对于固液两相的分离,特别是采用过滤分离的方法,其分离过程是两相流体通过过滤介质的流动过程。其流体流动特点是:
(1)流体通过过滤介质与滤饼层,流动一般属层流,影响流动的因素有:与过滤推动力的大小、物料的浓度、过滤分离后生成的滤饼结构及其对流体的阻力大小、滤液性质(特别是粘度)、以及所选择对滤介质的过滤特性等宏观的流体流动特性有关。与微观的物理化学因素有关,如物料的电动现象、毛细现象、絮凝现象等。物料固体颗粒越大,宏观流体流动特性占主导地位;固体颗粒越小,微观物理化学因素起主导作单级反渗透纯水设备用。
(2)过滤分离过程是大部分固体颗粒被过滤介质截留,一小部分固体颗粒随滤液穿过过滤介质孔隙,沉积在过滤介质表面的颗粒逐渐形成滤饼层,随着过滤过程的进行,滤饼增厚,滤液从滤饼形成的毛细孔中流出,滤饼层不断受压缩,流体的流动阻力不断上升,其阻力远大于通过过滤介质的阻。过滤基本方程就是描述滤液的流速与压力降的关系。
由于影响因素太多,难以用纯理论的方法来加以表达,所以一般都从测定过滤过程的实际出发,并对流体流动加以简化。对于过滤过程中固液两相的流体流动,Darcy提全自动软化水设备出了液体渗透理论。Hogen-Poiseuille将滤饼内的孔隙即毛细孔简化为圆形直管,其流动即视为圆形直管内的层流流动。
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