湖北民族学院化环学院化工原理恒压过滤实验

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实验三：恒压过滤实验

班级：

姓名： 学号： 室温 ：℃ 大气压：一、 实验目的 1． 2．

熟悉间歇板框式过滤装置的结构和造作方法。

掌握测定恒压过滤常数K 、qe、 e的测定方法，加深对过滤操作

影响因素的理解。 二、 实验原理

利用层流时的泊稷叶公式推出 过滤速度计算式过滤速率: u—1） 过滤速率

dVd

A p 22

5a(1 ) L

dVd

A p

2

1 s

2

1

2

2

2

p

ka(1 ) L

（3

2

过滤基本方程式的一般形式为：2)

恒压过滤时对上式积分： 3)

(qe q)

2

rv(V Ve)

(3—

K( e) (3—

其中：q—单位滤饼面积的滤液量，q V —过滤时间，S；

A

，m

3

m

2

；

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qe

Ve

qe， e—介质常数，反应过滤介质阻力大小。 e

的单位为S，

A

,单位为m

3

m

2

；

K—滤饼常数，由物料特性及过滤压差所决定的常数； —4）

其中 —5）

qe， e，K

K 2k p

1 s

（3

k

1

rv

（3

三者总称为过滤常数。

利用恒压过滤方程计算时，首先需要知道qe， e，K，它们只有通过实验才能确定。对（3—3）进行微分，得： 或

d dq

2Kq

2(qe q)dq Kd

2K

qe

为便于根据测定的数据计算过滤常数，

d dq

可用

q

代替。

在一定过滤面积A上对待测悬浮液进行过滤实验，测得与一系列时刻

i(1 1,2,……）对应的累计滤液量Vi(1 1,2, )

i， qi。

,由此算出一系列的qi，

在直角坐标系中标绘

q

与q间的函数关系，得一直线由直线斜率和直

K e求出 e。

线截距可求得K与qe。再用qe2

K为滤饼常数，由物料特性及过滤压差所决定的常数。 在直角坐标系中绘出 / q与q的函数关系，得一直线。由直线

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斜率和截距值求得K与qe的值。再用qe2

三、 实验装置及操作 1. 实验装置

K e求出 e

间歇板框式过滤机如图中所示共有11块板，其中滤框4块，滤板5块，过滤面积为A (0.125滤框的厚度=17mm

4个滤框的总容积=0.0123×0.017×4=0.0084m3

板框的三个角端均开有直径为19mm的孔，在板框装合并压紧后即构成可够

滤液和滤浆或洗水流通的孔道，框的二侧覆盖滤布，空框与滤布围成了容纳滤渣及滤浆的空间。计量筒是用不锈钢板焊成尺寸为230×250×300mm3容积的二分互不相容，各自设有水位，水位计的旁边安装一个长

刻度尺。

/2) 0.0123m

2

2

2. 操作步骤

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（1） 配制浓度为3-5%的碳酸镁水悬浮液。

（2） 按板框的号数以1-2-3-4-5-6-7-8-9-10-11的顺序排列过滤机的板

与框，把滤布用水浸湿，在用湿滤布挂在滤框的二侧，安装时滤布孔要和过滤机的孔道对准，表面扯平准以防漏夜，然后用压紧螺杆压紧板与框。

（3） 开启搅拌机使储浆罐内的悬浮液保持浓度均匀，再把物料回流阀

打开（全开），流水出口阀关闭，滤液出口阀全开，洗水进口阀关闭，然后启动物料泵。滤液流入计量筒计量，测取有关数据的值。

（4） 待滤渣全部充满滤框后，此时流量很小，但仍呈现状流出，关闭

物料泵停止过滤。

（5） 实验结束后，停止搅拌，雍容七八馆内的剩余物料放尽。 四、 实验记录

实验日期 2011-6-11 悬浮液组成 水，MgCO3 设备编号 2 温度 24.50

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对其作图：

一、 实验报告

1． 对实验数据进行处理，处理过程必须有一组数据的计算实例； 解：取第二组数据，即H=180mm 由q

VA

得，q

230 10

3

250 10

3

180 10

3

0.0123 8

3

2

0.1051m/m

32

2

又有 q q2

q1 0.0059m/m

则

q

100.0117

855.652s m/m

3

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2． 根据实验结果在直角坐标系上描绘 ~q曲线；

q

对其作图：

3． 求出恒压过滤常数K、qe、 e。

解：由题1得，当H=180mm时

q

230 10

3

250 10

3

180 10

3

0.0123 8

100.0059

855.652s m/m

3

2

0.1051m/m

32

q

3

而当H=190时有q

q

100.0059

230 10 250 10

3

190 10

3

0.0123 8

3

2

0.1110m/m

32

1711.304s m/m

1.379 10

4

则K

2k p

1 s

2

(0.1110 0.1051)(1711.304 855.652)

m/s

3

2

2

当q=0

五、

思考题

时，有qe= k×(-46.823)/2=-0.511(m

m

)

1. 当操作压强增加一倍时，其K值是否也增加一倍？要得到同样的过滤液，其过滤

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时间是否也缩短一半？

答：由K 2k p1 s可得， K与 p不不一定为线性关系，而又因为 qe2 K e可知，过滤时间也不一定减半。所以当压强增加一倍时，变化不一定为一倍或减半关系。

2. 恒压过滤时欲增加过滤速度，可行的措施有哪些？

答：增大真空度，增大过滤压强、介质和面积 3. 过滤开始时，为什么滤液是浑浊的？

答：刚开始过滤时，滤饼层还未形成，过滤效果不佳

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/z2re.html