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化工原理恒压过滤常数测定实验报告--第1页
恒压过滤常数测定实验
一、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，验证过滤基本理论。
3.学会测定过滤常数K、q、τ及压缩性指数s的方法。
ee
4.了解过滤压力对过滤速率的影响。
二、基本原理
过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程，即在外力的作用下，
悬浮液中的液体通过固体颗粒层（即滤渣层）及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层，从
而实现固、液分离。因此，过滤操作本质上是流体通过固体颗粒层的流动，而这个固体颗粒层（滤渣层）
的厚度随着过滤的进行而不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速度不断降低。
过滤速度u定义为单位时间单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量。影响过滤速度的主要因素除过
滤推动力（压强差）△p，滤饼厚度L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。
过滤时滤液流过滤渣和过滤介质的流动过程基本上处在层流流动范围内，因此，可利用流体通过固
定床压降的简化模型，寻求滤液量与时间的关系，可得过滤速度计算式：
（1）
式中：u—过滤速度，m/s；
3
V—通过过滤介质的滤液量，m；
2
A—过滤面积，m；
τ—过滤时间，s；
32
q—通过单位面积过滤介质的滤液量，m/m；
△p—过滤压力（表压）pa；
s—滤渣压缩性系数；
μ—滤液的粘度，Pa.s；
2
r—滤渣比阻，1/m；
33
C—单位滤液体积的滤渣体积，m/m；
化工原理恒压过滤常数测定实验报告--第1页
化工原理恒压过滤常数测定实验报告--第2页
3
Ve—过滤介质的当量滤液体积，m；
r′—滤渣比阻，m/kg；
3
C—单位滤液体积的滤渣质量，kg/m。
对于一定的悬浮液，在恒温和恒压下过滤时，μ、r、C和△p都恒定，为此令：
（2）
于是式（1）可改写为：
（3）
2
式中：K—过滤常数，由物料特性及过滤压差所决定，m/s
将式（3）分离变量积分，整理得：
（4）
22τ
即V+2VV=KA
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