一、恒压过滤常数测定实验.doc

化 工 原 理 实 验 报 告 实 验 名 称： 恒压过滤常数测定实验 学 院： 化学工程学院 专 业： 化学工程与工艺 班 级： 姓 名： 学 号：指 导 教 师： 日 期： 实验目的 1、熟悉板框压滤机的构造和操作方法； 2通过恒压过滤实验,验证过滤基本原理； 3学会测定过滤常数K、qe、τe及压缩性指数S的方法； 4了解操作压力对过滤速率的影响。 2、影响过滤速率的主要因素除压强差、滤饼厚度外，还有滤饼和悬浮液的性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等，在低雷诺数范围内，过滤速率计算式为： (q+qe)2=K(τ+τe) （1） K、q、qe三者总称为过滤常数，由实验测定。 对（1）式微分得： 2(q+qe)dq=Kdτ （2） 该式表明以dτ/dq为纵坐标，以q为横坐标作图可得一直线，直线斜率为2/K，截距为2qe/K。（2）式中可用△τ/△q代替dτ/dq，用代替q 。 上式可以改写成： △τ/△q=2/K* q+2/K* qe （3） τi，和对应的滤液质量△M（除水的密度换算成体积△Vi），可计算出一系列△τi、△qi、i，在直角坐标系中绘制△τ/△q～的函数关系，得一直线，斜率为2/K，截距为2qe/K，可求得K和qe，再根据τe=qe2/K，可得τe。 实验装置流程 图一、板框压滤机过滤装置图 CaCO3的悬浮液在配料桶内配制一定浓度后，利用压差送入压力料槽中，用压缩空气搅拌，同时利用压缩空气将滤浆送入板框压滤机过滤，滤液流入量筒计量，压缩空气从压力料槽排空管排出。 实验步骤及注意事项 开启电源开关，关闭所有手动阀门。配制含CaCO33％～5％（wt%） 料液搅拌：开启空压机，关闭阀1、阀4、阀5，打开阀3、阀2，，将压缩空气通入配料槽，使CaCO3悬浮液搅拌均匀。 安装过滤系统：正确装好滤板、滤框及滤布。滤布使用前用水浸湿。滤布要绷紧，不能起皱（注意：用螺旋压紧时，千万不要把手指压伤，先慢慢转动手轮使板框合上，然后再压紧）。 重力灌料：等配料槽料液搅拌均匀后，关闭阀3，打开阀5及压力料槽上的排气阀，使料浆自动由配料桶流入压力料槽至其视镜2/3处，关闭阀2、阀5。 压力料槽搅料：打开阀4，通压缩空气至压力料槽，使容器内料浆不断搅拌。压力料槽的排气阀应不断排气，但又不能喷浆。 压力料槽稳压。打开1#气路，打开阀2、阀5、阀7、阀10、阀12、阀14，开始实验。 开启过滤段阀门，开始计时。手动实验时每次实验应在滤液从汇集管刚流出的时候作为开始时刻，每次△V取0.1~0.5kg左右，滤液量可以由电子天平处读出。记录相应的过滤时间△τ及滤液量。每个压力下，测量8～10 切换气路，压力稳定后重复过滤实验。 料液压回：实验完毕关闭阀2、阀4，打开阀4、阀6，将压力料槽的悬浮液压回配料桶。 清洗滤布：每次滤液及滤饼均收集在小桶内，滤饼弄细后重新倒入料浆桶内，实验结束后要冲洗滤框、滤板及滤布不要折，应用刷子刷。 关闭空气压缩机电源，关闭仪表电源，打扫卫生。 原始实验数据（附页） 数据处理 1、已知：每个框过滤面积0.038m2，框数2个 ∴A=2×2×0.038=0.152 m2 表6-1、滤液量数据记录 时间 (S) 低压△P1 中压△P2 高压△P3 滤液量/Kg 滤液体积V / m3 滤液体积增量△V / m3 滤液量/ Kg 滤液体积V / m3 滤液体积增量△V / m3 滤液 量 /Kg 滤液体积V / m3 滤液体积增量△V / m3 20 1.231 1.231*10-3 1.231*10-3 3.022 3.022*10-3 3.022*10-3 2.219 2.219*10-3 2.219*10-3 40 2.465 2.465*10-3 1.234*10-3 6.001 6.001*10-3 2.979*10-3 4.356 4.356*10-3 2.137*10-3