ_{\alpha}=30min=1800s，代入公式求解θ_{D}。再根据θ_{D}求解最佳操作周期中的滤液体积V，进而求解滤饼体积V_{W}。
步骤 3：计算过滤和洗涤的操作表压力降到1kg/cm²时的生产能力
根据过滤方程，有：
\[ Q' = \sqrt{\frac{1}{2}} Q \]
其中，Q'为新的生产能力，Q为原来的生产能力。代入公式求解Q'。