影响过滤速率的主要因素有哪些

Question

如题所述

Answer 1

1.过滤速率与过滤速度　过滤速率是指过滤设备单位时间所能获得的滤液体积,表明了过滤设备的生产能力；过滤速度是指单位时间单位过滤面积所能获得的滤液体积,表明了过滤设备的生产强度,即设备性能的优劣.过滤速率与过滤推动力成正比与过滤阻力成反比.在压差过滤中,推动力就是压差,阻力则与滤饼的结构、厚度以及滤液的性质等诸多因素有关,比较复杂.\x0d2.恒压过滤与恒速过滤　在恒定压差下进行的过滤称为恒压过滤.此时,由于随着过滤的进行,滤饼厚度逐渐增加,阻力随之上升,过滤速率则不断下降.维持过滤速率不变的过滤称为恒速过滤.为了维持过滤速率恒定,必须相应地不断增大压差,以克服由于滤饼增厚而上升的阻力.由于压差要不断变化,因而恒速过滤较难控制,所以生产中一般采用恒压过滤,有时为避免过滤初期因压差过高引起滤布堵塞和破损,也可以采用先恒速后恒压的操作方式,过滤开始后,压差由较小值缓慢增大,过滤速率基本维持不变,当压差增大至系统允许的最大值后,维持压差不变,进行恒压过滤.\x0d①悬浮液的性质　悬浮液的粘度对过滤速率有较大影响.粘度越小,过滤速率越快.因此对热料浆不应在冷却后再过滤,有时还可将滤浆先适当预热；由于滤浆浓度越大,其粘度也越大,为了降低滤浆的粘度,某些情况下也可以将滤浆加以稀释再进行过滤,但这样会过滤容积增加,同时稀释滤浆也只能在不影响滤液的前提下进行.\x0d②过滤推动力　要使过滤操作得以进行,必须保持一定的推动力,即在滤饼和介质的两侧之间保持有一定的压差.如果压差是靠悬浮液自身重力作用形成的,则称为重力过滤,如化学实验中常见的过滤；如果压差是通过在介质上游加压形成的,则称为加压过滤；如果压差是在过滤介质的下游抽真空形成的,则称为减压过滤（或真空抽滤）；如果压差是利用离心力的作用形成的,则称为离心过滤.重力过滤设备简单,但推动力小,过滤速率慢,一般仅用来处理固体含量少且容易过滤的悬浮液；加压过滤可获得较大的推动力,过滤速率快,并可根据需要控制压差大小,但压差越大,对设备的密封性和强度要求越高,即使设备强度允许,也还受到滤布强度、滤饼的压缩性等因素的限制,因此,加压操作的压力不能太大,以不超过500kPa为宜.真空过滤也能获得较大的过滤速率,但操作的真空度受到液体沸点等因素的限制,不能过高,一般在85kPa以下.离心过滤的过滤速率快,但设备复杂,投资费用和动力消耗都较大,多用于颗粒粒度相对较大、液体含量较少的悬浮液的分离.一般说来,对不可压缩滤饼,增大推动力可提高过滤速率,但对可压缩滤饼,加压却不能有效地提高过程的速率.\x0d③过滤介质与滤饼的性质　过滤介质的影响主要表现在对过程的阻力和过滤效率上,\x0d金属网与棉毛织品的空隙大小相差很大,生产能力和滤液的澄清度的差别也就很大.因此,要根据悬浮液中颗粒的大小来选择合适的过滤介质.滤饼的影响因素主要有颗粒的形状、大小、滤饼紧密度和厚度等,显然,颗粒越细,滤饼越紧密、越厚,其阻力越大.当滤饼厚度增大到一定程度,过滤速率会变得很慢,操作再进行下去是不经济的,这时只有将滤饼卸去,进行下一个周期的操作.

Answer 2

影响过滤速率的主要因素有：滤饼的性质，如滤饼颗粒大小，滤饼的压缩性，滤饼的厚度；滤液的黏度；过滤压力。
1.
过滤是在推动力或者其他外力作用下悬浮液中的液体或气体透过介质，固体颗粒及其他物质被过滤介质截留，从而使固体及其他物质与液体或气体分离的操作。
2.
过滤速率：单位时间通过单位过滤面积的滤液体积称为过滤速度。
3.
过滤原理
：过滤操作是利用重力或人为造成的压差使悬浮液通过某种多孔性过滤介质，悬浮液中的固体颗粒被截留，滤液则穿过介质流出。
4.
过滤方式

a.饼层过滤（表面过滤）：
(1)
定义:
若悬浮液中固体颗粒的体积百分数大于1%，则过滤过程中在过滤介质表面会形成固体颗粒的滤饼层，这种过滤操作称为饼层过滤。
(2)
特点:颗粒会在孔道内很快发生“架桥”现象，并开始形成滤饼
层，起到过滤介质作用，滤液由浑浊变为清澈。
(3)小结:
在饼层过滤中，真正起截留颗粒作用的是滤饼层而不是过滤介质，在饼层过滤过程中，滤饼会不断增厚。过滤的阻力随之增加，在推动力不变下，过滤速度会愈来愈小。
b.深层过滤
(1)
定义:
悬浮于液体中的固体颗粒截留在床层内部且过滤介质表面不生成滤饼的过滤称为深层过滤。
(2)
适用范围:
深层过滤适用于浮液中固体颗粒的体积百分数小于0.1%，且固体颗粒粒径较小的场合。
(3)特点:
深层过滤中，由于悬浮液的粒子直径小于床会孔道直径，所以粒子随着液体一起流入床层内的曲折通道，在穿过此曲折通道时，因分子间力和静电作用力的作用，使悬浮粒子粘附在孔道壁面上而被截留。过滤介质表面不生成滤饼，且整个过滤过程中过滤阻力不变。
3)过滤推动力
常压、加压、真空、离心

Answer 3

过滤速率是单位时间内得到的滤液体积，增大过滤面积可增大过滤速率，加压或减压均可加快滤速率，但压缩滤饼会使过滤速率变慢，而悬浮液的性质和操作温度对过滤速率也有影响。提高温度，可降低液体的黏度，从而提高过滤机的过滤速率。但在真空过滤时，提高温度会使真空度下降，反而降低了过滤速率。本回答被提问者采纳