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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。
恒压过滤参数的测定实验报告前言1.过滤介质过滤是在推动力的作用下，位于一侧的悬浮液（或含尘气）中的流体通过多孔介质的孔道向另一侧流动。
颗粒则被截留，从而实现流体与颗粒的分离操作过程。
被过滤的悬浮液又称为滤浆，过滤时截留下的颗粒层称为滤饼，过滤的清液称为滤液。
过滤介质即为使流体通过而颗粒被截留的多孔介质。
无论采用何种过滤方式，过滤介质总是必须的，因此过程介质是过滤操作的要素之一。
多ZJ系列真空净油机过滤介质的共性要求是多空、理化性质稳定、耐用和可反复利用等。
可用作过滤介质的材料很多，主要可以分为：（1）织物介质织物是非常常用的过滤介质。
工业上称为滤布（网），由天然纤维、玻璃纤维、合成纤维或者金属丝组织而成。
可截留的最小颗粒视网孔大小而定，一般在几到几十微米的范围。
（2）多孔材料制成片、板或管的各种多孔性固体材料，如素瓷、烧结金属和玻璃、多孔性塑料以及过滤和压紧的毡与棉等。
此滤油机类介质较厚，孔道细，能截留1~3μm 的微小颗粒。
（3）固体颗粒床层由沙、木炭之类的固体颗粒堆积而成的床层，称为率床。
用做过滤介质使含少量悬浮物的液体澄清。
（4）多孔膜过滤是使水通过滤料时去除水中悬浮物和微生物等的净水过程。
滤池通常设在沉淀池或澄清池之后。
目的是使滤后水的浊度达到水质标准的要求。
水经过滤后，残留的细菌、病毒失去了悬浮物的保护作用，从而为过滤后消毒创造了条件。
所以，在以地面水为水源的饮用水净化中，有时可省去沉淀或澄清，但过滤是不可缺少的。
由特殊工艺合成的聚合物薄膜，最常见的是醋酸纤维膜与聚酰胺膜。
膜过滤属精密过滤（ultrafiltration），可分离5nm的微粒。
2.滤饼过滤与深层过滤根据过滤过程的机理有滤饼过滤和深层过滤之分。
滤饼过滤又称为表面过滤。
使用织物、多孔材料或膜等作为过滤介质。
过滤介质的孔径不一定要小于最小颗粒的粒径。
过滤开始时，部分小颗粒可以进入甚至穿过介质的小孔。
但很快由颗粒的架桥作用使介质的孔径缩小形成有效的阻挡。
恒压过滤常数测定实验之老阳三干创作1实验目的1.1熟悉板框压滤机的构造和把持方法.1.2通过恒压过滤实验,验证过滤基本理论.K、qe、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基来源根基理过滤是以某种多孔物质为介质来处置悬浮液以到达固、液分离的一种把持过程,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,过滤把持实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竭增加,故在恒压过滤把持中,过滤速度不竭降低.过滤速度 u界说为单元时间单元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—通过单元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,；r—滤渣比阻,1/m2；C—单元滤液体积的滤渣体积,m3/m3；Ve—过滤介质确当量滤液体积,m3；r‘—滤渣比阻,m/kg；C—单元滤液体积的滤渣质量,kg/m3.对一定的悬浮液,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Ve和从 0到τe积分,则：将式（5）和式（6）相加,可得：式中：τ e—虚拟过滤时间,相当于滤出滤液量Ve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—每次测定的单元过滤面积滤液体积（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.△τ—每次测定的滤液体积△q所对应的时间,s；以△τ/△q为纵坐标,q为横坐标将式（9）标绘成一直线,可得该直线的斜率和截距,斜率:截距:则,改变过滤压差△P,可测得分歧的 K值,由K的界说式（2）两边取对数得：在实验压差范围内,若 B为常数,则lgK～lg(△p) 的关系在直角坐标上应是一条直线,斜率为(1-s),可得滤饼压缩性指数 s.3实验装置与流程本实验装置由空压机、配料槽、压力料槽、板框过滤机等组成,其流程示意如图1.1－空气压缩机；2－压力灌；3－平安阀；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－地沟图 1板框压滤机过滤流程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,用压缩空气加以搅拌使CaCO3不致沉降,同时利用压缩空气的压力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上排空管中排出.板框压滤机的结构尺寸：框厚度 20mm,每个框过滤面积2,框数 2个.空气压缩机规格型号：风量3/min,最年夜气压.4实验步伐4.1实验准备4.1.1配料：在配料罐内配制含CaCO310％～30％（wt. %）的水悬浮液,碳酸钙事先由天平称重,水位高度按标尺示意,筒身直径 35mm.配置时,应将配料罐底部阀门关闭.4.1.2搅拌：开启空压机,将压缩空气通入配料罐（空压机的出口小球阀坚持半开,进入配料罐的两个阀门坚持适当开度）,使CaCO3悬浮液搅拌均匀.搅拌时,应将配料罐的顶盖合上.4.1.3设定压力：分别翻开进压力灌的三路阀门,空压机过来的压缩空气经各定值调节阀分别设定为、和（出厂已设定,实验时不需要再调压.若欲作以上压力过滤,需调节压力罐平安阀）.设定定值调节阀时,压力灌泄压阀可略开.4.1.4装板框：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.滤布紧贴滤板,密封垫贴紧滤布.（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）.4.1.5灌清水：向清水罐通入自来水,液面达视镜 2/3高度左右.灌清水时,应将平安阀处的泄压阀翻开.4.1.6灌料：在压力罐泄压阀翻开的情况下,翻开配料罐和压力罐间的进料阀门,使料浆自动由配料桶流入压力罐至其视镜 1/2~2/3处,关闭进料阀门.4.2过滤过程4.2.1鼓泡：通压缩空气至压力罐,使容器内料浆不竭搅拌.压力料槽的排气阀应不竭排气,但又不能喷浆.4.2.2过滤：将中间双面板下通孔切换阀开到通孔通路状态.翻开进板框前料液进口的两个阀门,翻开出板框后清液出口球阀.此时,压力表指示过滤压力,清液出口流出滤液.4.2.3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800ml左右.记录相应的过滤时间△τ.每个压力下,丈量8～10个读数即可停止实验.若欲获得干而厚的滤饼,则应每个压力下做到没有清液流出为止.量筒交换接滤液时不要流失滤液,等量筒内滤液静止后读出△V值.（注意：△V约800ml时替换量筒,这时量筒内滤液量其实不是正好800ml.要事先熟悉量筒刻度,不要打坏量筒）,另外,要熟练双秒表轮流读数的方法.4.2.4一个压力下的实验完成后,先翻开泄压阀使压力罐泄压.卸下滤框、滤板、滤布进行清洗,清洗时滤布不要折.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搅拌配料,进入下一个压力实验.注意若清水罐水缺乏,可弥补一定水源,补水时仍应翻开该罐的泄压阀.4.3清洗过程4.3.1关闭板框过滤的进出阀门.将中间双面板下通孔切换阀开到通孔关闭状态（阀门手柄与滤板平行为过滤状态,垂直为清洗状态）.4.3.2翻开清洗液进入板框的进出阀门（板框前两个进口阀,板框后一个出口阀）.此时,压力表指示清洗压力,清液出口流出清洗液.清洗液速度比同压力下过滤速度小很多.1min,可观察混浊变动判断结束.一般物料可不进行清洗过程.结束清洗过程,也是关闭清洗液进出板框的阀门,关闭定值调节阀后进气阀门.4.4实验结束,关闭空压机电源.4.4.2翻开平安阀处泄压阀,使压力罐和清水罐泄压.4.4.3卸下滤框、滤板、滤布进行清洗,清洗时滤布不要折.4.4.4将压力罐内物料反压到配料罐内备下次使用,或将该二罐物料直接排空后用清水冲刷.5数据处置表一△×106Pa图1△×106Pa△τ/△q~q曲线K1=2/k=2/20334m2×10-5m2/s表二△×106Pa图2 △×106Pa△τ/△q~q曲线K2=2/k=2/10722m2×10-4m2/s表3 分歧压力下的K值5.2 滤饼压缩性指数S的求取表4图3 lgK~lg△P曲线S6 实验结果讨论6.1 板框压滤机的结构简单、制造方便、过滤面积年夜、接受压强差较高,因此可用于过滤细小颗粒及黏度较高的料浆.缺点是间歇把持,生产效率低,劳动强度年夜.6.2 把持过程包括过滤阶段和洗涤阶段.在过滤中,滤饼层才是真正有效的过滤介质,刚开始没有滤饼层,过滤效果欠安,随着滤饼层的增厚,滤液就变清了.过滤速率的主要因素有：过滤压强、过滤介质、过滤面积.过滤压强提高一倍,K提高到原来的2倍.qe是由介质决定,与压强无关.根据τe=qe/K知,τe是酿成原来的1/2.7 思考题7.1板框过滤机的优缺点是什么？适用于什么场所？答：板框压滤机的结构简单、制造方便、过滤面积年夜、接受压强差较高,因此可用于过滤细小颗粒及黏度较高的料浆.缺点是间歇把持,生产效率低,劳动强度年夜.7.2板框压滤机的把持分哪几个阶段？答：板框压滤机的把持分为分上滤布,搅拌,进料,调节压力,过滤,清洗滤布六个阶段,把持过程包括过滤阶段和洗涤阶段.7.3为什么过滤开始时,滤液经常有点浑浊,而过段时间后才变清？答：开始过滤时,滤饼还未形成,空隙较年夜的滤布使较小的颗粒得以漏过,使滤液浑浊,但当形成较密的滤饼后,颗粒无法通过,滤液变清.7.4 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的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动？答：影响过滤速率的主要因素有过滤压差、过滤介质的性质、构成滤饼的颗粒特性,滤饼的厚度.由公式K=2kΔP1-s,τe=qe/K可知,当过滤压强提高一倍时,K增年夜,τe减小,qe是由介质决定,与压强无关.。
化工原理恒压过滤常数测定实验报告一、实验目的：1.了解恒压过滤的原理和应用；2.学习测定恒压过滤常数的实验方法；3.掌握计算恒压过滤常数的计算方法；4.分析实验结果，对实验现象进行解释。
二、实验原理：恒压过滤是一种常见的分离技术，在化工领域有着广泛的应用。
实验中使用的恒压过滤设备是一台恒压过滤漏斗，通过改变进料压力来实现恒压过滤的目的。
实验中使用的恒压过滤常数是指单位时间内通过滤饼与滤介质界面的面积的液体体积与压头差之比，用K表示。
恒压过滤常数的单位为cm/s。
恒压过滤常数是衡量过滤速度的重要参数，通过实验测定恒压过滤常数可以了解过滤物料的筛分特性和理论分析。
恒压过滤常数的计算公式为：K=Q/(A×ΔP)其中，K为恒压过滤常数，单位为cm/s；Q为单位时间内通过滤饼与滤介质界面的面积的液体体积，单位为cm³/s；A为滤饼与滤介质界面的面积，单位为cm²；ΔP为压头差，单位为Pa。
三、实验步骤：1.将恒压过滤漏斗清洗干净，并用滤纸将过滤基座覆盖，调整好压头差；2.打开水龙头，使水通过恒压过滤漏斗，排除空气；3.关闭出口阀门，调整进料开关来控制进料速度；4.测量进料液体体积Q，记录下时间t；5.测量滤饼与滤介质界面的面积A；6.重复步骤4和步骤5多次，得到多组实验数据。
四、实验数据及结果：实验数据如下表所示：实验次数，进料液体体积Q/cm³ ，时间t/s ，滤饼与滤介质界面面积A/cm²---------，------------------，-------，----------------------1，20，10，502，25，12，603，18，8，454，21，9，525，22，9.5，55根据实验数据，可以计算恒压过滤常数K的平均值。
K=(Q₁/(A₁×ΔP)+Q₂/(A₂×ΔP)+Q₃/(A₃×ΔP)+Q₄/(A₄×ΔP)+Q₅/(A₅×ΔP))/5五、实验结果分析：根据实验数据计算得到的恒压过滤常数的平均值为X cm/s。
基本型恒压过滤常数测定实验装置GL200B实验指导书第 1 页共11页第 2 页 共 11页恒压过滤常数测定实验一、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 、qe 、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 ；第 3 页 共 11页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 —不可压缩的滤渣比阻，1/m 2；C —单位滤液体积的滤渣体积，m 3/m 3；V e —过滤介质的当量滤液体积，m 3； r ' —压缩系数为s 的滤渣比阻，1/m 2； C ' —单位滤液体积的滤渣质量，kg/m 3。
恒压过滤参数的测定实验报告前言1.过滤介质过滤是在推动力的作用下，位于一侧的悬浮液（或含尘气）中的流体通过多孔介质的孔道向另一侧流动。
颗粒则被截留，从而实现流体与颗粒的分离操作过程。
被过滤的悬浮液又称为滤浆，过滤时截留下的颗粒层称为滤饼，过滤的清液称为滤液。
过滤介质即为使流体通过而颗粒被截留的多孔介质。
无论采用何种过滤方式，过滤介质总是必须的，因此过程介质是过滤操作的要素之一。
多ZJ系列真空净油机过滤介质的共性要求是多空、理化性质稳定、耐用和可反复利用等。
可用作过滤介质的材料很多，主要可以分为：（1）织物介质织物是非常常用的过滤介质。
工业上称为滤布（网），由天然纤维、玻璃纤维、合成纤维或者金属丝组织而成。
可截留的最小颗粒视网孔大小而定，一般在几到几十微米的范围。
（2）多孔材料制成片、板或管的各种多孔性固体材料，如素瓷、烧结金属和玻璃、多孔性塑料以及过滤和压紧的毡与棉等。
此滤油机类介质较厚，孔道细，能截留1~3μm 的微小颗粒。
（3）固体颗粒床层由沙、木炭之类的固体颗粒堆积而成的床层，称为率床。
用做过滤介质使含少量悬浮物的液体澄清。
（4）多孔膜过滤是使水通过滤料时去除水中悬浮物和微生物等的净水过程。
滤池通常设在沉淀池或澄清池之后。
目的是使滤后水的浊度达到水质标准的要求。
水经过滤后，残留的细菌、病毒失去了悬浮物的保护作用，从而为过滤后消毒创造了条件。
所以，在以地面水为水源的饮用水净化中，有时可省去沉淀或澄清，但过滤是不可缺少的。
由特殊工艺合成的聚合物薄膜，最常见的是醋酸纤维膜与聚酰胺膜。
膜过滤属精密过滤（ultrafiltration），可分离5nm的微粒。
2.滤饼过滤与深层过滤根据过滤过程的机理有滤饼过滤和深层过滤之分。
滤饼过滤又称为表面过滤。
使用织物、多孔材料或膜等作为过滤介质。
过滤介质的孔径不一定要小于最小颗粒的粒径。
过滤开始时，部分小颗粒可以进入甚至穿过介质的小孔。
但很快由颗粒的架桥作用使介质的孔径缩小形成有效的阻挡。
恒压过滤实验常数测定实验报告一、实验目的：1、了解过滤器的基本类型和构成。
2、掌握恒压过滤实验的基本原理和方法。
3、掌握肠液中过滤物浓度的测定方法。
4、测定压滤常数和过滤常数的值。
过滤器是常用的固液分离设备。
根据其不同的构造方式，可分为不同的类型。
最基本的过滤器结构主要由过滤介质、过滤元件、过滤系统和控制系统组成。
其中，过滤介质是指过滤器内任何可承受过滤力的物质，包括滤料、滤布、滤纸等；过滤元件是指过滤面积、过滤通道等，通常是由多个滤区、多个过滤单元、滤饼和滤膜、滤布、滤纸等组成；过滤系统是指供液系统、滤液系统和控制系统三大部分，主要包括泵、管路、阀门、接头、滤器、布滤器等；而控制系统是指对液压系统或气动系统的控制，包括压力传感器、流量传感器、气缸、液压阀、气动阀等。
恒压过滤实验是一种根据滤饼层的形成和压力差来控制过滤常数的实验方法。
实验操作步骤如下：(1)将需要过滤的液体(如肠液等)注入过滤器内，接通过滤系统和压力传感器。
(2)通过控制压缩空气或液压油对滤饼施加恒定的压力，使滤料层中的液体被压出并流经滤布或滤纸被过滤。
(3)根据滤饼层的厚度、形状和深度等等信息来改变压力差，以达到恒定压力的目的。
(4)通过测定滤饼层中的含固量和滤得的液量，并根据实验所得结果计算出恒压过滤常数。
滤饼的存留时间会导致滤饼内的含固量分布不均，因此使用直接筛分法测定肠液中过滤物浓度的方法会受到滤饼沉积效应的影响。
因此需要使用手动搅拌的方法来均匀分布固体颗粒，并在恰当的时候取样。
具体操作步骤如下：(1)将肠液通过过滤器进行过滤，得到滤饼。
(2)将滤饼放入烘箱中在60℃下干燥至恒定质量。
(3)将滤饼取出并进行粉碎，样品的最终粒度应当小于0.5mm。
(4)将粉碎的样品分为5份，并在加入足量的去离子水和酸性介质后进行搅拌均匀。
压滤常数是由压力传感器和压力调节器所控制的恒压过滤实验中得到的，其值应该根据滤饼的形成情况和沉积时间来进行验证。
实验三 恒压过滤常数测定实验一、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 V V C r p A d dq Ad dV u +⋅⋅∆===-μττ1 （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；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。
恒压过滤常数测定真验之阳早格格创做1真验脚段1.1认识板框压滤机的构制战支配要领.1.2通过恒压过滤真验，考证过滤基础表里.K、qe、τe及压缩性指数s的要领.1.4相识过滤压力对付过滤速率的效用.2基根源基本理过滤是以某种多孔物量为介量去处理悬浮液以达到固、液分散的一种支配历程，即正在中力的效用下，悬浮液中的液体通过固体颗粒层（即滤渣层）及多孔介量的孔讲而固体颗粒被截留住去产死滤渣层，进而真止固、液分散.果此，过滤支配真量上是流体通过固体颗粒层的震动，而那个固体颗粒层（滤渣层）的薄度随着过滤的举止而不竭减少，故正在恒压过滤支配中，过滤速度不竭落矮.过滤速度 u定义为单位时间单位过滤里积内通过过滤介量的滤液量.效用过滤速度的主要果素除过滤推能源（压强好）p，滤饼薄度 L中，另有滤饼战悬浮液的本量，悬浮液温度，过滤介量的阻力等.过滤时滤液流过滤渣战过滤介量的震动历程基础上处正在层流震动范畴内，果此，可利用流体通过牢固床压落的简化模型，觅供滤液量与时间的关系，可得过滤速度估计式：式中：u—过滤速度，m/s；V—通过过滤介量的滤液量，m3；A—过滤里积，m2；τ—过滤时间，s；q—通过单位里积过滤介量的滤液量，m3/m2；p—过滤压力（表压）pa；s—滤渣压缩性系数；μ—滤液的粘度，；r—滤渣比阻，1/m2；C—单位滤液体积的滤渣体积，m3/m3；Ve—过滤介量的当量滤液体积，m3；r‘—滤渣比阻，m/kg；C—单位滤液体积的滤渣品量，kg/m3.对付于一定的悬浮液，正在恒温战恒压下过滤时，μ、r、C战△p皆恒定，为此令：于是式（1）可改写为：式中：K—过滤常数，由物料个性及过滤压好所决断， m2 / s.将式（3）分散变量积分，整治得：即将式（4）的积分极限改为从 0到Ve战从 0到τe积分，则：将式（5）战式（6）相加，可得：式中：τ e—假制过滤时间，相称于滤出滤液量Ve所需时间，s.再将式（7）微分，得：将式（8）写成好分形式，则式中：△q—屡屡测定的单位过滤里积滤液体积（正在真验中普遍等量调配），m3/ m2；q—相邻二个q值的仄衡值，m3/ m2.△τ—屡屡测定的滤液体积△q所对付应的时间，s；以△τ/△q为纵坐标，q为横坐标将式（9）标画成背去线，可得该直线的斜率战截距，斜率:截距:则，改变过滤压好△P，可测得分歧的 K 值，由 K的定义式（2）二边与对付数得：正在真验压好范畴内，若 B为常数，则 lgK～lg(△p) 的关系正在直角坐标上应是一条直线，斜率为(1-s)，可得滤饼压缩性指数 s.3真验拆置与过程本真验拆置由空压机、配料槽、压力料槽、板框过滤机等组成，其过程示意如图 1.1－气氛压缩机；2－压力灌；3－仄安阀；4，5－压力表；6－浑火罐；7－滤框；8－滤板；9－脚轮；10－通孔切换阀；11－调压阀；12－量筒；13－配料罐；14－天沟图 1板框压滤机过滤过程CaCO3的悬浮液正在配料桶内配制一定浓度后，利用压好支进压力料槽中，用压缩气氛加以搅拌使CaCO3不致重落，共时利用压缩气氛的压力将滤浆支进板框压滤机过滤，滤液流进量筒计量，压缩气氛从压力料槽上排空管中排出.板框压滤机的结构尺寸：框薄度 20mm，每个框过滤里积2，框数 2个.气氛压缩机规格型号：风量3/min，最大气压.4真验步调4.1真验准备4.1.1配料：正在配料罐内配制含CaCO310％～30％（wt. %）的火悬浮液，碳酸钙预先由天仄称重，火位下度按标尺示意，筒身直径 35mm.摆设时，应将配料罐底部阀门关关.4.1.2搅拌：开开空压机，将压缩气氛通进配料罐（空压机的出心小球阀脆持半开，加进配料罐的二个阀门脆持适合开度），使CaCO3悬浮液搅拌匀称.搅拌时，应将配料罐的顶盖合上.4.1.3设定压力：分别挨开进压力灌的三路阀门，空压机过去的压缩气氛经各定值安排阀分别设定为、战（出厂已设定，真验时不需要再调压.若欲做以上压力过滤，需安排压力罐仄安阀）.设定定值安排阀时，压力灌鼓压阀可略开.4.1.4拆板框：精确拆佳滤板、滤框及滤布.滤布使用前用火浸干，滤布要绷紧，不克不迭起皱.滤布紧揭滤板，稀启垫揭紧滤布.（注意：用螺旋压紧时，千万不要把脚指压伤，先缓缓转化脚轮使板框合上，而后再压紧）.4.1.5灌浑火：背浑火罐通进自去火，液里达视镜 2/3下度安排.灌浑火时，应将仄安阀处的鼓压阀挨开.4.1.6灌料：正在压力罐鼓压阀挨开的情况下，挨开配料罐战压力罐间的进料阀门，使料浆自动由配料桶流进压力罐至其视镜 1/2~2/3处，关关进料阀门. 4.2过滤历程4.2.1饱泡：通压缩气氛至压力罐，使容器内料浆不竭搅拌.压力料槽的排气阀应不竭排气，但是又不克不迭喷浆.4.2.2过滤：将中间单里板下通孔切换阀开到通孔通路状态.挨开进板框前料液进心的二个阀门，挨开出板框后浑液出心球阀.此时，压力表指示过滤压力，浑液出心流出滤液. 4.2.3屡屡真验应正在滤液从搜集管刚刚流出的时间动做开初时刻，屡屡△V与800ml安排.记录相映的过滤时间△τ.每个压力下，丈量8～10个读数即可停止真验.若欲得到搞而薄的滤饼，则应每个压力下搞到不浑液流出为止.量筒接换接滤液时不要流逝滤液，等量筒内滤液停止后读出△V值.（注意：△V约800ml时替换量筒，那时量筒内滤液量并不是正佳800ml.要预先认识量筒刻度，不要挨碎量筒），别的，要流利单秒表轮流读数的要领.4.2.4一个压力下的真验完毕后，先挨开鼓压阀使压力罐鼓压.脱掉滤框、滤板、滤布举止荡涤，荡涤时滤布不要合.屡屡滤液及滤饼均支集正在小桶内，滤饼弄细后重新倒进料浆桶内搅拌配料，加进下一个压力真验.注意若浑火罐火缺累，可补充一定火源，补火时仍应挨开该罐的鼓压阀.4.3荡涤历程4.3.1关关板框过滤的出进阀门.将中间单里板下通孔切换阀开到通孔关关状态（阀门脚柄与滤板仄止为过滤状态，笔直为荡涤状态）.4.3.2挨开荡涤液加进板框的出进阀门（板框前二个进心阀，板框后一个出心阀）.此时，压力表指示荡涤压力，浑液出心流出荡涤液.荡涤液速度比共压力下过滤速度小很多. 1min，可瞅察浑浊变更推断中断.普遍物料可不举止荡涤历程.中断荡涤历程，也是关关荡涤液出进板框的阀门，关关定值安排阀后进气阀门.4.4真验中断,关关空压机电源.4.4.2挨开仄安阀处鼓压阀，使压力罐战浑火罐鼓压.4.4.3脱掉滤框、滤板、滤布举止荡涤，荡涤时滤布不要合.4.4.4将压力罐内物料反压到配料罐内备下次使用，或者将该二罐物料间接排空后用浑火浑洗.5数据处理表一△×106Pa图1△×106Pa△τ/△q~q直线K1=2/k=2/20334m2/s×10-5m2/s表二△×106Pa图2 △×106Pa△τ/△q~q直线K2=2/k=2/10722m2/s×10-4m2/s表3 分歧压力下的K值5.2 滤饼压缩性指数S的供与表4图3 lgK~lg△P直线S6 真验截止计划6.1 板框压滤机的结构简朴、制制便当、过滤里积大、启受压强好较下，果此可用于过滤细小颗粒及黏度较下的料浆.缺面是间歇支配，死产效用矮，处事强度大.6.2 支配历程包罗过滤阶段战洗涤阶段.正在过滤中，滤饼层才是真真灵验的过滤介量，刚刚开初不滤饼层，过滤效验短安，随着滤饼层的删薄，滤液便变浑了.过滤速率的主要果素有：过滤压强、过滤介量、过滤里积.过滤压强普及一倍，K普及到本去的2倍.qe是由介量决断，与压强无关.根据τe=qe/K知，τe是形成本去的1/2.7 思索题7.1板框过滤机的劣缺面是什么？适用于什么场合？问：板框压滤机的结构简朴、制制便当、过滤里积大、启受压强好较下，果此可用于过滤细小颗粒及黏度较下的料浆.缺面是间歇支配，死产效用矮，处事强度大.7.2板框压滤机的支配分哪几个阶段？问：板框压滤机的支配分为分上滤布，搅拌，进料，安排压力，过滤，荡涤滤布六个阶段，支配历程包罗过滤阶段战洗涤阶段.7.3为什么过滤开初时，滤液时常有面浑浊，而过段时间后才变浑？问：开初过滤时，滤饼还已产死，清闲较大的滤布使较小的颗粒得以漏过，使滤液浑浊，但是当产死较稀的滤饼后，颗粒无法通过，滤液变浑.7.4 效用过滤速率的主要果素有哪些？当您正在某一恒压下所测得的K、qe、τe值后，若将过滤压强普及一倍，问上述三个值将有何变更？问：效用过滤速率的主要果素有过滤压好、过滤介量的本量、形成滤饼的颗粒个性，滤饼的薄度.由公式K=2kΔP1-s，τe=qe/K可知，当过滤压强普及一倍时，K删大，τe 减小，qe是由介量决断，与压强无关.。
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。
5. 学会有关测量与控制仪表的使用方法。
二、基本原理过滤是以某种多孔物质作为介质来处理悬浮液的操作。
在外力的作用下，悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截流下来，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床层的流动，所不同的是这个固体颗粒层的厚度随着过滤过程的进行而不断增加，故在恒压过滤操作中，其过滤速率不断降低。
影响过滤速度的主要因素除压强差△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，故难以用流体力学的方法处理。
比较过滤过程与流体经过固定床的流动可知：过滤速度即为流体通过固定床的表现速度u。
同时，流体在细小颗粒构成的滤饼空隙中的流动属于低雷诺数范围，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，运用层流时泊唆叶公式不难推导出过滤速度计算式：（1）式中，Δp——过滤的压强差，Pa；K’——康采尼系数，层流时，K=5.0；ε——床层的空隙率，m3/m3；μ——过滤粘度，Pa.s；a ——颗粒的比表面积，m2/m3；u ——过滤速度，m/s；L ——床层厚度，m。
由此可以导出过滤基本方程式：（2）式中，V ——滤液体积，m 3 τ——过滤时间，s ； A ——过滤面积，m 2；S ——滤饼压缩性指数，无因次。
一般情况下，S=0~1，对于不可压缩滤饼，S=0； R ——滤饼比阻，1/m 2，r=5.0a 2（1-ε）2/ε3 r’——单位压差下的比阻，1/m 2ν ——滤饼体积与相应的滤液体积之比，无因次； Ve ——虚拟滤液体积，m 3在恒压过滤时，对（2）式积分可得：)()(2e e K q q ττ+=+式中，q ——单位过滤面积的滤液体积，m 3/m 2； q e ——单位过滤面积的虚拟滤液体积，m 3/m 2； τe ——虚拟过滤时间，s ；K ——滤饼常数，由物理特性及过滤压差所决定，m 2/sK ，q e ，τe 三者总称为过滤常数。
利用恒压过滤方程进行计算时，必须首先需要知道K, q e, τe,它们只有通过实验才能确定。
对上式微分得：⎪⎭⎪⎬⎫+==+e e q K q K dq d Kd dq q q 22)(2ττ 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2 q e /K 。
在实验测定中，为便于计算，可用增量∆替代，把上式改写成eq K q Kq 22+=∆∆τ 在恒压条件下，用秒表和量筒分别测定一系列时间间隔及对应的滤液体积，由此算出一系列在直角坐标系中绘制的函数关系，得一直线。
由直线的斜率和截距便可求出K 和qe ，再根据τe=qe/K ，求出τe 。
三、实验装置与流程四、实验步骤（1）打开总电源空气开关，打开仪表电源开关，关闭所有手动阀门。
（2）配制含CaCO38%~13％（质量）的水悬浮液。
（3）开启空压机，打开阀3，阀4，将压缩空气通入配料水槽，使CaCO3悬浮液搅拌均匀。
搅拌后，关闭刚才开启的阀门。
（4）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，先慢慢转动手轮使板框合上，然后再压紧）。
（5）关闭阀2，在压力料槽排气阀16打开的情况下，打开阀4、阀6，使料浆自动由配料桶流入压力槽至1/2~1/3处，关闭阀4，阀6。
（6）通压缩空气至压力贮槽，使容器内料浆不断搅拌。
压力料槽的排气阀要不断缓缓排气，但又不能喷浆。
至浑浊时停止。
（7）打开1# 电磁阀，打开阀2，阀5，阀7，阀10，阀12，阀14，开始实验。
（8）手动实验：每次实验应在滤液从汇集管刚流出的时刻作为开始时刻。
每20秒记录一次ΔV变化量。
测量8~10个数据即可停止过滤。
（9）切换气路，压力稳定后重复过滤实验。
（10）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。
（11）打开板框，观察滤饼形状，用过滤出来的清水洗涤滤布，将水倒回料液槽供下次试验用。
（12）关闭空气压缩机电源，关闭仪表电源。
五、数据记录与处理1、过滤面积计算：实验已知：每个框过滤面积0.038m2，框数2个∴A=2×2×0.038=0.152 m2表（一）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滤液体积V/ m3滤液体积增量△V /m3滤液体积V/ m3滤液体积增量△V /m320 1.231 1.231*10-3 1.231*10-3 3.022 3.022*10-3 3.022*10-3 2.219 2.219*10-3 2.219*10-3 40 2.465 2.465*10-3 1.234*10-3 6.001 6.001*10-3 2.979*10-3 4.356 4.356*10-3 2.137*10-3 60 3.475 3.475*10-3 1.010*10-38.625 8.625*10-3 2.624*10-3 6.140 6.140*10-3 1.784*10-3 80 4.460 4.460*10-30.985*10-311.23 11.23*10-3 2.605*10-37.880 7.880*10-3 1.740*10-3 100 5.480 5.480*10-3 1.020*10-313.726 13.726*10-3 2.496*10-39.467 9.467*10-3 1.587*10-3 120 6.405 6.405*10-30.925*10-315.879 15.879*10-3 2.153*10-310.990 10.990*10-3 1.523*10-3 140 7.297 7.297*10-30.892*10-318.125 18.125*10-3 2.246*10-312.463 12.463*10-3 1.473*10-3 160 8.145 8.145*10-30.848*10-320.171 20.171*10-3 2.046*10-313.906 13.906*10-3 1.443*10-3表（二）单位时间过滤面积对应的滤液体积和体积增量（计算公式: q=V/A）时间间隔(20S)低压△P1 中压△P2 高压△P3q/(m3/m2) Δt/Δq/(s·m2 .m-3)q/(m3/m2) Δt/Δq/(s·m2 .m-3)q/(m3/m2) Δt/Δq/(s·m2 .m-3)1 8.099*10-32469.4419.881*10-31005.9814.599*10-31369.962 16.217*10-32463.6639.480*10-31020.4628.658*10-31422.583 22.862*10-33009.7856.743*10-31158.5540.395*10-31704.014 29.342*10-33086.4273.881*10-31166.9951.842*10-31747.185 36.053*10-32980.1890.303*10-31217.8862.283*10-31915.526 42.138*10-33286.77104.467*10-31412.0372.302*10-31996.217 48.007*10-33407.73119.243*10-31353.5581.993*10-32063.778 53.585*10-33585.51132.704*10-31485.7791.487*10-32106.59低压△P1, Δt/Δq~q曲线:中压△P2, Δt/Δq~q曲线:高压△P3, Δt/Δq~q曲线列表：△P K/ m.s-1q e / m3.m-2τe / s 低压△P18.19*10-50.092 1123.3中压△P2 4.65*10-40.206 443.0高压△P3 1.93*10-40.117 606.2七、实验分析与讨论从实验数据来看我们的实验不是很很成功，实验误差比较大。
特别是中压下的实验数据，存在很大的误差。
结果中q e和τe的值都偏大。
造成实验误差的主要原因有：（1）中压下实验操作时流量没控制好，阀门开太大了；（2）板框没有很好的连接，导致有大量的水没有经过滤布就直接流下来被作为滤液；（3）在用水桶接水，称量的过程中水有溅出；在接下一桶水之前水桶的水并未倒干净；（4）计时时，产生的随机误差；（5）CaCO3没有搅拌均匀，而是成块状的；（6）仪器本身存在误差。
八、思考题1、当你在某一恒压下所测得的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：由公式K=2kΔP1-s，τe=qe/K可知，当过滤压强提高一倍时，K增大，τe减小。
2、影响过滤速率的主要因素有哪些？答：过滤压差、过滤介质的性质、构成滤饼的颗粒特性，滤饼的厚度。
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：开始过滤时，滤饼还未形成，空隙较大的滤布使较小的颗粒得以漏过，使滤液浑浊，但当形成较密的滤饼后，颗粒无法通过，滤液变清。
