恒压过滤常数的测定实验

实验3 恒压过滤常数的测定实验 一、实验目的 了解板框过滤机的结构和操作方法。 在恒定压力下过滤并测定其过滤常数、。 改变压力测定滤饼的压缩性指数s和物料常数。二、实验原理 恒压过滤常数、的测定方法 过滤是利用过滤介质进行液固系统的分离过程，过滤介质通常采用带有许多毛细孔的物质如帆布、毛毯、多孔陶瓷等。含有固体颗粒的悬浮液在一定压力的作用下液体通过过滤介质，固体颗粒被截留在介质表面上，从而使液固两相分离。 在过滤过程中，由于固体颗粒不断地被截留在介质表面上，滤饼厚度增加，液体流过固体颗粒之间的孔道加长，而使流体流动阻力增加。故恒压过滤时，过滤速率逐渐下降。随着过滤进行，若得到相同的滤液量，则过滤时间增加。 恒压过滤方程 （3-1）式中：单位过滤面积获得的滤液体积，m3 / m2； 单位过滤面积上的虚拟滤液体积，m3 / m2； 实际过滤时间，s； 虚拟过滤时间，s； 过滤常数，m2/s。 将式（3-1）进行微分可得： （3-2） 这是一个直线方程式，于普通坐标上标绘的关系，可得直线。其斜率为，截距为，从而求出、。至于可由下式求出： （3-3） 当各数据点的时间间隔不大时，可用增量之比来代替。 过滤常数的定义式： （3-4） 两边取对数 (3-5) 因，故与的关系在对数坐标上标绘时应是一条直线，直线的斜率为，由此可得滤饼的压缩性指数，然后代入式（3-4）求物料特性常数。 三、实验装置实验设备：实验设备流程如图3-1所示，实验设备由调速器、电动搅拌器、板框过滤机、压紧装置、滤浆槽、旋涡泵、计量桶组成。图3-1 恒压过滤实验流程示意图1调速器;2电动搅拌器;3、4、6、11、14阀门;5、7压力表8板框过滤机; 9压紧装置;10滤浆槽;12旋涡泵；13-计量桶 。2过滤、洗涤管路如图3-2示 四、实验方法 滤浆槽内放有已配制有一定浓度的碳酸钙水悬浮液。用电动搅拌器进行搅拌使滤浆浓度均匀（但不要使流体旋涡太大，使空气被混入液体的现象）。2. 板框过滤机板、框排列顺序为：固定头-非洗涤板-框-洗涤板-框-非洗涤板-可动头。用压紧装置压紧后待用。3.使阀门3处于全开、阀4、6、11处于全关状态。启动旋涡泵12，调节阀门3使压力表5达到规定值。4.待压力表5稳定后，打开过滤入口阀6过滤开始。当计量桶13内见到第一滴液体时按表计时。记录滤液每增加高度20mm时所用的时间。当计量桶13读数为160 mm时停止计时，并立即关闭入口阀6。 5.打开阀门3使压力表5指示值下降。开启压紧装置卸下过滤框内的滤饼并放回滤浆槽内，将滤布清洗干净。放出计量桶内的滤液并倒回槽内，以保证滤浆浓度恒定。6.改变压力，从（2）开始重复上述实验。7.每组实验结束后应用洗水管路对滤饼进行洗涤，测定洗涤时间和洗水量。 8.实验结束时阀门11接上自来水、阀门4接通下水，关闭阀门3对泵及滤浆进出口管进行冲洗。 五、报告内容 由恒压过滤实验数据求出、的值。 在对数坐标纸上标绘出K曲线并求出和 六、思考题 为什么每次实验结束后，都得把滤饼和滤液倒回滤浆槽内？ 过滤压强和过滤浓度对的影响？七、实验结果 实验数据表表1：过滤实验原始及整理数据表序号高度q（m/m）（m/m）=0.05MPa时间(s)(s)/q15000.0090.0037.261980.2522600.01880.02837.2640.372145.5383700.03760.04777.6344.782379.9164800.05640.066122.4154.252883.2175900.07530.085176.6661.023243.02161000.09410.103237.6865.533482.71371100.11290.122303.2175.464010.46281200.13170.141378.6779.674234.2191300.15050.160458.3487.454647.692101400.16930.179545.7995.045051.077111500.1882640.83序号高度q（m/m）（m/m）=0.MPa时间(s)(s)/q15000.0090.0033.81 1796.8952600.01880.02833.8128.55 1517.3433700.03760.04762.3632.64 1734.7134800.05640.06695.0035.02 1861.2035900.07530.085130.0241.23 2191.24561000.09410.103171.2542.58 2262.99371100.11290.122213.8347.71 2535.63681200.13170.141261.5452.06 2766.82591300.15050.160313.6055.18 2932.643101400.16930.179368.7858.43 3105.371111500.1882427.21序号高度q（m/m）（m/m）=0.MPa时间(s)(s)/q15000.0090.0018.75996.50352600.01880.02818.7522.341187.3013700.03760.04741.0916.63883.83224800.05640.06657.7225.171337.7065900.07530.08582.8928.611520.53161000.09410.103111.5028.941538.0771100.11290.122140.4432.961751.7281200.13170.141173.4040.282140.75591300.15050.160213.6839.522100.364101400.16930.179253.2043.522312.951111500.1882296.72表2实验结果表