板框过滤实验

《板框过滤实验》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、化工原理实验实验名称：板框过滤实验、动态过滤实验实验目的：1、熟悉板框过滤机的结构和操作方法。2、测定恒压过滤操作时的过滤常数。3、掌握过滤问题的简化工程处理方法。4、熟悉烛心动态过滤器的结构与操作方法。5、测定不同压差、流速及悬浮液浓度对过滤速率的影响。实验原理：一、板框过滤实验过滤是利用能让液体通过而截留固体颗粒的多孔介质（滤布和滤渣），使悬浮液中的固体、液体得到分离的单元操作。过滤操作本质上是流体通过固体床层的流动，所不同的是，该固体颗粒床层的厚度随着过滤过程的进行不断增加。过滤操作分为恒压过滤和恒速过滤。当恒压过滤操作时，过滤介质两侧的压差维持不变，单位时间通过

2、过滤介质的滤液量不断下降；当恒速操作时，即保持过滤速率不变。过滤速率基本方程的一般形式为式中，V——时间内的滤液量，——过滤介质的当量滤液体积，它是形成相当于滤布阻力的一层滤渣所得的滤液体积，A——过滤面积，——过滤的压降，——滤液黏度，v——滤饼体积与相应滤液体积之比，无量纲。——单位压差下滤饼的比阻，s——滤饼的压缩指数，无量纲。一般情况下，s=0~1，对于不可压缩滤饼，s=0。恒压过滤时，对上式积分可得式中q——单位过滤面积的滤液量，——单位过滤面积的虚拟滤液量，K——过滤常数，——过滤介质获得滤液体积所需时间——过滤介质获得单位滤液体积所需时间对上式微分可得该式

3、表明~q为直线，其斜率为2/K，截距为，为了便于测定数据计算速率常数，可用代替，则式可写成将对q标绘，在正常情况下，各点均应在同一直线上，~q对应关系图为一条直线如下：直线斜率为2/K=a/b，截距为=c。cba二、动态过滤传统过滤中，滤饼不受搅动并不断增厚，固体颗粒连同悬浮液都以过滤介质为其流动终端，垂直流向操作，故又称为终端过滤。这种过滤的主要阻力来自滤饼，为了保持过滤初始阶段的高过滤速率，可采用诸如机械的、水力的或电场的人为干扰限制滤饼增长，这种有别与传统的过滤速率，称为动态过滤。本动态过滤实验是借助一个流速较高的主体流动平行流过过滤介质，抑制滤饼层的增长，从而实

4、现稳定的高过滤速率。装置和流程：1、板框过滤实验设备流程图如下：图1板框过滤实验流程图1压缩机2配料釜3供料泵4圆形板框过滤机5压力控制阀6旁路阀碳酸钙悬浮液在配料釜内配置，搅拌均匀后，用供料泵送至板框过滤机进行过滤，滤液流入计量筒，碳酸钙则在滤布上形成滤饼。为调节不同操作压力，管路上还装有旁路阀。板框过滤机厚度为12mm，每个滤板的面积（双面）为0.0216m2。2、动态过滤实验设备及流程：碳酸钙悬浮液在原料罐中配置，搅拌均匀后，用旋涡泵送至烛芯过滤器过滤。滤液由接受器收集，并用电子天平计量后，再倒入小储罐，并用磁力泵送回原料罐，以保持浆料浓度不变。浆料的流量和压力通

5、过进料调节阀和电磁阀调节和控制，并用孔板流量计计量。本实验烛芯过滤器内管采用不锈钢烧结微孔过滤棒作为过滤元件，其外径为25mm，长300mm，微孔平均孔径为0.01mm。外管为Φ（40×2.5）mm不锈钢管。实验步骤：一、板框过滤实验1、按要求排好板和框的位置和次序，装好滤布，不同的板和框用橡胶垫隔开，然后压紧板框。装滤布前将滤布浸湿。2、进行清水试验。将滤机上的进、出口阀按需要打开或关闭，用清水实验检查设备是否会漏，并以清水练习计量及调节压力的操作。通过计算机采集数据，作出一条平行于横轴的直线，由此得到qe。3、过滤实验。打开管线最低部的旋塞，放出管内积水，启动后打开

6、悬浮液的进口阀，将压力调至指定的工作压力；安排一个同学在电子称量器负责换装滤液，一位同学在电脑前操作数据采集软件以获得实验数据。前三组数据每隔10s采集一次，以后每加一组时间递增10s。采集10组数据即可。4、实验结束，关闭入口阀，清洗板框、滤布等。二、动态实验1、将管路通道换接如动态实验管路中，调节操作压力，待滤液稳定流出时，开始采集数据，采集数据方法如板框过滤实验，不同的就是每隔1min中采集一次。注意换液与采集数据的同学的通信方式。实验数据处理：1、板框过滤实验数据处理：在试验过程中，将滤液近似取为清水，故求滤液量时直接由水的各物性求得。（1）、水的密度：（2）、

7、水的体积V：（3）、单位面积滤液量q：（4）、所求的各数据如下表：原料温度9.110.39.599.78.79.99.59.49.6板框滤压kPa230229229230231230231229229229搅拌釜压kPa0000000000产品质量mg146.2131.1127.1155.9216.6296.1347409.6477.2537.8时间ts10.810.410.220.430.740.550.560.670.880.2水的密度kg/m3999.882999.906999.890999.880999.894999.874999