
【建】 constant rate filtration
constant; lasting; permanent; usual
fast; invite; rapid; speed; velocity
【醫】 tacho-; tachy-
filter; filtrate; filtration; leach; percolation; sift
【計】 filtering
【化】 filtration
【醫】 filtration
恒速過濾(Constant Rate Filtration)是化工分離過程中固液分離的一種操作模式,特指在過濾操作中維持濾液通過過濾介質的流速恒定不變的過程。以下是詳細解釋:
漢英術語對照
操作機制
為實現恒速過濾,需通過調節過濾壓力(如泵的出口壓力或壓縮氣體壓力)補償濾餅阻力增加。隨着過濾進行,濾餅增厚導緻過濾阻力上升,此時系統需逐步提高操作壓力以維持恒定流速。其數學模型可表示為:
$$ Delta P = mu alpha c left( frac{V}{A} right) dot{V} + mu R_m dot{V} $$
其中 (Delta P) 為壓差,(mu) 為濾液黏度,(alpha) 為濾餅比阻,(c) 為懸浮液濃度,(R_m) 為過濾介質阻力。
典型工業場景
與恒壓過濾的差異
參數 | 恒速過濾 | 恒壓過濾 |
---|---|---|
驅動方式 | 流量恒定,壓力遞增 | 壓力恒定,流量遞減 |
能耗特征 | 初期能耗低,後期高 | 全程壓力穩定 |
適用濾餅類型 | 高可壓縮性濾餅 | 低可壓縮性濾餅 |
關鍵設備配置
控制策略
通過PID控制器實時調節泵轉速或閥門開度,滿足流量設定值(如設定 (dot{V} = 10text{m}/text{h})),響應時間需小于濾餅阻力變化周期。
Rushton A., et al. Solid-Liquid Filtration and Separation Technology (Wiley, 2000) 第4章詳細推導恒速過濾數學模型。
Perry's Chemical Engineers' Handbook (第8版) Section 18: "Filtration and Gas-Solid Separation" 對比恒速/恒壓操作曲線。
ISO 2941:2009 Hydraulic fluid power - Filter elements - Verification of collapse/burst pressure rating 涉及恒速測試方法。
(注:因平台限制未提供直接鍊接,文獻信息可通過學術數據庫檢索獲取)
恒速過濾是過濾操作的一種方式,其核心特點是在過濾過程中保持過濾速度恒定。以下是詳細解釋:
恒速過濾(Constant Rate Filtration)是指在過濾過程中,通過調節壓力差使單位時間、單位過濾面積獲得的濾液量保持恒定。此時濾液量與過濾時間呈正比關系(即$V propto t$)。
對比項 | 恒速過濾 | 恒壓過濾 |
---|---|---|
壓力變化 | 壓差逐漸增大 | 壓差保持恒定 |
過濾速率趨勢 | 速率恒定 | 速率逐漸下降(因濾餅阻力增加) |
適用場景 | 對過濾速率有嚴格要求的連續生産場景 | 允許速率變化的間歇式或小規模操作 |
恒速過濾的基本公式可表示為: $$ frac{dV}{dt} = text{常數} $$ 其中,$V$為濾液體積,$t$為時間。結合濾餅阻力模型,實際應用中需結合過濾常數$K$(與物料性質、壓差相關)進行動态調整。
如需進一步了解公式參數或具體案例,可參考中的技術分析或中的操作理論。
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