恒压过滤常数的测定实验..doc

实验3 恒压过滤常数的测定实验 一、实验目的 ⒈ 了解板框过滤机的结构和操作方法。 ⒉ 在恒定压力下过滤并测定其过滤常数、、。 ⒊ 改变压力测定滤饼的压缩性指数s和物料常数。。 二、实验原理 ⒈ 恒压过滤常数、、的测定方法 过滤是利用过滤介质进行液—固系统的分离过程，过滤介质通常采用带有许多毛细孔的物质如帆布、毛毯、多孔陶瓷等。含有固体颗粒的悬浮液在一定压力的作用下液体通过过滤介质，固体颗粒被截留在介质表面上，从而使液固两相分离。 在过滤过程中，由于固体颗粒不断地被截留在介质表面上，滤饼厚度增加，液体流过固体颗粒之间的孔道加长，而使流体流动阻力增加。故恒压过滤时，过滤速率逐渐下降。随着过滤进行，若得到相同的滤液量，则过滤时间增加。 恒压过滤方程 （3-1） 式中：—单位过滤面积获得的滤液体积，m3 / m2； —单位过滤面积上的虚拟滤液体积，m3 / m2； —实际过滤时间，s； —虚拟过滤时间，s； —过滤常数，m2/s。 将式（3-1）进行微分可得： （3-2） 这是一个直线方程式，于普通坐标上标绘的关系，可得直线。其斜率为，截距为，从而求出、。至于可由下式求出： （3-3） 当各数据点的时间间隔不大时，可用增量之比来代替。 过滤常数的定义式： （3-4） 两边取对数 (3-5) 因，故与的关系在对数坐标上标绘时应是一条直线，直线的斜率为，由此可得滤饼的压缩性指数，然后代入式（3-4）求物料特性常数。 三、实验装置 ⒈实验设备： 实验设备流程如图3-1所示，实验设备由调速器、电动搅拌器、板框过滤机、压紧装置、滤浆槽、旋涡泵、计量桶组成。 2．过滤、洗涤管路如图3-2示 四、实验方法 ⒈ 滤浆槽内放有已配制有一定浓度的碳酸钙～水悬浮液。用电动搅拌器进行搅拌使滤浆浓度均匀（但不要使流体旋涡太大，使空气被混入液体的现象）。 2. 板框过滤机板、框排列顺序为：固定头-非洗涤板-框-洗涤板-框-非洗涤板-可动头。用压紧装置压紧后待用。 3.使阀门3处于全开、阀4、6、11处于全关状态。启动旋涡泵12，调节阀门3使压力表5达到规定值。 4.待压力表5稳定后，打开过滤入口阀6过滤开始。当计量桶13内见到第一滴液体时按表计时。记录滤液每增加高度20mm时所用的时间。当计量桶13读数为160 mm时停止计时，并立即关闭入口阀6。 5.打开阀门3使压力表5指示值下降。开启压紧装置卸下过滤框内的滤饼并放回滤浆槽内，将滤布清洗干净。放出计量桶内的滤液并倒回槽内，以保证滤浆浓度恒定。 6.改变压力，从（2）开始重复上述实验。 7.每组实验结束后应用洗水管路对滤饼进行洗涤，测定洗涤时间和洗水量。 8.实验结束时阀门11接上自来水、阀门4接通下水，关闭阀门3对泵及滤浆进出口管进行冲洗。 五、报告内容 ⒈ 由恒压过滤实验数据求出、、的值。 ⒉ 在对数坐标纸上标绘出K－曲线并求出ｓ和ｋ． 六、思考题 ⑴ 为什么每次实验结束后，都得把滤饼和滤液倒回滤浆槽内？ ⑵　过滤压强和过滤浓度对Ｋ的影响？ 七、实验结果 实验数据表　 表1：过滤实验原始及整理数据表 序号 高度 q（m/m） （m/m） =0.05MPa 时间(s) Δθ(s) Δθ/Δq 1 50 0 0.009 0.00 37.26 1980.252 2 60 0.0188 0.028 37.26 40.37 2145.538 3 70 0.0376 0.047 77.63 44.78 2379.916 4 80 0.0564 0.066 122.41 54.25 2883.217 5 90 0.0753 0.085 176.66 61.02 3243.021 6 100 0.0941 0.103 237.68 65.53 3