恒压过滤常数测定实验指导书

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1、恒压过滤常数测定实验装置实验指导书化工原理实验装置系列之恒压过滤常数测定实验装置实验指导书杭州言实科技有限公司2007.4杭州言实科技有限公司TEL：0571-85670172第6页共6页恒压过滤常数测定实验装置实验指导书目录恒压过滤常数测定实验3一、实验目的3二、基本原理3三、实验装置与流程4四、实验步骤与注意事项5五、实验报告6六、思考题6杭州言实科技有限公司TEL：0571-85670172第6页共6页恒压过滤常数测定实验装置实验指导书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.

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。二、基本原理过滤是以某种多孔物质作为介质来处理悬浮液的操作。在外力作用下，悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来，从而实现固液分离。过滤操作中，随着过滤过程的进行，固体颗粒层的厚度不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速率不断降低。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：(1)u：过滤速度，

3、m/sK’：康采尼常数，层流时，K’＝5.0ε：床层空隙率，m3/m3μ：滤液粘度，Pasa：颗粒的比表面积，m2/m3△p：过滤的压强差，PaL：床层厚度，m由此可以导出过滤基本方程式：(2)V：过滤体积，m3τ：过滤时间，sA：过滤面积，m2Ve：虚拟滤液体积，m3r：滤饼比阻，1/m2，r=5.0a2(1-ε)2/ε3r’：单位压强下的比阻，1/m2，r=r’△psv：滤饼体积与相应滤液体积之比，无因次S：滤饼压缩性指数，无因次，一般S＝0～1，对不可压缩滤饼，S＝0恒压过滤时，令k=1/μr’v，K=2k

4、△p1-s，q=V/A，qe=Ve/A，对(2)式积分得：(q+qe)2=K(τ+τe)(3)K、q、qe三者总称为过滤常数，由实验测定。对（3）式微分得：2(q+qe)dq=Kdτ(4)用△τ/△q代替dτ/dq，在恒压条件下，用秒表和量筒分别测定一系列时间间隔△τi，和对应的滤液体积△Vi，可计算出一系列△τi、△qi、qi，在直角坐标系中绘制△τ/△q～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。改变过滤压差△p，可测得不同的K值，由K的定义式两

5、边取对数得：lgK=(1-S)lg(△p)+lg(2k)(5)在实验压差范围内，若k为常数，则lgK～lg(△p)的关系在直角坐标上应是一条直线，斜率为(1-S)杭州言实科技有限公司TEL：0571-85670172第6页共6页恒压过滤常数测定实验装置实验指导书，可得滤饼压缩性指数S，进而确定物料特性常数k。三、实验装置与流程实验装置如图1-1所示：图1-1板框压滤机过滤流程1-可移动框架2-阀23-止回阀4-压力料罐5-排污阀6－放空阀7－玻璃视镜8－压力表9-压紧手轮10-板框组11-板框进口压力表12-阀1

6、213-阀1314-压力定值调节阀15-阀8及3#电磁阀16-阀7及2#电磁阀17-阀6及1#电磁阀18-配料槽19-出液口20-指示尺21-进水口22-阀923－阀1024－阀1125－阀526－阀427－阀328－阀1控制柜面板图如图1-2：图1-2控制柜面板图杭州言实科技有限公司TEL：0571-85670172第6页共6页恒压过滤常数测定实验装置实验指导书1-仪表电源开关2-空压机电源开关3-1#电磁阀电源开关4-2#电磁阀电源开关5-3#电磁阀电源开关6-电子天平通讯串口7-智能仪表通讯串口8-压力显示

7、仪9-空气开关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。板框压虑机的结构尺寸：框厚度11mm，过滤总面积0.0471m2。空气压缩机规格型号：V－0.08/8，最大气压0.8Mpa。四、实验步骤与注意事项（一）实验步骤：1.配制含CaCO33％～5％（wt%）的水悬浮液。2.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。3.正确

8、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）。4.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。5.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