实验四恒压过滤常数的测定

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1、实验四恒压过滤常数的测定过滤操作在石油化工、医药等行业中的应用很广泛，是润滑油精制的重要过程之一。测定恒压过滤常数，对合理地设计、选用过滤设备及过滤过程的操作，都具有很重要的意义。一、实验H的及任务熟悉板框式过滤机结构及操作方法。）测定恒压过滤时的过滤常数。测定洗涤速率与过滤终了速率的关系。二、实验基本原理过滤是利用多孔过滤介质将液-固混合物系进行分离的过程，属于机械分离。通常所用的过滤介质有棉织物、毛织物、多孔陶瓷、多孔玻璃等。过滤介质的选用依被分离的物系性质而定。固液（悬浮液或滤浆）混合物在一定的压力作用下，液体通过过滤介质的

2、孔道，而固体物被截留，从而达到分离的目的。过滤操作分为恒速过滤和恒压过滤两种。在过滤过程中，随过滤时间的增加，滤饼厚度增加，则流体通过固体颗粒之间的孔隙时的阻力增加。当维持过滤压力不变时，过滤速率是下降的，称为恒压过滤。当维持过滤速率不变时，过滤压力要上升，称为恒速过滤。恒压过滤方程为：（V4-Vty=KAz（t+^e）式中v滤液体积，m3t过滤时间，S;Ve过滤介质的当量滤液体积，m3;te得到体积滤液所需时间，S;A过滤面积m2K过滤常数，m2/s,与物性参数及过滤压力差Ap有关，可以表示为：K=2勾＞（卜4=^―pre式中A

3、p滤饼两侧的压力差，N/m2s滤饼的压缩指数，对不可压缩滤饼s=0;k滤浆的物性常数，m4/（N-s）M滤液的粘度，Pa-sr滤饼的比阻，L/mc饼液比，m3/m3在实验过程中通常用单位过滤面积的滤液量来表示，即<7=VM，9e=yjA此时，过滤方程可改写为：此时，过滤方程可改写为：At2,235=K9+Kq*为实验测取数据方便，将式)微分写为差分的形式：2,24-^q.由此可知，At/Aq与q成直线关系。在直角坐标纸上，若用纵坐标表示At/Aq,横染标表示q，做图得一条直线。直线的斜率为2/K,截距为2qe/K，由此可以求出K,

4、qe。进而求得：求出的K,te，qe即为恒压过滤操作条件下的过滤常数。也可用以下方法处理实验数据。将式改写为：g2+2qq.=Kt上式两边同除qK,则有：则r/q与q之间为直线关系，直线的斜率为1/K，截距为2qc/Ko实验中，测定出不同过滤时间t所获得单位过滤面积的滤液体积q的数据，以t/q为纵坐标，q为横坐标进行标绘，可得一条直线，由此直线的斜率和截距可求得K与qe，，再由式(2-33)求出tc本实验以水和碳酸镁配制成滤浆，在一定压力下，用板框式压滤机进行恒压过滤常数的测定。同时，假定滤饼不可压缩s=0。在测得数据后，也可用直

5、线拟合的方法求出过滤常数。三、实验装置及流程实验装置及流程如图所示。实验装置由压缩机、配料槽、贮料罐和板框式压滤机组成。将配好的一定浓度的碳酸镁悬浮液（滤浆）送入贮料槽，经过搅拌后,在高压空气的作用下，进入板框过滤机。在过滤机中得到滤饼，滤液进入计量槽。板框尺、j•为170mmX170mmX20mm四、实验操作要点在预习实验时，要结合前述的实验原理及下述的操作要点，自行拟定实验方案、实验步骤和实验数据记录表格。图板框过滤机流程1一配料槽2—空气控制阀3—压力表4一减压阀5贮浆罐6-水洗罐7—水洗阀；9过滤机；81011滤浆阀12—

6、计量槽二钮板a浆入口（通ii）洗液入口（通7>板框结构示意图图）检查所有阀门，使其处于关闭状态。）按板框过滤机的安装要求组装板、框和滤布。务必将滤布铺平。）配制滤浆（碳酸镁的质量分数为3%-5%）。）起动压缩机，调节稳压阀，使压力稳定在某一恒定值上。）开动搅拌器，以防碳酸镁沉淀，影响实验。）按操作要求进行实验。）测量并记录数据。）过滤完毕后进行滤饼的洗涤实验。实验完毕后，卸下滤饼，洗涤滤布，使设备恢复原状，以备下次实验时使用。）实验结朿时，务必将贮槽、管路中的滤浆冲洗干净，以免固体沉淀堵塞管