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恒压过滤实验报告

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恒压过滤 一、 实验名称： 恒压过滤

二、 实验目的： 1、 熟悉板框过滤机的结构；

2、 测定过滤常数 K、qe、θ e；

三、 实验原理： 板框压滤是间歇操作。一个循环包括装机、压滤、饼洗涤、卸饼和清洗五个工 序。板框机由多个单元组合而成，其中一个单元由滤板（• ）、滤框（：）、洗板（J 和滤布组成，板框外形是方形，如图 2-2-4-1所示，板面有内槽以便滤液和洗液畅 流，每个板框均有四个圆孔，其中两对角的一组为过滤通道，另一组为洗涤通道。 滤板和洗板又各自有专设的小通道。图中实线箭头为滤液流动线路，虚线箭头则为 洗液流动路线。框的两面包以滤布作为滤面， 滤浆由泵加压后从下面通道送入框内， 滤液通过滤布集于对角上通道而排出， 滤饼被截留在滤框内， 如图2-2-4-2a ）所示。 过滤完毕若对滤饼进行洗涤则从另一通道通入洗液，另一对角通道排出洗液，如图 2-2-4-2b ）所示。 图 2-2-4-1 板框结构示意图

〔・〕板 ft）过滤 t）洗瘵

图2-2-4-2 过滤和洗涤时液体流动路线示意图 在过滤操作后期，滤饼即将充满滤框，滤液是通过滤饼厚度的一半及一层滤布 而排出，洗涤时洗液是通过两层滤布和整个滤饼层而排出，若以单位时间、单位面 积获得的液体量定义为过滤速率或洗涤速率，则可得洗涤速率约为最后过滤速率的 四分之一。 恒压过滤时滤液体积与过滤时间、过滤面积之间的关系可用下式表示 ：

（V Ve）2 =KA2L Te） （ 1）

3 式中：V 时间θ内所得滤液量[m ] V e――形成相当于滤布阻力的一层滤饼时获得的滤液量，又称虚拟滤液 量[m3] θ ――过滤时间[s] θ e ――获过滤液量 Ve所需时间[S] A ――过滤面积[m2] 过滤常数[m2∕s]

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WwXAZ VΛ∕WW 液 洗 若令：q=V∕A及qe=V√A ,代入式（1）整理得： 2 （q qe） =K（V ■

^e） （2）

式中：q ------ θ时间内单位面积上所得滤液量 [m3∕m2]

q e ----------------- 虚拟滤液量[m3∕m] K 、qe和θ e统称为过滤常数。

式（2）为待测的过滤方程，因是一个抛物线方程，不便于测定过滤常数。为 此将式（2）微分整理得：

上式以增量代替微分: 2 式（3）为一直线方程，直线的斜率为 ，截距为2qe / K

,式中△ θ , △ q和q

K

∆θ

均可测定。以 为纵坐标，q为横坐标作图如图 2-2-4-3所示，由图中直线的斜

率和截距便可求得 K和qe值。常数θ e可在图上取一组数据代入式（3 ）求取，也可 用下式计算： V/K 最后就可写出过滤方程式（2）的型式。

d dq Uq Iq

^q ^qe K K (3)

(4) 图2-2-4-3 方程（3）图解 板框压滤是间歇式操作，始点和终点数据误差较大，作图时应舍去。又因式（3） ∆6

中 与q为阶梯型函数关系，故作图时先作阶梯线，后经各阶梯水平线中点联直 q

线以求取过滤操作线。 四、实验设备流程图：

实验流程由贮槽、齿轮泵和板框机等组成。滤液量用容量法或重量法测定，如 图2-2-4-4所示。请注意：齿轮泵是正位移泵，泵出口必须设回流管路进行流量调 节。4 1—滤浆槽 2 —齿轮泵 3 —电动机 4 —回流阀 5 —调节阀

6—压力表 7 —板框机 8 —压紧螺旋 9 —容器 10 —磅称

图2-2-4-4 板框过滤实验流程图

五、实验方法： 1、 熟悉实验流程、板框结构、排列方法。

2、 浸湿滤布，拉平后装机，框数宜取两个，螺旋压紧，要保证进滤浆及出滤 液的路线畅

通，并且板框之间逢隙不漏液。 3、 在滤浆槽1内配制10%左右的碳酸钙水溶液 50公斤，先人工搅拌均匀，后

关调节阀5,开回流阀4,启动齿轮泵2 （先转动靠背轮是否灵活后合电开关） ，进 行回流搅拌。 4、 作好滤液流量测定准备（用定容量计时法，即滤液每流出 1升，计时1次,

时间单位为秒）。 5、 打开调节阀5,关小回流阀4,把滤浆送进压滤机 7,压力表6读数要稳定 在0.1MPa左

右，过程中若压力指示有波动，可用阀 4和阀5调节使之稳定。 6、 当滤液出口处滤液呈滴状慢慢滴出时可停止操作，结束实验，先停齿轮泵， 后松开机

头，取出滤饼放置盘上，清洗滤布和全机。 7、取框1块测量面积，并计算总过滤面积。

2 3 &记下操作压力和滤液温度。

9、归还所借秒表，清理现场。 六、原始数据记录表: 操作压力：P=0.1MPa 滤板长度：L=0.172m 圆半径:R=0.036m

数\项目 、据、 △ V∕m3 △ θ

/s-1

1 0.001000 14.8 2 0.001000 18.1 3 0.001000 23.1 4 0.001000 28.3

5 0.001000 34.2 6 0.001000 T 39.4 7 0.001000 45.0 8 0.001000 50.6 9 0.001000 1 56.6 10 0.001000 62.7 11 0.001000 87.5 12 0.001000 125.5 : 13 0.001000 186.6

14 0.000350 80.3 七、数据处理表及图: 据X

行 数、序

项 △ v∕m

3 V/ m

^3

△ θ

∕s^1

△ q∕(m3 • -K -1 S )

q∕(m3 • -1\ -1 S )

△ θ / △ q

q' /(m3 -1∖ -1 • S )

Γ 0.01959 1 0.00979

1 0.001000 0.001000 14.8 0.019597 7 755.230976 8

0.03919 0.02939

2 0.001000 0.002000 18.1 0.019597 3 923.627072 5 0.05879 0.04899 3 0.001000 0.003000 23.1 0.019597 0 1178.772672 2

Γ 0.07838 1 0.06858 4 0.001000 0.004000 28.3 0.019597 7 1444.124096 8

:0.09798 1 0.08818 5 0.001000 0.005000 34.2 0.019597 3 1745.195904 5

0.11758 0.10778 6 0.001000 0.006000 39.4 0.019597 0 2010.547328 2

0.13717 0.12737 7 0.001000 0.007000 45.0 0.019597 7 2296.310400 8

Γ 0.15677： 0.14697 8 0.001000 0.008000 50.6 0.019597 3 2582.073472 5 0.17637 0.16657 9 0.001000 0.009000 56.6 0.019597 0 2888.248192 2

0.19596 0.18616 10 0.001000 0.010000 62.7 0.019597 7 3199.525824 8

0.21556 0.20576 11 0.001000 0.011000 87.5 0.019597 3 4465.048000 5 0.23516 0.22536 12 0.001000 0.012000 125.5 0.019597 0 6404.154560 2

0.25475 0.24495 13 0.001000 0.013000 186.6 0.019597 6 9522.033792 8

0.26161 11707.53810 0.25818 14 0.000350 0.013350 80.3 0.006859 5 3 6

表2

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恒压过滤常数测定实验实验报告

恒压过滤常数测定实验实验报告

恒压过滤常数测定实验实验报告
恒压过滤常数测定实验是一种测试液体透过滤膜的能力的实验，主要用于研究不同材料的滤膜性能以及筛选高性能滤膜。

在实验中，先将滤膜和溶液装入实验容器，然后使用真空泵将容器内部的压力降低到设定值，这样可以使液体从容器内通过滤膜而流出，并记录实验时间、流量和压力等参数，最后根据所得的参数计算滤膜的恒压过滤常数。

恒压过滤常数测定实验报告应包括以下内容： 1. 实验目的：阐明恒压过滤常数测定实验的目的； 2. 实验原理：介绍实验原理，说明如何测量恒压过滤常数； 3. 实验材料与方法：介绍实验材料及实验步骤； 4. 实验结果：记录实验结果，并绘制流量随时间/压力的曲线； 5. 结论：总结实验，得出结论。

恒压过滤常数测定实验实验报告

恒压过滤常数测定实验实验报告

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。

实验三 ：过滤综合实验

实验三 ：过滤综合实验

实验三 过滤综合实验—— 恒压（板框）过滤实验本实验设备由过滤板、过滤框、旋涡泵等组成，是一种小型的工业用板框过滤机。

本套装置可进行设计型、研究型、综合型实验。

由于设备接近工业生产状况，通过实验可培养学生的工程观念、实验研究能力、设计能力以及解决生产实际问题的能力。

一、实验任务根据教学大纲要求和各实验小组的准备情况，从下列实验任务中选择其中1-2项实验。

1.测定恒压过滤参数K 和过滤介质参数qe 、θe ；2．改变压力，测定滤饼压缩性指数S 和滤饼物料特性常数k ； 3.研究不同过滤压力对过滤机生产能力的影响；4．研究在相同压力下，不同滤浆浓度对过滤机生产能力的影响。

二、实验基本原理滤饼过滤是液体通过滤渣层（过滤介质与滤饼）的流动。

无论是生产工艺还是工艺设计，过滤速率的计算都要有“过滤常数”作依据。

由于滤渣厚度随着时间而增加，所以，恒压过滤速度随着时间而降低。

不同物料形成的悬浮液，其过滤常数差别很大，即使是同一种物料，由于浓度不同，滤浆温度不同，其过滤常数也不尽相同，故要有可靠的实验数据作参考。

根据恒压过滤方程: ()()e e K q q θθ+=+2(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(1)式微分可得:e q Kq K dq d 22+=θ （2） 当各数据点的时间间隔不大时，dq d θ 可以用增量之比 q∆∆θ来代替，即： e q Kq K q 22+=∆∆θ （3） 上式为一直线方程。

试验时，在恒压下过滤要测定的悬浮液，测出过滤时间θ及滤液累计量q 的数据，在直角坐标纸上标绘q ∆∆θ 对 q 的关系，所得直线斜率为 K2，截距为 e q K 2，从而求出 K 和 e q 。

e θ 由下式得: e e K q θ=2（4）过滤常数的定义式:s p k K -∆=12 （5）两边取对数: ()()()k Lg p Lg s LgK 21+∆-= （6） 因过滤料液一定，压缩性指数 s ＝常数，cr k 01μ=＝常数，故K 与△P 的关系，在双对数坐标上标绘的是一条直线。

恒压过滤实验报告

恒压过滤实验报告

恒压过滤一、实验名称：恒压过滤二、实验目得:1、熟悉板框过滤机得结构；2、测定过滤常数K、q e、θｅ;三、实验原理:板框压滤就是间歇操作。

一个循环包括装机、压滤、饼洗涤、卸饼与清洗五个工序。

板框机由多个单元组合而成,其中一个单元由滤板(·）、滤框（∶)、洗板()与滤布组成,板框外形就是方形,如图2-２-４-1所示，板面有内槽以便滤液与洗液畅流,每个板框均有四个圆孔,其中两对角得一组为过滤通道,另一组为洗涤通道。

滤板与洗板又各自有专设得小通道。

图中实线箭头为滤液流动线路,虚线箭头则为洗液流动路线。

框得两面包以滤布作为滤面,滤浆由泵加压后从下面通道送入框内,滤液通过滤布集于对角上通道而排出,滤饼被截留在滤框内,如图2-2-4-２ａ)所示。

过滤完毕若对滤饼进行洗涤则从另一通道通入洗液,另一对角通道排出洗液，如图2－2-4－2ｂ)所示。

图2－2-4-1 板框结构示意图图２-２-４-2 过滤与洗涤时液体流动路线示意图在过滤操作后期，滤饼即将充满滤框,滤液就是通过滤饼厚度得一半及一层滤布而排出,洗涤时洗液就是通过两层滤布与整个滤饼层而排出，若以单位时间、单位面积获得得液体量定义为过滤速率或洗涤速率,则可得洗涤速率约为最后过滤速率得四分之一。

恒压过滤时滤液体积与过滤时间、过滤面积之间得关系可用下式表示:（1)式中:V——时间θ内所得滤液量[m3]V e——形成相当于滤布阻力得一层滤饼时获得得滤液量,又称虚拟滤液量[m3]θ——过滤时间［s]θe——获过滤液量V e所需时间[s］A——过滤面积[m2］K——过滤常数[m2/s］若令：q=V/A及qｅ=V e/A，代入式(１)整理得:(2）式中:q——θ时间内单位面积上所得滤液量[m3／m2]ｑe——虚拟滤液量[ｍ3／ｍ2]K、qｅ与θe统称为过滤常数。

式(2)为待测得过滤方程,因就是一个抛物线方程，不便于测定过滤常数。

为此将式(２)微分整理得:上式以增量代替微分：(3）式（３)为一直线方程,直线得斜率为，截距为,式中△θ,△q与q均可测定。