
【建】 constant rate filtration
constant; lasting; permanent; usual
fast; invite; rapid; speed; velocity
【医】 tacho-; tachy-
filter; filtrate; filtration; leach; percolation; sift
【计】 filtering
【化】 filtration
【医】 filtration
恒速过滤(Constant Rate Filtration)是化工分离过程中固液分离的一种操作模式,特指在过滤操作中维持滤液通过过滤介质的流速恒定不变的过程。以下是详细解释:
汉英术语对照
操作机制
为实现恒速过滤,需通过调节过滤压力(如泵的出口压力或压缩气体压力)补偿滤饼阻力增加。随着过滤进行,滤饼增厚导致过滤阻力上升,此时系统需逐步提高操作压力以维持恒定流速。其数学模型可表示为:
$$ Delta P = mu alpha c left( frac{V}{A} right) dot{V} + mu R_m dot{V} $$
其中 (Delta P) 为压差,(mu) 为滤液黏度,(alpha) 为滤饼比阻,(c) 为悬浮液浓度,(R_m) 为过滤介质阻力。
典型工业场景
与恒压过滤的差异
参数 | 恒速过滤 | 恒压过滤 |
---|---|---|
驱动方式 | 流量恒定,压力递增 | 压力恒定,流量递减 |
能耗特征 | 初期能耗低,后期高 | 全程压力稳定 |
适用滤饼类型 | 高可压缩性滤饼 | 低可压缩性滤饼 |
关键设备配置
控制策略
通过PID控制器实时调节泵转速或阀门开度,满足流量设定值(如设定 (dot{V} = 10text{m}/text{h})),响应时间需小于滤饼阻力变化周期。
Rushton A., et al. Solid-Liquid Filtration and Separation Technology (Wiley, 2000) 第4章详细推导恒速过滤数学模型。
Perry's Chemical Engineers' Handbook (第8版) Section 18: "Filtration and Gas-Solid Separation" 对比恒速/恒压操作曲线。
ISO 2941:2009 Hydraulic fluid power - Filter elements - Verification of collapse/burst pressure rating 涉及恒速测试方法。
(注:因平台限制未提供直接链接,文献信息可通过学术数据库检索获取)
恒速过滤是过滤操作的一种方式,其核心特点是在过滤过程中保持过滤速度恒定。以下是详细解释:
恒速过滤(Constant Rate Filtration)是指在过滤过程中,通过调节压力差使单位时间、单位过滤面积获得的滤液量保持恒定。此时滤液量与过滤时间呈正比关系(即$V propto t$)。
对比项 | 恒速过滤 | 恒压过滤 |
---|---|---|
压力变化 | 压差逐渐增大 | 压差保持恒定 |
过滤速率趋势 | 速率恒定 | 速率逐渐下降(因滤饼阻力增加) |
适用场景 | 对过滤速率有严格要求的连续生产场景 | 允许速率变化的间歇式或小规模操作 |
恒速过滤的基本公式可表示为: $$ frac{dV}{dt} = text{常数} $$ 其中,$V$为滤液体积,$t$为时间。结合滤饼阻力模型,实际应用中需结合过滤常数$K$(与物料性质、压差相关)进行动态调整。
如需进一步了解公式参数或具体案例,可参考中的技术分析或中的操作理论。
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