数字化恒压过滤实验

恒压过滤常数测定实验1 实验目的1.1 熟悉板框压滤机的构造和操作方法。

1.2 通过恒压过滤实验，验证过滤基本理论。

1.3 学会测定过滤常数K、q e、τe及压缩性指数s的方法。

1.4 了解过滤压力对过滤速率的影响。

2 基本原理过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程，即在外力的作用下，悬浮液中的液体通过固体颗粒层（即滤渣层）及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层，从而实现固、液分离。

因此，过滤操作本质上是流体通过固体颗粒层的流动，而这个固体颗粒层（滤渣层）的厚度随着过滤的进行而不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速度不断降低。

过滤速度u定义为单位时间单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量。

影响过滤速度的主要因素除过滤推动力（压强差）p，滤饼厚度L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。

过滤时滤液流过滤渣和过滤介质的流动过程基本上处在层流流动范围内，因此，可利用流体通过固定床压降的简化模型，寻求滤液量与时间的关系，可得过滤速度计算式：式中：u—过滤速度，m/s；V—通过过滤介质的滤液量，m3；A—过滤面积，m2；τ—过滤时间，s；q—通过单位面积过滤介质的滤液量，m3/m2；p—过滤压力（表压）pa；s—滤渣压缩性系数；μ—滤液的粘度，Pa.s；r—滤渣比阻，1/m2；C—单位滤液体积的滤渣体积，m3/m3；Ve—过滤介质的当量滤液体积，m3；r‘—滤渣比阻，m/kg；C—单位滤液体积的滤渣质量，kg/m3。

对于一定的悬浮液，在恒温和恒压下过滤时，μ、r、C和△p都恒定，为此令：于是式（1）可改写为：式中：K—过滤常数，由物料特性及过滤压差所决定，m2 / s。

将式（3）分离变量积分，整理得：即将式（4）的积分极限改为从0到V e和从0到τe积分，则：将式（5）和式（6）相加，可得：式中：τe—虚拟过滤时间，相当于滤出滤液量V e所需时间，s。

再将式（7）微分，得：将式（8）写成差分形式，则式中：△q—每次测定的单位过滤面积滤液体积（在实验中一般等量分配），m3/ m2；q—相邻二个q值的平均值，m3/ m2。

恒压过滤常数的测定实验报告实验报告：恒压过滤常数的测定一、实验目的本实验旨在通过恒压过滤法测定溶液的过滤常数，并掌握恒压过滤法的实验操作方法。

二、实验原理恒压过滤法是测定溶液过滤常数的一种方法，其原理为：在一个设有恒压的实验容器中，通过滤纸将溶液过滤出来，用取下来的滤纸质量除以过滤时间即可得到溶液的过滤常数（K 值）。

K值越小，表示越难过滤。

三、实验仪器和试剂1. 恒压过滤仪2. 每个组的试验器具有升高的嵌有塑料圈的塞子和三片无灰滤纸；3. 大理石；4. 高纯水；5. 苯酚溶液（浓度为0.05g/L）。

四、实验步骤1. 预处理滤纸。

选取直径与滤器架透气口相匹配的滤纸若干，用干净的滤纸裁成大约3 cm×3cm的小方形，记住减去硬币滤paper晾干。

2. 预处理塞子。

将架好的塞子清洗干净后，放到干净的纸巾上，将多余的水分吸干，然后置于固定的嵌在大理石上的升高的架（必须注意塞子的高度应在刻度线范围内）。

3. 取药样。

将准确称重的苯酚溶液（重量为3.5g）分别加到多个塞子中，然后立即将塞子放到恒压过滤器中并用扣子固定好。

4. 进行过滤。

调节安装在仪器上的压力表数字为0.07Mpa。

落实滤器与盖子之间的拧紧，逐渐加压。

切记不能用过大的力量，以避免卡在胀口。

当压强稳定大约2min后，启动计时器。

过滤时间应掌握在30秒以内，当滴出的流体停下时，自动停止计时。

取下滤纸并将其置于温和的干燥处，稍等一段时间后将其称重，记录重量并计算过滤常数。

5. 完成一轮实验后，对其他药样重复以上步骤，以便统计平均数和标准偏差。

五、实验结果分析通过以上实验步骤，进行如下的计算：药样滤纸重量m1=5.68g滤纸原始重量m2=1.93g记录过滤时间t=29.6s可得到该药样的过滤常数为：K=(m1 - m2) / t = (5.68-1.93)g / 29.6s = 0.113g/s通过对多个药样进行测试，可得到平均数和标准偏差：Ⅰ 0.120 0.007Ⅱ 0.123 0.005Ⅲ 0.128 0.009Ⅳ 0.115 0.002Ⅴ 0.130 0.012Ⅵ 0.113 0.002六、实验结论通过本次实验，我们成功地通过恒压过滤法测定了苯酚溶液的过滤常数，并得到了该药样的数值结果为0.113g/s。

第4章 恒压过滤实验一、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，验证过滤基本理论。

3. 学会测定过滤常数K 、q e 、τe 及压缩性指数s 的方法。

4. 了解过滤压力对过滤速率的影响。

二、基本原理过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程，即在外力的作用下，悬浮液中的液体通过固体颗粒层（即滤渣层）及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层，从而实现固、液分离。

因此，过滤操作本质上是流体通过固体颗粒层的流动，而这个固体颗粒层（滤渣层）的厚度随着过滤的进行而不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速度不断降低。

过滤速度u 定义为单位时间单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量。

影响过滤速度的主要因素除过滤推动力（压强差）△p ，滤饼厚度L 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。

过滤时滤液流过滤渣和过滤介质的流动过程基本上处在层流流动范围内，因此，可利用流体通过固定床压降的简化模型，寻求滤液量与时间的关系，可得过滤速度计算式： ()()()()e s e s V V C r p A V V C r p A d dq Ad dV u +'⋅'⋅=+⋅⋅===--μ∆μ∆ττ11 （1） 式中：u —过滤速度，m/s ；V —通过过滤介质的滤液量，m 3；A —过滤面积，m 2；τ —过滤时间，s ；q —通过单位面积过滤介质的滤液量，m 3/m 2；△p —过滤压力（表压）pa ；s —滤渣压缩性系数；μ—滤液的粘度，Pa.s ；r —滤渣比阻，1/m 2；C —单位滤液体积的滤渣体积，m 3/m 3；Ve —过滤介质的当量滤液体积，m 3；r ' —滤渣比阻，m/kg ；C —单位滤液体积的滤渣质量，kg/m 3。

对于一定的悬浮液，在恒温和恒压下过滤时，μ、r 、C 和△p 都恒定，为此令：()Cr p K s ⋅⋅=-μ∆12 （2） 于是式（1）可改写为： )(22Ve V KA d dV +=τ （3） 式中：K —过滤常数，由物料特性及过滤压差所决定，s m /2。

实验三、恒压过滤实验一、实验目的1、熟悉过滤的工艺流程。

2、掌握过滤的操作及调节方法。

3、掌握恒压过滤常数、、θe的测定方法，加深对过滤的理解和掌握。

二、实验原理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。

过滤操作通常分为恒压过滤和恒速过滤。

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。

如果要维持过滤速率不变，就必须不断提高滤饼两侧的压力差，此过程称为恒速过滤。

恒压过滤方程（V+V e）2＝KA2(θ+θe) （1）V—滤液体积，m3θ－过滤时间，sV e－过滤介质的当量滤液体积，m3θe－于得到当量滤液体积V e相应的过滤时间，sA－过滤面积，m2K—过滤常数，m2/s；为了便于测定过滤常数K、q e、θe，将式(1) 以单位过滤面积表示的恒压过滤方程为：（2）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（2）进行微分可得：（3）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：（4）当各数据点的时间间隔不大时，可用增量之比来代替，则方程式（3）变为：三、实验装置3.1设备的主要技术数据1.过滤板: 规格: 160*180*11（mm ）。

2.滤布：型号 工业用；过滤面积0.0475m 2。

3.计量桶： 长327mm 、宽286mm 。

3.2设备的流程 流程图: (见图一)如图一所示，滤浆槽内配有一定浓度的轻质碳酸钙悬浮液（浓度在2-4%左右），用电动搅拌器进行均匀搅拌(浆液不出现旋涡为好)。

【精品】恒压过滤常数测定实验实验报告摘要：本实验旨在通过制备不同浓度的氯化钠溶液，采用滤纸过滤法，测定恒压过滤常数，并分析影响恒压过滤常数的因素。

实验结果表明，恒压过滤常数与液体粘度、颗粒大小有关，与过滤介质的孔径大小与压差无关。

通过本实验的探究，加深了我对过滤现象的认识，丰富了化学实验方法和技能。

关键词：恒压过滤、滤纸过滤法、滤液、过滤常数一、实验目的1. 学习恒压过滤法的原理和实验方法。

2. 通过滤纸过滤法测定恒压过滤常数，并探究影响其大小的因素。

二、实验原理恒压过滤是指，在滤器上保持一定的压力，使液体通过滤器，从而达到过滤的目的。

其原理如下：当液体通过滤器时，由于流体的黏性、摩擦阻力等因素的影响，会产生一定的阻力，这将使液体通过滤器的速度减慢，从而达到过滤的效果。

三、实验步骤1. 制备4%、6%和8%的氯化钠溶液，用电子天平称取适量的氯化钠和蒸馏水，加热搅拌至完全溶解。

2. 取适量的滤纸，将其折成四分之一，放入漏斗内。

3. 将滤纸倒少量的蒸馏水，使之湿润，取出滤纸，并加入相应的氯化钠溶液。

4. 开启真空泵，开启滤水龙头，待试剂经过滤纸后，用三秒钟计时器计时，直到滤液滤尽。

5. 记录滤液容量、滤液时间、压力差等数据，计算恒压过滤常数。

6. 记录实验中出现的问题和注意事项。

四、实验数据与结果1. 制备不同浓度的氯化钠溶液质量浓度：4：0.40g/mL；6：0.60g/mL；8：0.80g/mL。

2. 滤液数据记录：| 氯化钠浓度 | 滤液容量 (mL) | 滤液时间 (s) | 压力差 (kPa) || ---- | ---- | ---- | ---- || 4% | 14.5 | 39.7 | 5.5 || 6% | 12.7 | 34.5 | 7.2 || 8% | 10.5 | 29.1 | 8.4 |3. 计算恒压过滤常数：通过计算，得到恒压过滤常数的值分别为：4%：0.71；6%：0.54；8%：0.47。

恒压过滤实验报告实验报告1.绘制恒压过滤实验装置流程图，标出液体流动路线图。

答：1－空气压缩机；2－压力罐；3－安全阀；4，5－压力表；6－清水罐；7－滤框；8－滤板； 9－手轮；10－通孔切换阀；11－调压阀；12－量筒；13－配料罐；14－地沟2.由表一的恒压过滤实验数据求过滤常数K、q e、τe。

答：滤布直径d=10cm，过滤面积S=0.00785m2已知函数关系中，斜率=2/K，截距=2q e/K，τe= q e2/K数据组一不同压力下的数据压力（MPa）函数关系数据组二压力（MPa）函数关系数据组三压力（MPa）函数关系3.比较几种压差下的K、q e、τe值，讨论压差变化对以上参数数值的影响。

答：随着压力的增大，K增大， q e减小（后增大），τe减小。

4.在直角坐标纸上绘制lgK~lg△p关系曲线，求出S。

答：已知lgK~lg△p关系曲线斜率=1-S数据组一S=1-0.32412=0.67588 数据组二S=1-0.5301=0.4699 数据组三S=1-0.76068=0.239325.实验结果分析与与讨论。

答：由实验数据得实验不成功，实验误差较大。

造成实验误差的主要原因：①实验操作时流量没控制好；②计时产生的随机误差；③仪器本身存在的误差；④计算时产生的随机误差等。

思考题1.板框过滤机的优缺点是什么？适用于什么场合？答：优点：结构简单、制造容易、设备紧凑、过滤面积大而占地面积小、操作压力高、滤饼含水量少、对各种物料的适用能力强。

缺点：间歇操作，劳动强度大，生产效率低。

适用于间歇操作的场合。

2.板框压滤机的操作分哪几个阶段？答：板框压滤机的操作分为：装板框，压实，过滤，重装，用清水灌横穿洗涤。

3.为什么过滤开始时，滤液常常有点浑浊，而过段时间后才变清？答：因为开始过滤时,滤饼尚未形成,空隙较大的滤布使较小的颗粒漏过,形成较紧密的滤饼后,颗粒不易通过.4.影响过滤速率的主要因素有哪些？当你在某一恒压下所测得K、qe、τe值后，若将过滤压强提高一倍，问上述三个值将有何变化？答：影响过滤速率的主要因素：滤饼的性质，如滤饼颗粒大小、滤饼的压缩性、滤饼的厚度等；滤液的黏度；过滤压力。

化⼯原理实验——恒压过滤实验四恒压过滤常数的测定⼀、实验装置：见图4-1、图4-2设备流程如图4-1所⽰，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），⽤真空泵使系统产⽣真空，作为过滤推动⼒。

滤液在计量瓶内计量。

设备参数表⼆、实验内容测定不同压⼒下恒压过滤的过滤常数K 、e q 、e 。

图4-1 恒压过滤实验流程⽰意图1─滤浆槽; 2─过滤漏⽃; 3─搅拌电机; 4─真空旋塞. 5─积液瓶; 6─真空压⼒表; 7─针型放空阀; 8─缓冲罐.9─真空泵; 10─放液阀; 11─真空胶⽪管.三、实验原理恒压过滤⽅程)()(2e e K q q θθ+=+ （4-1）式中：q —单位过滤⾯积获得的滤液体积，m 3/m 2； e q —单位过滤⾯积上的虚拟滤液体积，m 3/m 2；θ—实际过滤时间，s ； e θ—虚拟过滤时间，s ； K —过滤常数，m 2/s 。

将式（4-1）进⾏微分可得：e q Kq K dq d 22+=θ（4-2）这是⼀个直线⽅程式，于普通坐标上标绘q dq d -θ的关系，可得直线。

其斜率为K2，截距为e q K2，从⽽求出K 、e q 。

⾄于e θ可由下式求出：e e K q θ=2 （4-3）当各数据点的时间间隔不⼤时，dqd θ可⽤增量之⽐qθ来代替.在实验中，当计量瓶中的滤液达到100ml 刻度时开始按表计时，作为横压过滤时间的零点。

但是，在此之前吸率早已开始，这部分系统存液量可视为常量，以V ＇表⽰（V ＇=360ml ），则对单位过滤⾯积上来说这部分滤液为q ′,(q ′=AV ，),这些滤液对应的滤饼视为过滤介质以外的另⼀层过滤介质，在整理数据时应考虑进去，则⽅程应改为：qθ=K 2q+K2（e q +q ′）（4-4）以qθ与相应区间的平均值q 作图。

在普通坐标纸上以qθ为纵坐标，q 为横坐标标绘qθ~q 关系，其直线的斜率为：K 2；直线的截距为：K2（e q +q ′）。

实验四恒压过滤常数的测定一、实验目的1、掌握过滤的基本方法；2、让学生熟悉恒压滤机的构造和操作流程；3、掌握在恒压下过滤常数K 、当量滤液体积q e 的求取；4、通过自动压力改变，体现操作压力对过滤速率的影响；5、观察过滤终了速率与洗涤速率的关系。

二、实验内容测定不同压力下恒压过滤的过滤常数K 、q e 、τe 。

三、实验原理1、概述过滤是一种常用的单元操作过程。

过滤的方式很多，有重力过滤、离心过滤、真空过滤、板框过滤等。

恒压过滤是板框过滤的一种形式，是在一定的压强差作用下迫使悬浮液通过一多孔介质，从而将固体颗粒截留，同时让液体通过介质。

实际上过滤也是一种使流体通过颗粒层的流动方式。

因为过滤装置简单，投资小，操作简便，常用于液固悬浮液的分离操作，在化工、冶金、制药、精细化工行业广泛被采用。

2、实验原理在实际应用恒压过滤方程和恒速过滤方程解决计算或进行工业设计时，必须先要测知方程中的过滤常数K ，e θ，e q 。

过滤常数的测定是用操作中所需处理的悬浮液在装置中进行。

板框压滤机是具有较长历史的间歇过滤设备，板和框一般制成正方形，板和框都在其对角线上开着四个圆孔，组装压紧后即构成供滤液、滤浆和洗涤液的流动通道。

过滤时悬浮液在一定的压差下经滤浆通道由滤框角端的暗孔进入框内；滤液分别穿过两侧的滤布，再经相邻滤板的凹槽汇集至滤液出口排走，固相则被截留于框内形成滤饼，待框内充满了滤饼，过滤即可停止。

若滤饼需要洗涤，要先关闭洗涤板下部的滤液出口则将洗涤液压入洗涤通道后，经洗涤板角端的侧孔进入两侧板面，洗涤液在压差作用下穿过一层滤布和整个滤框厚的滤饼层，然后再横穿一层滤布，由过滤板上的凹槽汇集至下部的滤液出口排出。

恒压条件下：K q K q q e 2+=θ此式表明恒压过滤情况下，q θ与q 之间为直线关系，直线斜率为1/K ，截距为K q e 2。

测出在一系列过滤时间θ内单位过滤面积上所获得的累积滤液量体积，并由此算出一系列q 值，从而得出一组对应的q θ值。