一、恒压过滤常数测定实验

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1、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：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、实验原理1、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，

2、故在恒压过滤操作中，过滤速率不断降低。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*q

3、e（3）在恒压条件下，用秒表和电子称分别测定一系列时间间隔△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。三、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

4、。一、实验步骤及注意事项1.开启电源开关，关闭所有手动阀门。配制含CaCO33％～5％（wt%）的水悬浮液。2.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。3.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）。4.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

5、其视镜2/3处，关闭阀2、阀5。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。6.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。7.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个读数即可停止实验。8.切换气路，压力稳定后重复过滤实验。

6、9.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。1.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。2.关闭空气压缩机电源，关闭仪表电源，打扫卫生。一、原始实验数据（附页）二、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=0.152m2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

7、/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/m3201.2311.231*10-31.231*10-33.0223.022*10-33.022*10-32.2192.219*10-32.219*10-3402.4652.465*10-31.234*10-36.0016.001*10-32.979*10-34.3564.356*10-32.137*10-3603.4753.475*10-31.010*10-38.6258.625*10-32.624*1

8、0-36.1406.140*10-31.784*10-3804.4604.460*10-30.985*10-311.2311.23*10-32.605*10-37.8807.880*10-31.740*10-31005.4805.480*10-31.020*10-313.72613.726*10-32.496*10-39.4679.467*10-31.587*10-31206.4056.405*10-30.925*10-315.87915.879*10-32.153*10-310.99010.9