题目
3-12 用某板框式压滤机进行过滤,采用先恒速后恒压过滤,恒速1min达恒压压差便开始恒压过滤,已知-|||-滤框尺寸 times 810mmtimes 25mm, 滤液体积/滤饼体积 =12.85(m)^3 滤液 /(m)^3 滤饼,过滤常数 K=-|||-.23times (10)^-5(m)^2/s =2.21times (10)^-3(m)^3/(m)^2, 滤饼充满滤框时停止过滤,求:①过滤时间?②若用清-|||-水洗涤滤饼,水量为滤液量的 1/10, 洗涤压差、温度均与恒压过滤时相同,求洗涤时间?③如装拆、-|||-整理时间为25min,求每只滤框的生产率。

题目解答
答案

解析
步骤 1:计算恒速过滤阶段的滤液体积
恒速过滤阶段的滤液体积 ${V}_{1}$ 可以通过恒速过滤方程计算。恒速过滤方程为:
\[ V_1 = KAt \]
其中,$K$ 是过滤常数,$A$ 是过滤面积,$t$ 是恒速过滤时间。已知 $K = 8.23 \times 10^{-5} \, \text{m}^2/\text{s}$,$t = 60 \, \text{s}$,$A = 810 \times 810 \times 10^{-6} \, \text{m}^2$。
步骤 2:计算恒压过滤阶段的滤液体积
恒压过滤阶段的滤液体积 ${V}_{2}$ 可以通过恒压过滤方程计算。恒压过滤方程为:
\[ V_2 = \frac{KAt}{2} + \frac{q_e A}{2} \]
其中,$q_e$ 是恒压过滤时的滤液体积,$A$ 是过滤面积,$t$ 是恒压过滤时间。已知 $q_e = 2.21 \times 10^{-3} \, \text{m}^3/\text{m}^2$,$A = 810 \times 810 \times 10^{-6} \, \text{m}^2$。
步骤 3:计算总过滤时间
总过滤时间 $T$ 为恒速过滤时间加上恒压过滤时间。已知恒速过滤时间为 $60 \, \text{s}$,恒压过滤时间为 $T - 60 \, \text{s}$。
步骤 4:计算洗涤时间
洗涤时间 $t_{\text{洗}}$ 可以通过洗涤方程计算。洗涤方程为:
\[ t_{\text{洗}} = \frac{V_{\text{洗}}}{K A} \]
其中,$V_{\text{洗}}$ 是洗涤水量,$K$ 是过滤常数,$A$ 是过滤面积。已知 $V_{\text{洗}} = \frac{1}{10} V_{\text{总}}$,$K = 8.23 \times 10^{-5} \, \text{m}^2/\text{s}$,$A = 810 \times 810 \times 10^{-6} \, \text{m}^2$。
步骤 5:计算每只滤框的生产率
每只滤框的生产率 $Q$ 可以通过生产率方程计算。生产率方程为:
\[ Q = \frac{V_{\text{总}}}{T_{\text{总}}} \]
其中,$V_{\text{总}}$ 是总滤液体积,$T_{\text{总}}$ 是总过滤时间加上装拆、整理时间。已知 $V_{\text{总}} = V_1 + V_2$,$T_{\text{总}} = T + 25 \, \text{min}$。
恒速过滤阶段的滤液体积 ${V}_{1}$ 可以通过恒速过滤方程计算。恒速过滤方程为:
\[ V_1 = KAt \]
其中,$K$ 是过滤常数,$A$ 是过滤面积,$t$ 是恒速过滤时间。已知 $K = 8.23 \times 10^{-5} \, \text{m}^2/\text{s}$,$t = 60 \, \text{s}$,$A = 810 \times 810 \times 10^{-6} \, \text{m}^2$。
步骤 2:计算恒压过滤阶段的滤液体积
恒压过滤阶段的滤液体积 ${V}_{2}$ 可以通过恒压过滤方程计算。恒压过滤方程为:
\[ V_2 = \frac{KAt}{2} + \frac{q_e A}{2} \]
其中,$q_e$ 是恒压过滤时的滤液体积,$A$ 是过滤面积,$t$ 是恒压过滤时间。已知 $q_e = 2.21 \times 10^{-3} \, \text{m}^3/\text{m}^2$,$A = 810 \times 810 \times 10^{-6} \, \text{m}^2$。
步骤 3:计算总过滤时间
总过滤时间 $T$ 为恒速过滤时间加上恒压过滤时间。已知恒速过滤时间为 $60 \, \text{s}$,恒压过滤时间为 $T - 60 \, \text{s}$。
步骤 4:计算洗涤时间
洗涤时间 $t_{\text{洗}}$ 可以通过洗涤方程计算。洗涤方程为:
\[ t_{\text{洗}} = \frac{V_{\text{洗}}}{K A} \]
其中,$V_{\text{洗}}$ 是洗涤水量,$K$ 是过滤常数,$A$ 是过滤面积。已知 $V_{\text{洗}} = \frac{1}{10} V_{\text{总}}$,$K = 8.23 \times 10^{-5} \, \text{m}^2/\text{s}$,$A = 810 \times 810 \times 10^{-6} \, \text{m}^2$。
步骤 5:计算每只滤框的生产率
每只滤框的生产率 $Q$ 可以通过生产率方程计算。生产率方程为:
\[ Q = \frac{V_{\text{总}}}{T_{\text{总}}} \]
其中,$V_{\text{总}}$ 是总滤液体积,$T_{\text{总}}$ 是总过滤时间加上装拆、整理时间。已知 $V_{\text{总}} = V_1 + V_2$,$T_{\text{总}} = T + 25 \, \text{min}$。