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助滤剂滤饼孔隙率的研究
作者:管理员    发布于:2016-03-12 15:58:02    文字:【】【】【

  硅藻土助滤剂是工业上应用为广泛的助滤剂。

  硅藻土助滤剂可形成高度渗透性的滤饼,从而截留住固体微粒,达到分离效果。滤饼的孔隙率是过滤过程中的重要参数,它直接影响着整个过滤过程的进行,包括其中:Ap―压差,Pa;―滤液的黏度,Pas;―滤饼厚度,m;―滤饼渗透率,m2;―过滤面积,m2;―过过滤精度、滤饼的比阻和渗透率等。由于助滤剂颗粒形状的不规则和过滤过程颗粒沉降的随机性,造成了滤饼孔隙结构研究的复杂性。目前,对滤饼结构研究集中在,那么可将时间t和过滤体积累计量V写成矩阵形式,如(6式所示,根据矩阵运算式(7,可以求得2x1. 1.3模拟结果与分析1,配成800ml去离子水质量分数为5的料浆在压差0.02~0.18MPa进行的过滤。

  表1模拟结果通过模拟计算方法,我们可以得到不同压力下的滤饼孔隙率,从表1中,得到在0.02~0.12MPa下,随着压差的增大,滤饼的孔隙率呈下降趋势,这是由于助滤剂的粒度分布宽引起的,小颗粒在压差作用下存在钻隙现象;当压差为0.12~0.18MPa时,滤饼孔隙率基本保持不变,说明硅藻土在这个压差范围内的滤饼结构趋于稳定。

  通过计算,得到拟合曲线和。表2的数据说明利用模拟方法获得的孔隙率计算得到的V,t数据与,1助滤剂的密度为1.2kg/m3,在800ml去离子水质量分数为5的料浆中,形成的滤饼厚度为8mm,计算得到滤饼的孔隙率的值为66.33.由于硅藻土是近似不可压缩的物质,利用此方法在实验压差范围内,测量不到滤饼厚度的变化,因此也就看不到孔隙率随压差的变化情况。

  称重法计算得到孔隙率包括了颗粒间的孔隙和颗粒内部的孔隙,由于硅藻土具有多孔结构,而对流体通过有效的孔隙只是颗粒间的孔隙,因此用称重法得到的孔隙率偏大。

  3三种结果对比本文中讨论了三种滤饼孔隙率的获取方法,其中,称重方法为简单,但是由于称重法计算得到的孔隙率包括了颗粒间和颗粒内部的孔隙,因此结果偏大,同时利用称重法观测不到滤饼孔隙率随压差的变化规析技术的发展,使得滤饼结构内部的测试成为可能:。目hbig律:图像处理法需要破坏滤饼的完整性:在测量时,获得清晰二维图片,在图像处理时存在人为因素;计算法获得的是滤饼的平均孔隙,利用计算法能够得到滤饼在不同压差下的平均孔隙率。

  表3中给出了三种方法在-0.04MPa下获得的孔隙率结果,我们看到称重法得到的孔隙率大,图像方法和计算方法得到的孔隙率较为接近。滤饼的孔隙率存在盲孔和通孔,通孔是对过滤过程有贡献的,也是我们所需要研究的,我们用称重方法获得的孔隙率是盲孔和通孔和总和,因此称重方法的结果大。

  相比较而言,利用模拟方法计算的孔隙率更为便捷,在了解物料的物性情况后,可根据实验参数获得滤饼在不同压差下的滤饼孔隙率。

  表3三种结果对比方法孔隙率(s,)称重法图像处理方法计算法4结束语本文提出了滤饼孔隙率的模拟计算方法,它是利用试验数据和过滤方程模拟计算孔隙率的方法,通过计算方差和相关性系数,证明模拟方法的结果很好。同时,还利用称重法和扫描电镜方法获得了滤饼的孔隙率,比较了三种获取孔隙率方法的优缺点,扫描电镜图像处理方法和模拟计算方法结果较为接近,模拟计算方法为滤饼孔隙率的求解方法提供了另种途径。

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