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食品工程原理过滤实验报告.

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食品工程原理实验报告过滤实验1 实验目的（1） 了解板框过滤机的构造、流程和操作方法；（2） 测定某一压力下过滤方程的过滤常数K 、q e 、τe 值，增进对过滤理论的理解； （3） 测定洗涤速率与最终过滤速率间的关系。

2 基本原理恒压过滤是在恒定压力下，使悬浮液中的液体通过介质产生滤液，而固体粒子被过滤介质截留，形成一定厚度的滤饼，从而达到液－固分离的目的操作。

当过滤介质阻力及滤饼阻力都不能忽略时，恒压过滤方程如下：()()e E KA V V ττ+=+22 （5－1）sV ssm K m A m V m V e e e 的过滤时间，相当于得到滤液：过滤时间，：过滤常数，：过滤面积，即虚拟滤液体积，滤渣时得到的滤液量，：形成滤布阻力的一层时间内获得的滤液量，：在:/2233τττ或者()()e e K q q ττ+=+2 （5－2）且已知 q=V/A(m 3/m 2)； qe=V e /A(m 3/m 2) 2.1 过滤常数K 、q e 、τe 的测定方法将式（5－2）微分得直线e q Kq K dq d 22+=τ （5—3） 由于dq d τ难以测得，实际可用q ∆∆/τ代替。

即=∆∆q τe q Kq K 22+，以q ∆∆τ为纵坐标，以q 为横坐标作图，得到一条直线。

直线的斜率为K 2，截距为e q K2，进而可求出K 、e q 的值；再以0,0==τq 代入式（5－2），即可求得e τ。

2.2 洗涤速率与最终过滤速率关系的测定在一定压强下，洗涤速率是恒定不变的，因此它的测定比较容易。

它可以在水流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()w dVd τ为单位时间所得的洗液量。

显然：()W w WV dVd ττ= 式中：W V ——洗液量，3m ；W τ——洗涤时间，s 。

W V ，W τ 均可由试验测得，即可算出()w dV d τ最终过滤速率的测定则比较困难，因为它是一个变数，为了测得比较准确，我们建议过滤操作要进行到滤框全部被滤渣充满才停止（可以从滤液量显著减少来估计，此时滤液出口出的液流由满管变成残状而下）。

可得恒压过滤方程的最终过滤速率()E dVd τ为：2)()2(2()E e e dV KA KA d V V q q τ==++ 式中：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。

3 实验装置与流程本实验装置GL200B 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5-1。

MgCO 3 的悬浮液在配料桶内配制一定浓度后，利用压差送入压力槽中，用压缩空气加以搅拌使MgCO 3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，压缩空气从压力槽上排空管中排出。

板框压滤机的结构尺寸：框厚度23.5mm ，每个框过滤面积0.0177m 3，框数2个。

空气压缩机规格型号：风量0.06m 3/min ，最大气压0.8Mpa 。

图5-1 板框压滤机过滤流程4 实验步骤4.1 试验准备 4.1.1配料在配料罐内配制含MgCO32%~3%的水悬浮液，MgCO3事先由天平沉重，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保持半开，进入配料罐的两个阀门保持适当开度），使MgCO3悬浮液搅拌均匀。

搅拌时，应将配料罐的顶盖合上。

4.1.3 设定压力分别打开进压力罐的三路阀门，空压机过来的压缩空气经各定值调节阀分别设定为0.1、0.2、0.3MPa（出厂已设定，实验时不需要再调压。

若欲作0.25MPa以上压力过滤，需再调压力罐安全阀）。

设定定值调节阀时，压力罐泄压阀可略开。

建议第一次操作压力控制在0.1MPa（表压），第二次控制在0.2MPa（表压）。

4.1.4 装板框按板、框的钮数1-2-3-2-1-2-3…的顺序排列好板框过滤机的板与框。

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，以免漏液，然后用压紧螺杆压紧板和框。

（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，液面打视镜2/3高度左右。

灌清水时，应将阀门处的泄压阀打开。

4.1.6 灌料在压力罐泄压阀打开的情况下，打开配料罐和压力罐间的进料阀门，使料浆自动出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，使容器内料浆不断搅拌。

压力料槽的排气阀应不断排气，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。

打开进板框前料液进口的两个阀门，打开出板框后清液出口球阀。

此时，压力表表示过滤压力，清液出口流出滤液。

每次实验应在滤液从汇集管刚流出的时候作为开始时刻，开始用秒表记录时间，计量筒中液面升至500~700mL记录一次时间，使时间不至于中断。

即每次ΔV取500~700mL，记录相应的过滤时间Δτ。

当滤液流速渐慢，呈细线状流出，表明滤渣已充满整个滤框，关闭滤浆进口阀门，停止过滤实验。

量筒交换接滤液是不要流失滤液，等量筒内滤液静止后读出ΔV值（注意：若ΔV约600mL时交替换量筒，这时量筒内滤液量并非正好600mL。

要事先熟悉量筒刻度，不要打碎量筒），此外，要熟练双秒表轮流读数的方法。

每个压力下，测量8~10个读数即可。

4.3 洗涤过程4.3.1 洗涤前操作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，垂直为洗涤状态）。

4.3.2 洗涤维持洗涤压力与过滤时压力相同，开启洗水进出口阀（板框前两个进口阀，板框后一个出口阀）进行洗涤。

洗水穿过滤渣后由滤液出口流出，并流入计量筒，同时记录时间，测取有关数据。

洗涤速度比同压力下过滤速度小很多。

每次ΔV取100~300mL左右。

记录两组数据即可。

4.3.3 洗涤完毕洗涤完毕，关闭洗液进板框的阀门、关闭进气阀门。

一个压力下的实验完成后，先打开泄压阀使压力罐泄压。

放开压紧螺杆将滤框拉开，卸出滤渣，清洗滤布，清洗时滤布不要折，重新组装。

调节另一压力数值进行另一次实验。

注意若清水罐水不足，可补充一定水源，补水时仍应打开该罐的泄压阀。

每次滤液几滤饼均收集在小桶内，以便下次实验使用。

4.4 实验结束（1）先关闭空压机出口球阀，关闭空压机电源；（2）打开安全阀处泄压阀，使压力罐和清水罐泄压；（3）卸下滤框、滤板、滤布进行清洗，清洗时滤布不要折；（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洗，以免沉淀堵塞罐管道和阀门；（5）做好设备、地面的清洁。

5 数据记录与处理5.1 数据记录及处理表5-1 过滤实验记录表过滤机类型： GL200B 滤框个数： 2 滤布种类：帆布虑框尺寸（长、宽、高）：127×119×23.5 过滤总面积：0.0354 m2滤浆名称： MgCO3温度： 28 ℃表1 数据记录过滤压力（表压）0.1MPa 0.2MPa过滤操作序号滤液量过滤时间滤液量过滤时间累计∑V增量ΔV累计∑τ增量Δτ累计∑V增量ΔV累计∑τ增量Δτ（升）（升）（秒）（秒）（升）（升）（秒）（秒）1 0.57 0.57 20.3 20.3 0.645 0.645 14.1 14.12 1.18 0.61 61.5 41.2 1.235 0.59 25 253 1.785 0.605 121.8 60.3 1.865 0.63 40.4 40.44 2.395 0.61 199.9 78.1 2.46 0.595 49.8 49.85 2.975 0.58 289.6 89.7 3.06 0.6 59.6 59.66 3.575 0.6 396.8 107.2 3.66 0.6 69.2 69.27 4.165 0.59 515.9 119.1 4.26 0.6 80 808 4.775 0.61 655.3 139.4 4.86 0.6 90.1 90.1 序号洗水量（mL）洗涤时间（秒）洗水量（mL）洗涤时间（秒）洗涤操 1 170 37.66 185 20 作 2 180 34 180 20.563 200 36.25 200 21.41表2 数据处理1过滤压力（压力）0.1MPa 0.2MPa过滤操作序号q(m3/m2)Δq(m3/m2)Δτ（s）Δτ/Δq(s/m)q(m3/m2)Δq(m3/m2)Δτ（s）Δτ/Δq(s/m)1 0.01610 0.01610 20.3 1260.73684 0.01822 0.01822 14.1 773.860472 0.03333 0.01723 41.2 2390.95082 0.03489 0.01667 25 1500.000003 0.05042 0.01709 60.3 3528.29752 0.05268 0.01780 40.4 2270.095244 0.06766 0.01723 78.1 4532.36066 0.06949 0.01681 49.8 2962.890765 0.08404 0.01638 89.7 5474.79310 0.08644 0.01695 59.6 3516.400006 0.10099 0.01695 107.2 6324.80000 0.10339 0.01695 69.2 4082.800007 0.11766 0.01667 119.1 7146.00000 0.12034 0.01695 80 4720.000008 0.13489 0.01723 139.4 8089.77049 0.13729 0.01695 90.1 5315.90000表3 数据处理2过滤压力（表压）0.1Mpa 0.2Mpa洗涤操作 1 2 3 1 2 3K（m2/s） 3.51×10-5 5.3×10-5qe(m3/m2) 9.42×10-3 5.53×10-3τe(s) 2.53 0.58)τ(ddVE 4.31×10-6 6.57×10-6wddV)τ( 2.79×10-6 2.70×10-6 3.03×10-6 1.07×10-5 1.16×10-6 1.134×10-6EddV)τ()WdτdV(0.65 0.63 0.70 1.62 1.76 1.735.2 绘制曲线根据以上处理结果，作出不同压力下的qqt-∆曲线，如图1、图2。

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过滤实验实验报告

过滤实验实验报告

过滤实验实验报告过滤实验实验报告导言过滤实验是一项常见的实验，通过不同的过滤方法，可以将混合物中的固体颗粒与溶液分离。

本次实验旨在探究不同过滤方法对实验结果的影响，并分析其原理和适用范围。

实验材料与方法实验所需材料包括：混合物（由固体颗粒和溶液组成）、玻璃棒、漏斗、滤纸、玻璃棉、砂子、活性炭等。

实验步骤如下：1. 将混合物倒入漏斗中；2. 选择合适的过滤方法，如普通过滤、砂滤、活性炭滤等；3. 将过滤装置搭建好，并确保密封性；4. 缓慢倒入混合物，观察过滤效果；5. 收集过滤液和残渣，进行进一步分析。

实验结果与讨论通过实验观察和数据统计，我们发现不同的过滤方法对实验结果有着明显的影响。

以下将分别对不同过滤方法进行分析。

1. 普通过滤普通过滤是最常见的过滤方法，通过滤纸将固体颗粒拦截，使溶液通过。

这种方法适用于颗粒较大、溶液相对清澈的混合物。

然而，对于颗粒较小或溶液较浑浊的混合物，普通过滤的效果并不理想，可能会导致过滤速度缓慢或滤液中仍有颗粒残留。

2. 砂滤砂滤是一种常用的过滤方法，通过砂子的孔隙将固体颗粒截留，使溶液通过。

砂滤适用于颗粒较小、溶液较浑浊的混合物。

由于砂子的孔隙较小，能够有效地阻止颗粒通过，因此砂滤的过滤效果较好。

然而，砂滤也存在一些问题，如过滤速度较慢、易堵塞等。

3. 活性炭滤活性炭滤是一种高效的过滤方法，通过活性炭的吸附作用将溶液中的杂质去除。

活性炭滤适用于溶液中有机物较多的混合物，能够有效去除异味和有害物质。

然而，由于活性炭的吸附饱和性，使用一段时间后需要更换活性炭，否则过滤效果将大打折扣。

结论通过本次实验，我们了解到不同的过滤方法适用于不同的混合物。

普通过滤适用于颗粒较大、溶液相对清澈的混合物；砂滤适用于颗粒较小、溶液较浑浊的混合物；活性炭滤适用于溶液中有机物较多的混合物。

在实际应用中，我们应根据混合物的特性选择合适的过滤方法，以获得最佳的过滤效果。

未来展望虽然本次实验对不同过滤方法进行了初步探究，但仍有许多问题有待进一步研究。

板框式过滤机过滤苹果汁实验报告

板框式过滤机过滤苹果汁实验报告

板框式过滤机过滤苹果汁实验报告实验目的：本实验旨在通过使用板框式过滤机对苹果汁进行过滤，观察过滤效果，了解板框式过滤机的工作原理及应用。

实验器材：1. 板框式过滤机2. 苹果汁样品3. 滤网4. 清洗液5. 实验容器6. 实验记录表实验步骤：1. 准备工作：a. 检查板框式过滤机是否干净并处于正常工作状态。

b. 清洗实验容器，并确保容器无杂质。

2. 设置过滤条件：a. 根据实验要求，选择合适的滤网尺寸。

b. 调整过滤机的工作参数，如过滤速度和压力。

3. 过滤实验：a. 将已准备好的苹果汁样品倒入实验容器中。

b. 打开过滤机，将滤网放置在过滤机的滤盘中。

c. 将实验容器的出口导向滤盘，确保苹果汁可以顺利通过滤网。

d. 开始过滤，观察苹果汁经过滤网后的清澈程度和滤渣的收集情况。

4. 结果记录：a. 记录过滤开始时间和结束时间。

b. 观察并记录苹果汁的过滤效果和颜色变化。

c. 记录滤渣的重量和颜色。

5. 清洗：a. 关闭过滤机，将滤网取出进行清洗。

b. 用清洗液清洗实验容器，确保无残留物。

实验结果及讨论：根据实验观察，经过板框式过滤机过滤后的苹果汁变得清澈透明，颜色明显变亮。

滤渣被有效地收集在滤网上，滤渣的颜色也能反映出原料中存在的杂质种类。

通过比较滤渣的重量，可以初步判断出苹果汁中的悬浮物含量。

实验结果表明，板框式过滤机对苹果汁的过滤效果良好，能够有效去除汁液中的杂质。

结论：经过板框式过滤机过滤后，苹果汁变得清澈透明，颜色明显变亮，滤渣大部分被有效地收集在滤网上。

实验结果表明，板框式过滤机在食品加工行业中具有重要的应用价值，能够提高食品的质量和安全性，同时也提高了生产效率。

注意事项：1. 在进行实验前，务必对实验器材进行检查和清洗，确保实验过程的卫生和安全。

2. 过滤机的工作参数应根据实验要求进行调整，保证过滤效果和操作安全。

3. 实验结束后，要及时对实验器材进行清洗和消毒。

4. 实验过程中要注意个人安全，避免被热液体或机械伤害。

食品工程原理实验指导书1

食品工程原理实验指导书1

实验一 恒压过滤常数测定实验【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,验证过滤基本原理；3．学会测定过滤常数K 、q e 、τe 及压缩性指数S 的方法；4．了解操作压力对过滤速率的影响。

【实验原理】过滤是以某种多孔物质作为介质来处理悬浮液的操作。

在外力作用下，悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来，从而实现固液分离。

过滤操作中，随着过滤过程的进行，固体颗粒层的厚度不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速率不断降低。

影响过滤速率的主要因素除压强差、滤饼厚度外，还有滤饼和悬浮液的性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等，在低雷诺数范围内，过滤速率计算式为：Lp a K u μεε∆-=223')1(1(5-1)式中，u ——过滤速度，m/s ；K ’——康采尼常数，层流时，K ’＝5.0；ε——床层空隙率，m 3/m 3 ；μ——滤液粘度，Pa·s ；a ——颗粒的比表面积，m 2/m 3；△p ——过滤的压强差，Pa ；L ——床层厚度，m 。

由此可以导出过滤基本方程式： )('12Ve V v r p A d dV s +∆=-μτ(5-2)式中，V ——过滤体积，m 3；τ——过滤时间，s ；A ——过滤面积，m 2；Ve ——虚拟滤液体积，m 3；r ——滤饼比阻，1/m 2，r=5.0a 2(1-ε)2/ε3； r ’ ——单位压强下的比阻，1/m 2，r= r ’△p s ；V ——滤饼体积与相应滤液体积之比，无因次；S ——滤饼压缩性指数，无因次，一般S ＝0～1，对不可压缩滤饼，S ＝0。

恒压过滤时，令k=1/μr ’v ，K=2k △p 1-s，q=V/A ，q e =V e /A ，对(5-2)式积分得：(q+q e )2=K(τ+τe ) (5-3)式中，q ——单位过滤面积的滤液体积，23/m m ；q e ——单位过滤面积的虚拟滤液体积，23/m m ；τe ——虚拟过滤时间，s ；K ——滤饼常数，由物料特性及过滤压差所决定，s m /2。

食品工程原理实验——恒压过滤常数测定实验

食品工程原理实验——恒压过滤常数测定实验

实验二 恒压过滤常数测定实验一、实验目的1、熟悉板框式恒压过滤装置流程、结构及其操作方法；2、掌握恒压过滤常数K ，e q ，e t ，的测定方法；3、了解滤饼洗涤方法。

二、实验原理1、恒压过滤基本方程式为：)(2)^(q e e t t K q +=+其中：K ，e q ，e t 称为过滤常数；在过滤压差△P 一定时，K 为常数。

2、 将恒压过滤方程式取导数并整理可得：dt/dq=2q/k+2qe/k,这是一直线方程。

为从实验测定dt/dq,可用dt/dq 代之，即有：dt/dq=2q/k+2qe/k,这样，在恒压下，测一 系列t,V(q=V/A)值，将其转化为一系列△t ，△q 值，在直角坐标上以2/)(q 1++=i i m q q 为 横坐标，以△t/△q 为纵坐标作图，可得一直线，该直线斜率为2/K ，截距为2e q /K ，计 算可得K ，e q 。

将K ，e q 代入恒压过滤方程式，并令t=0,q=0,可得e Kt =2^q e ，e t =^2/K q e 。

三、实验装置本实验装置为板框式恒压过滤器，过滤压差为△P=0.5kPa,过滤面积A=0.42m2。

实验装置流程及结构参见实验仿真系统过滤常数测定实验界面图。

实验参数t 及V 的测定采用计时器及计量槽测定。

四、实验方法1、首先熟悉实验原理及实验装置流程及结构2、正确操作程序：（1）打开配料槽注水阀F1，向槽内注水至合适液位（有提示）；（2）打开压缩空气阀门F11，作为混浆用的动力源（鼓泡混合）；（3）将CaCO3料盒中的料倒入配料槽的料斗内，然后将料盒放回原处；（4）打开阀门F2，把配料槽中的料浆注入滤浆压料罐内，关闭阀门F2,同时按下搅拌器开关，搅动滤浆，以防止沉淀；（5）打开压缩空气阀门F3，使滤浆压料罐内产生恒压（0.5kPa）;（6）旋转过滤机压紧手轮，将滤框内滤饼卸入CaCO3料盒中，再旋转压紧手轮，将滤框压紧；（7）按动“显示数据”按钮，调入原始数据记录表；（8）依次打开阀门F5、F6，开始过滤，计时器同时计时，有滤液进入计量槽，通过按动“确定”按钮，采取8-25组实验数据（t,V）后，关闭阀门F6，F5及计时器；（9）按动“数据处理”按钮，进入数据处理界面，按动“显示结果”按钮，便可查看△t/△q~q m关系曲线及过滤常数K，e q，e t数值结果；（10）按动”返回”按钮返回实验界面（11）如欲了解水洗过程，可打开上水阀门F4，向滤浆压料罐内注水至1/2或2/3液面处，关闭阀门F4，依次打开阀门F7，F8，便可观察水洗过程，完后关闭阀门F7，F8，滤浆压料罐及计量槽内的液体可通过阀门F13和F12排除；（12）如欲再次过滤，可按动“恢复”按钮，重复上面的操作步骤。