恒压过滤常数测定实验装置
- 格式:doc
- 大小:355.50 KB
- 文档页数:6
恒压(板框)过滤常数测定实验装置说明书
天津大学化工基础实验中心
2011.6
一. 实验装置基本功能和特点
该实验设备由过滤板、过滤框组成的小型工业用板框过滤机,可练习板框压
滤机规范化操作,测定过滤常数: K, q
e ,θ
e
及s,k等参数,实验数据稳定可
靠,重现性好,一般过滤压力范围在0.05--0.2MPa之内。
实验设备整体美观、操作方便。
二. 实验设备主要技术数据
1.旋涡泵: 型号:?
2.搅拌器: 型号 KDZ-1;功率 160w;转速 3200转/分;
3.过滤板: 规格:160*180*11(mm);
4.滤布:型号工业用;过滤面积0.0475m2;
5.计量桶:长327mm、宽286mm。
三. 实验装置流程简介:
实验装置流程见图一
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6-8%左右),用电动搅拌器进行均匀搅拌(浆液不出现旋涡为好)。
启动旋涡泵,调节阀门3使压力表5指示在规定值。
滤液在计量桶内计量。
实验装置中过滤、洗涤管路如图二所示
四. 实验方法及操作步骤
1.系统接上电源,打开搅拌器电源开关,启动电动搅拌器2。
将滤液槽10
内浆液搅拌均匀。
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、阀门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10mm时所用的时间。
当计量
桶13读数为150 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,从步骤(2)开始重复上述实验。
7. 每组实验结束后,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,将阀门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. 操作注意事项
1.过滤板与框之间的密封垫应注意放正,过滤板与框的滤液进出口对齐。
用摇柄把过滤设备压紧,以免漏液。
2.计量桶的流液管口应贴桶壁,否则液面波动影响读数。
3.实验结束时关闭阀门3。
用阀门11、4接通自来水对泵及滤浆进出口管进
行冲洗。
切忌将自来水灌入储料槽中。
4.电动搅拌器为无级调速。
使用时首先接上系统电源,打开调速器开关,调
速钮一定由小到大缓慢调节,切勿反方向调节或调节过快损坏电机。
5.启动搅拌前,用手旋转一下搅拌轴以保证顺利启动搅拌器。
六. 附实验数据计算举例:
1. 实验数据计算方法(实验数据见表一)
根据恒压过滤方程:(q +q e )2=K(θ+θe ) (1) 式中: q ─单位过滤面积获得的滤液体积 m 3/m 2; q e ─单位过滤面积的虚拟滤液体积 m 3
/m 2
; θ─实际过滤时间 S; θe ─虚拟过滤时间 S; K ─过滤常数 m 2/S 。
将(1)式微分得:
e q k
q k dq d 2
2+=θ (2) 此为直线方程,于普通坐标系上标绘dq
d θ
对q 的关系,所得直线斜率为
k 2,截距为e q k
2
,从而求出K ,q e 、θ e 由下式得: q 2e =K θe (3)
当各数据点的时间间隔不大时,dq d θ可以用增量之比来代替即:q
∆θ∆ 与q 作图。
过滤常数的定义式:
K =2k △p 1-s (4) 两边取对数:
lgK =(1-s)lg(△p)+lg(2k) (5)
因 s =常数,k =
v
μγ1
=常数,故 K 与△P 的关系,在双对数坐标上标绘是
一条直线。
直线的斜率 1-S ,由此可计算出压缩性指数 S ,读取△P-K 直线上任一点处的K ,△p 数据一起代入(4)式计算物料特性常数 k 。
(5)式中的内容可根据各学校的教学要求自选决定取舍。
2.过滤常数: K ,q e ,θe 的计算举例(以第一套0.05Mpa 第2组为例)
已知过滤面积: A =0.0475m 2
△V=S ×H=0.286×0.327×0.01=9.352×10-4(m 3) △q=△V/A=9.352×10-4/0.0475=0.0197(m 3/m 2) △θ= 49.028-20.34 = 28.68(S )
=∆∆q θ28.68/(0.0597-0.0398)=0.1442×103
)/(050.02
0398
.00597.022323m m q q q =+=+=
从
q
∆∆θ
~ q 关系图上 1 直线得 斜率: K
2
=21375 K =9.36×10-5 m 3/m 2 截距:
e q K
2
=245.68 q e =0.0115 (m 3/m 2) θ e = q 2e /K=0.01152/9.36×10-5 =1.41 按以上方法依次计算q
∆∆θ
~q 关系图上1,3直线的过滤常数,见表二
5。