恒压过滤实验讲义

1、恒压过滤实验讲义一、 实验目的1 了解板框过滤机的结构，掌握其操作方法；2 测定恒压过滤操作时的过滤常数 K 、 q e 、 e 。二、 实验原理过滤过程是将悬浮液送至过滤介质的一侧，在其上维持比另一侧较高的压力，液体通过介质成为滤液，固体粒子则被截流逐渐形成滤饼。过滤速率由过滤压强差及过滤阻力决定。过滤阻力由滤布和滤饼二部分组成。因为滤饼厚度随着时间而增加，所以恒压过滤速率随着时间而降低。对于不可压缩滤饼，过滤速率可表示为 式中：（Ve为阻力相等的滤饼层所得的滤液量，m3；为过滤面积，m2；）q:时间内单位面积的累计滤液量，m3/m2；为形成与过滤介质K：过滤常数，m2/s；：过滤时间，s。

2、恒压过滤时，将上述微分方程积分可得1. 过滤常数、的测定方法 将式（1）进行变换可得以为纵坐标，q为横坐标作图，可得一直线，直线的斜率为，截距为。在不同的过滤时间，记取单位过滤面积所得的滤液量q，由式（3）便可求出K和。若在恒压过滤之前的1时间内已通过单位过滤面积的滤液q1，则在1至及q1至范围内将（1）积分，整理后得与之间为线性关系，同样可求出K和。2. 洗涤率速率与最终过滤速率的测定 在一定的压强下，洗涤速率是恒定不变的，因此它的测定比较容易。它可以在水量流出正常后开始计量，计量多少也可根据需要决定。洗涤速率为单位时间所 得的洗液量。式中：洗液量，m3；：洗涤时间，s。、均由实验测得，即可

3、算出。最终过滤速率的测定是比较困难的，因为它是一个变数，为测得比较准确，建议过滤操作要进行到滤框全部被滤渣充满以后再停止。根据恒压过滤基本方程，恒压过滤最终速率为（6） 式中： ：最终过滤速率；V：整个过滤时间内所得的滤液总量；q：整个过滤时间内通过单位过滤面积所得的滤液总量。三、 实验装置与流程四、 实验步骤1 “参数设置及数据记录”中，选择当前实验温度，范围从0-40。（本实验中温度主要影响物性）2 “参数设置及数据记录”中，选择过滤的板框数，范围从2-10个板框。3 点“记录参数”按钮记录。4 在“仪表面板”中，打开总电源开关，给系统接上电源。5 在“仪表面板”中，打开搅拌器开关，启动搅

4、拌器，调节搅拌器频率大于500r/min。将碳酸钙搅拌均匀。6 在“实验装置图”中，打开旋涡泵前阀V06。7 在“仪表面板”中，打开旋涡泵电源开关。8 在“实验装置图”中，全开V01，建立回流。点击泵后压力表，观察压力表示数，等待指针稳定。9 压力表稳定后，在“实验装置图”中，打开过滤入口阀V03，点“压紧板框”按钮，打开过滤出口阀V05。10 待滤液流出时，在“参数设置及数据记录”中，用秒表开始记录时间，流出一定体积滤液记录一次数据，即记录时间和计量桶内液面高度，一般液面每上升10cm记录一次。11 当滤液迅速减小，每秒滤液量接近0（每秒过滤量不超过0.1mm）时停止计时，并立即关闭过滤入口

5、阀V03。一般以记录8-10组数据为宜。12 在“实验装置图”中，全开阀门V01的开度，使压力表的压力下降。（若开度已达到100，则此步骤可忽略）13 在“实验装置图”中，点过滤机的卸渣清洗按钮，卸下过滤框内的滤饼并放会滤浆槽内，将滤布清洗干净。放出计量桶内的滤液并倒回槽内，保证滤浆浓度恒定。14 在“实验装置图”中，调节阀门V01的开度，改变过滤压力。15 重复步骤8-13，做几组并行实验。（不超过6组）16 实验结束后，在“实验装置图”中，在阀门V04接上自来水，阀门V02接下水，打开阀门V04和V02，关闭阀门V01。对泵及滤浆进出口管进行冲洗。五、 注意事项1 过滤板和框之间的密封垫要

6、注意放正，过滤斑和框的滤液进出口对齐。用摇柄把过滤设备压紧，以免漏液。2 计量桶的流液灌口应贴桶壁，否则液面波动影响读数。六、 思考题1 滤饼过滤中,过滤介质常用多孔织物,其网孔尺寸_被截留的颗粒直径.A. 一定小于B. 一定大于C. 不一定小于答案：C2 当操作压力增大一倍,K的值_A. 增大一倍B. 减小一倍C. 增大幅度小于一倍D. 减小幅度小于一倍答案：C3 深层过滤中,固体颗粒尺寸_介质空隙A. 大于B. 小于C. 等于D. 无法确定答案：B4 不可压缩滤饼是指_A. 滤饼中含有细微颗粒,粘度很大B. 滤饼空隙率很小,无法压缩C. 滤饼的空隙结构不会因操作压差的增大而变形D. 组成滤

7、饼的颗粒不可压缩答案：C5 助滤剂是_A. 坚硬而形状不规则的小颗粒B. 松软而形状不规则的小颗粒C. 坚硬的球形颗粒D. 松软的球形颗粒答案：A6 板框过滤的推动力为_A. 离心力B. 压力差C. 重力答案：B7 如果实验中测量用的秒表偏慢,则所测得的K值_A. 无法确定B. 没有影响C. 偏小D. 偏大答案：B8 如果采用本实验的装置对清水进行过滤,则所测得的曲线为_A. 平行于X轴的直线B. 平行于Y轴的直线C. 过原点与X轴夹角为45度的直线D. 顶点在原点的抛物线答案：A9 如果滤布没有清洗干净,则所测得的qe值A. 无法确定B. 没有影响C. 偏小D. 偏大答案:D10 在板框过滤过程中,过滤阻力主要是:_A. 液体的粘性B. 板框的阻力C. 过滤介质阻力D. 滤饼阻力答案：D11 在本实验中,液体在滤饼内的细微孔道中的流动属于_A. 无法确定B. 湍流C. 层流答案：C12 实验开始阶段所得到的滤液通常是混浊的,可能的原因有:_A. 开始阶段滤饼层太薄,过滤能力不足B. 滤布没有正确安装C. 滤布网孔过大D. 滤饼层疏松答案：A13 在一定压差下,滤液通过速率随过滤时间的延长而_A. 时大时小B. 不变C. 减小D. 增大答案：C14 在实验过程中需要保持压缩空气压强稳定,这是因为:_A. 使悬浮液流量稳定B. 使滤液流量稳定C. 测定恒压下的实验数据D. 使数