实验三 恒压过滤及洗涤实验
过滤实验_3
过滤实验一、实验目的1. 在一定的压力下进行恒压过滤，掌握过滤问题的工程处理方法及过滤常数K 的测定。
2. 了解过滤设备的构造和操作方法。
3. 加深对过滤操作中各影响因素的理解。
二、实验原理过滤是以某种多孔物质作为介质来处理悬浮液，将固体物从液体或气体中分离出来的过程。
过滤是一种常用的固液分离操作，在外力作用下，悬浮液中的液体通过介质孔道，而固体颗粒被介质截留下来，从而达到分离的目的，如发酵液与固体渣之间的分离。
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，固体颗粒床层的厚度随着过滤过程的进行不断增加，所以在过滤压差不变的情况下，单位时间得到的滤液量也在不断下降，即过滤速度不断降低。
过滤速度u 的定义是在单位时间、单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量，即ττd dqAd dV u ==式中：A 为过滤面积（m 2）；τ为过滤时间（S ）；q 为通过单位过滤面积的滤液量（m 3/m 2）；V 为通过过滤介质的滤液量（m 3）。
可以预测，在恒定的压差下，过滤速率与过滤时间必有如图4-5所示的过细，单位面积的累积滤液量和过滤时间的关系有如图4-6所示的关系。
影响过滤速度的主要因素除势能差、滤饼厚度外，还有滤饼、悬浮液的性质、悬浮液温度、过滤介质的阻力等，故难以用严格的流体力学方法处理。
比较过滤过程与流体经过固体床的流动可知：过滤速率即为流体经过固体床的表观速率u 。
同时，液体在由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，可利用流体通过固体床压降的简化数学模型，运用层流时泊谡叶公式寻求滤液量与时间的关系，推出过滤速度计算式()Lpa K u μεε∆⋅-⋅=2231'1 式中：u 为过滤速度（m/s ）；K'为滤饼孔隙率、颗粒形状、排列等因素有关的常数，层流时K'=5；ε为床层的孔隙率（m 3/m 2）；a 为颗粒的比表面（m 2/m 3）；△p 为过滤的压强降（Pa ）；μ为滤液粘度（Pa ·s ）；L 为床层厚度（m ）。
实验三过滤实验
100 7.3 实验三 过滤实验过滤是利用多孔介质（称为过滤介质），使液体通过而截留固体颗粒，从而使悬浮液中的固、液得到分离的过程。
驱动液体通过过滤介质的推动力有重力、压力和离心力，本实验是利用压力驱动，实验设备由福州大学化工原理实验室与天津大学化工基础实验中心共同研制的板框过滤机。
该装置可进行设计型、研究型、综合型实验。
由于设备接近工业生产状况，通过本实验可培养学生的工程观念、实验研究能力、设计能力及解决生产实际问题的能力。
7.3.1实验目的（1）熟悉板框过滤机的结构，熟练掌握板框过滤机的操作方法。
（2）掌握恒压过滤操作时过滤常数、压缩性指数等过滤参数的测定方法。
（3）掌握过滤问题的工程简化处理方法和实验研究方法。
7.3.2 实验基本原理过滤是利用多孔介质，使固体颗粒被过滤介质截留形成滤饼(滤渣)，而液体通过滤饼层和过滤介质，实现悬浮液固、液分离的单元操作。
无论是生产还是设计，过滤机的操作与设计计算都要有过滤常数作依据。
由于滤饼厚度随着过滤时间而增加，所以在恒压过滤条件下，过滤速率随过滤时间逐渐降低。
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，浓度不同、滤浆温度不同、过滤推动力不同，其过滤常数也不尽相同，故要有可靠的实验数据作参考。
恒压过滤方程为θK qq q e =+22 （7-3-1） 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； K ——— 过滤常数，m 2/s ； θ——— 实际过滤时间，s 。
过滤常数的实验测定方法主要有微分法与积分法两种，其原理分别叙述如下。
7.3.2.1微分法测定过滤常数将式（7-3-1）微分得e q K q K dq d 22+=θ （7-3-2） 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101e q Kq K q 22+=∆∆θ （7-3-3） 上式为一直线方程。
过滤的实验报告
篇一：过滤实验实验报告实验三过滤实验班级：学号：姓名：一、实验目的1．熟悉板框过滤机的结构。
2．学全板框压滤机的操作方法。
3．测定一定物料恒压过滤方程中的过滤常数k和qe，确定恒压过滤方程。
二、实验原理过滤是一种能将固体物截流而让流体通过的多孔介质，将固体物从液体或气体中分离出来的过程。
过滤速度u的定义是单位时间、单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量，即：23u=dv/(ad?式中a代表过滤面积m,?代表过滤时间s,代表滤液量m.比较过滤过程与流体经过固定床的流动可知：过滤速度，即为流体经过固体床的表现速度u.同时，液体在细小颗粒构成的滤饼空隙中的流动属于低雷诺范围。
因此，可利用流体通过固体压床压降的简化模型，寻求滤液量q与时间?的关系。
在低雷诺数下，可用kozney的计算式，即：dq?31?pu???? 22d??1???ak?l对于不可压缩的滤饼，由上式可以导出过滤速度的计算式为：dp?pk??d?r??q?qe2q?qe3?q?12q?qe kk因此,实验时只要维持操作压强恒定,计取过时间和相应的滤液量以?q~q作图得直线。
读取直线斜率1/k和截距2qe/k值,进而计算k和qe值。
若在恒压过滤的时间内已通过单位过滤面积的滤液q1,则在?????及q1~q2范围内将上述微积分方程积分整理后得：???1q?q1?12?q?q1???q1?qe? kkq-q1)为线性关系，从而能方便地求出过滤常数k和qe.上表明q-q1和(???三、实验装置和流程1．装置实验装置由配料桶、供料泵、圆形过滤机、滤液计量筒及空气压缩机等组成。
可进行过滤、洗涤和吹干三项操作过程。
碳酸钙（caco3）或碳酸镁（mgco3）的悬浮液在配料桶内配制成一定浓度后，为阻止沉淀，料液由供料泵管路循环。
配料桶中用压缩空气搅拌，浆液经过滤后，滤液流入计量筒。
过滤完毕后，亦可用洗涤水洗涤和压缩空气吹干。
2．实验流程本实验的流程图如下所示。
恒压过滤实验报告.
恒压过滤实验报告.前言恒压过滤是生产中常用的一种分离技术，可以对固液混合物进行分离，该技术广泛应用于化工、制药、食品、环保等领域，具有操作简单、效率高、成本低等优点。
本实验旨在研究恒压过滤的原理和操作技巧，为生产实践提供参考。
实验原理恒压过滤是通过维持一个恒定的压力差，让固液混合物在滤芯中过滤分离出固体。
其基本原理如下：固液混合物进入过滤设备，经过筛网或筛板分离大颗粒杂物，进入滤芯。
进入滤芯的固液混合物在受到一定压力的作用下，固体颗粒会被阻挡，而液体则通过滤芯中微小的孔隙、裂缝等间隙过滤出来，达到分离的目的。
为了维持一个稳定的过滤效果，需要对过滤设备进行恒定的压力控制。
从而使得过滤过程更加稳定和高效。
实验步骤1、准备实验所需的设备及试剂。
2、将袋装黏稠液体加入到过滤设备中，调整操作参数至适宜的处理参数。
3、在恒压控制下，开启设备进行过滤操作。
根据实际情况可以调整参数以达到最佳效果。
4、分离出的固液混合物收集并分离保存。
5、清洗过滤设备及沉淀器等材料，准备下一次使用。
实验要点1、实验前应检查设备及试剂的干净程度，确保实验结果的准确性和可靠性。
2、操作过程中应严格遵守实验规程，特别注意实验操作的安全性和规范性。
4、为了避免因操作不当造成的危险或损失，建议在操作过程中做好记录，及时记录实验结果及异常情况，以供后续参考。
实验结果实验结果表明，采用恒压过滤技术可以有效进行固液混合物的分离。
调整操作参数可以使得过滤效果更加稳定和高效。
不同的实验条件会对实验结果产生一定的影响，因此需要针对不同的实验条件进一步研究。
结论恒压过滤是一种分离固液混合物的有效技术，通过维持一个稳定的压力差，使得固体和液体得到有效分离。
实验表明，调整操作参数可以提高过滤效率和效果。
在生产实践中，需要根据实际情况选择恰当的操作参数和实验方案，以达到最佳的操作效果。
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。
大学化工原理实验三 过滤实验
过滤是分离非均相混合物的 方法之一。
本实验装置主要测定给定物 料在一定操作条件和过滤介质时 的过滤常数。
一、实验目的和任务
熟悉过滤的工艺流程 掌握过滤的操作级调节方法 学会测定过滤常数K、qe、τe及物料特性常
数K和压缩性指数S或比阻r0
二、实验原理
恒压过滤 dV A2p1s
d rv(V Ve)
令 k 1/ rv K 2kp(1s) q Ve/ A qe Ve / A 对上式积分，得 (q qe )2 K ( e )
二、实验原理
过滤常数K、qe、τe的测定
2(q
d
dq
qe 2 K
)dq q
Kd
2 K qe
q
2 K
q
2 K
qe
得一直线，由此直线的斜率及截距确定2/K 及2qe/K,由此求得K,qe。并通过下式求出τe
整理实验数据，完成实验报告
五、实验基本操作步骤
配制含CaCO3 8%~13%（wt.%）的水悬浮液， 作为滤浆
开动循环水泵，使水力真空喷射泵开始工 作，若系统不能造成真空，检查原因并作 适当处理
五、实验基本操作步骤
真空系统运转正常后，调好真空度，将过 滤板放入清水盆中，将清水吸入剂量筒中 某液面建立零点，然后关闭阀门。
二、实验原理
滤饼特定常数k和压缩指数s的测定 改变实验过滤压差，可测得不同的k值，
由的定义式两边取对数，得一直线 ㏒K=(1-s) ㏒△p+㏒2k
斜率为（1-s）可得滤饼压缩性指数s， 进而可得物料特性常数k
பைடு நூலகம்
二、实验原理
滤饼比阻r0的测定 如果测得滤液的粘度μ以及实验过程得
到的滤饼体积和滤液体积，求得单位滤液 体积所生成的滤饼体积的值υ，即可由
恒压过滤实验
恒压过滤实验一、实验目的1．了解板框压滤机的构造、流程和操作方法。
2．通过恒压过滤实验，验证过滤基本理论。
3．学会测定某一恒定压力下过滤方程式中过滤常数K、q e及压缩性指数s的方法。
4．了解洗涤速率与最终过滤速率的关系。
5．了解过滤压力对过滤速率的影响。
二、实验装置实验装置如图1所示，由空气压缩机、配料槽、原料槽、清洗槽、板框过滤机、计量筒、温度测量及压力测量系统等组成。
图1恒压过滤实验装置示意图三、恒压过滤实验及参数测取本装置以压缩空气为系统动力，用来过滤CaCO3悬浮液。
首先根据过滤物料组成要求，在配料槽内配制成一定CaCO3的悬浮液浓度后，利用位差送入压力原料槽中，用空压机提供的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进行过滤，过滤流出的滤液流入计量筒进行计量；过滤结束后进行清洗过程，清洗时关闭板框过滤机的进料阀门，同样利用压缩空气的压力将清洗槽内的清水送入板框过滤机进行清洗操作；反吹操作则是直接将压力空气反向通入过滤机来完成。
压缩空气可从原料槽和清洗槽的排空阀中排出。
板框过滤机采用暗流式结构，三板两框（即3块滤板，2块滤框），过滤机的板框数也可根据客户实际需求进行扩展。
系统内温度由PT100测定：TT1、TT2 分别检测清洗液温度和物料温度。
系统内压力和计量桶内的滤液量由压力变送器和压差变送器测定：FT1测量进入过滤机的料液压力，FT2为高精度压差变送器，用于测量计量桶内滤液高度，以此测出滤液的体积，过滤时间由计算机自动测取。
待测的各个温度、压力和压差均可在无纸记录仪或计算机上读取。
整个过滤实验做完后，应对整套实验装置进行清洗，洗下来的废液排入废料箱。
四、原理和方法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。
实验三、恒压过滤实验
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)。
实验三 过滤实验
一、实验原理
恒压过滤过程中，过滤速率由过滤压差及过滤阻力决 定，过滤阻力由二部分组成，一为滤布，一为滤渣。 在恒压过滤情况下，滤液量qe与过滤时间e的关系为： (V+Ve)2= K· 2· A (e）
若令q=
V
A
A
单位：m3/m2；
qe= V e
单位：m3/m2。
则上式改写为： （q+qe)2=K（e） 将K，e ，qe统称为过滤常数
16
三、操作要点：
1.验证流体静力学原理 打开上水阀8，关闭 调节阀5(此时流体不流动，没有循环，满足 p 静力学方程， gz 常数 ，在水平管路中，z=0， 同一流体，所以压强相等)，因此，这时各 测压管液面高度相同，且与活动测压头位置 无关。这说明当流体静止时，其内部各点的 压强只与深度和流体的密度有关。 请思考：此时测压管中液柱的高度决定于什 么？（流体的垂直位置，与基准水平面的距 离）
2012-6-18 10
五、注意事项
1.滤框装反，滤框上的开孔没对准进料口。 2.滤布未开口，或滤布安装时，有线头外漏， 致使滤框安装的不紧。 3.压力太小或仅为常压。 4.滤框出料阀或进料阀未打开。
2012-6-18
11
1 50 0
q
1 0 00
50 0
截距 2qe/K
0 0 0.0 25 q 0.0 5
３．接上步，继续开大调节阀5，观察测压 管液位高度的变化，此时测压管中液位的 高度为H，，。 请思考：测压孔正对水流方向，开大调节 阀5，流速增大，动压头增大，为什么测压 管的液位反而下降？(能量损失增加)
2012-6-18
实验三 恒压过滤常数测定实验1
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。
恒压过滤常数的测定实验报告
实验三：恒压过滤常数的测定一、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和压缩性指数s的方法。
4、了解过滤压差对过滤速率的影响。
二、实验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。
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。
在恒压过滤操作中，过滤速度不断降低。
过滤时滤液流过滤饼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：再经过整理可得恒压过滤方程为,V2+2VV e=KA2Ʈ ,或q2+2qq e=KƮ，改变过滤压差，可测得不同的K值，即为：，在实验压差范围内，若B为常数，以Ig(ەp)为横坐标，IgK为纵坐标作图，将绘制一条直线。
直线的斜率=(1-s),则可求得压缩性指数。
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；Ʈ--- 过滤时间，s；q --- 通过单位面积过滤介质的滤液量，m3/m2；μ--- 滤液的粘度，Pa.s；r --- 滤饼比阻，l/m2；C --- 单位体积滤液的滤饼体积，m3/m3；Ve --- 虚拟滤液体积，m3；s --- 压缩性指数；K --- 过滤常数，由物料特性及过滤压差所决定；三、实验设备及流程1、实验设备本实验装置由空压机、配料槽、压力料槽、板框过滤机等组成，其中板框过滤机由压紧装置、可动头、过滤板、过滤框、固定头、滤浆进口、滤液出口等组成。
2、实验流程（1）在搅拌槽内配制的一定浓度的浆液，利用压缩空气加以搅拌，使浆液不致沉降。
（2）利用位能差，使浆液由管路流入加压罐。
（3）在加压罐内，利用自循环泵打循环，使浆液不致沉降。
利用压缩室气，浆液由加压罐送入板框压滤机。
（4）滤液穿过滤纸、滤布流出，固体颗粒积存在过滤框内形成滤饼。
恒压过滤实验报告
恒压过滤实验报告恒压过滤实验报告引言恒压过滤是一种常见的实验方法，用于分离混合物中的固体颗粒和溶液。
本实验旨在通过恒压过滤实验，探究不同压力下对过滤速度和过滤效果的影响，并分析实验结果。
实验材料与方法实验材料：1. 滤纸2. 漏斗3. 橡胶塞4. 烧杯5. 砂土和水的混合物实验方法：1. 准备砂土和水的混合物，使其成为一个均匀悬浮液。
2. 将滤纸放置在漏斗内，漏斗口径要与烧杯底部直径相匹配。
3. 将橡胶塞插入漏斗的颈部，确保密封。
4. 将烧杯放在支架上，并将漏斗放置在烧杯内。
5. 将砂土和水的混合物缓慢倒入漏斗中。
6. 通过改变压力源的压力，调整实验中的恒压条件。
7. 记录过滤时间和过滤后烧杯中的固体颗粒质量。
实验结果与分析在恒压过滤实验中，我们分别设置了三个不同的压力条件，即低压、中压和高压。
实验结果如下：低压条件下，过滤时间为15分钟，过滤后烧杯中的固体颗粒质量为10克。
中压条件下，过滤时间为10分钟，过滤后烧杯中的固体颗粒质量为8克。
高压条件下，过滤时间为5分钟，过滤后烧杯中的固体颗粒质量为6克。
通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 压力对过滤速度有显著影响：随着压力的增加，过滤时间减少。
这是因为增加压力可以提高过滤液体的流动速度，促进固体颗粒的快速沉降和分离。
2. 压力对过滤效果有一定影响：在低压条件下，过滤后烧杯中的固体颗粒质量最多，说明过滤效果较差。
而在高压条件下，过滤后烧杯中的固体颗粒质量最少，说明过滤效果较好。
这是因为高压条件下，过滤速度快，固体颗粒易于被分离出来。
3. 恒压过滤的优点：恒压过滤可以确保在整个过滤过程中保持相对稳定的压力，从而提高过滤效果和速度。
同时，恒压过滤还可以避免因压力变化导致的不稳定性和实验误差。
结论通过恒压过滤实验，我们得出了压力对过滤速度和过滤效果的影响。
在实际应用中，根据需要可以选择合适的压力条件，以达到最佳的过滤效果。
恒压过滤作为一种常用的实验方法，在化学、环境科学等领域具有广泛的应用前景。
恒压过滤实验最终版
在一定范围内，随着压力的增加，过滤效率逐渐提高。但当压力超过一定值时，过滤效率 反而下降。这是因为过高的压力会导致滤饼破裂或变形，使得部分颗粒穿过滤饼进入滤液 中，从而降低过滤效率。
压力对滤饼厚度的影响
随着压力的增加，滤饼厚度逐渐减小。这是因为高压使得颗粒在滤饼中排列更加紧密，从 而减小了滤饼的孔隙率和厚度。
操作注意事项
01
02
03
04
安全第一
在实验过程中，要注意安全操 作，避免发生意外事故。
精确控制
精确控制进料流量和恒压源的 压力，以保证实验数据的准确
性。
实时监测
实时监测过滤过程中的压力、 温度和滤液流量等数据，以便
及时发现并解决问题。
规范操作
按照实验流程规范操作，避免 操作失误对实验结果造成影响
。
安装滤料
将准备好的滤料按照实验要求装入过 滤装置中，注意滤料的均匀分布和紧 密程度。
启动装置
开始过滤
将待过滤溶液缓慢倒入过滤装置中，同时启 动计时器记录过滤时间。观察并记录过滤过 程中的压力变化、流量变化以及滤液的澄清 度。
打开恒压过滤装置的电源，启动装置 并调整至所需的恒定压力值。
数据记录与处理
优化操作条件
通过调整过滤压力、温度和浓度等操作条件，提高过滤效率和效 果。
采用助滤剂
使用助滤剂可以改善滤饼性质，提高滤饼的渗透性和过滤效率。
提高过滤效率建议
预处理
对原料液进行预处理，去 除其中的杂质和颗粒物， 减少滤饼的形成和堵塞。
定期清洗
定期对过滤设备和管道进行 清洗，保持设备内部的清洁 和畅通，提高过滤效率。
记录数据
在实验过程中，定时记 录过滤时间、压力值、 流量值以及滤液的澄清 度等数据。
恒压过滤实验报告
实验4 恒压过滤装置实验一、实验目的1、了解板框过滤机的构造和操作方法；学习定值调压阀、安全阀的使用；2、学习过滤方程式中恒压过滤常数的测定方法；3、测定洗涤速率与最终过滤速率的关系；4、了解操作条件[压力]对过滤速度的影响，并测定出比阻。
二、实验原理1、恒压过滤方程式为：（V+Ve ）2 = KA 2(τ+τ0)(1)式中：V ――滤液体积，m 3；Ve ――过滤介质的当量滤液体积，m 3； K ――过滤常数，m 2/s ； A ――过滤面积，m 2；τ――相当于得到滤液V 所需的过滤时间，s ； τ0――相当于得到滤液V 0所需的过滤时间，s ； 上式也可以写为：(q+q e )2=K(τ+τ0) (2)式中：q=V/A ，即单位过滤面积的滤液量，m ； q e =V e /A ，即单位过滤面积的虚拟液量，m 。
2、过滤常数K 、q e 、τ0测定法将式(2)对Q 求导数，得eq K q Kdq d 22+=τ (3) 这是一个直线方程式，以d τ/dq 对q 在普通坐标纸上标绘必得一直线，它的斜率为2/K ，截距为2q e /K ，但是d τ/dq 难以测定，故实验时可用Δτ/Δq 代替d θ/dq 即eq K q Kq 22+=∆∆τ (4) 因此，我们只需在某一恒压下进行过滤，测取一系列的q 和Δτ、Δq 值，然后在笛卡儿坐标上以Δτ/Δq 为纵坐标，以q 为横坐标（由于Δτ/Δq 的值是对Δq 来说的，因此图上q 的值应取其此区间的平均值）。
即可得到一直线，这条直线的斜率为2/K ，截距即为2q e /K ，由此可求出K 及q e ，再以q=0, τ=0带入式（2）即可求得τe 。
3、涤速率与最终过滤速率关系的测定洗涤速率的计算w wV d dvττ＝洗)((5) 式中：Vw ――洗液量，m 3τw ――洗涤时间，s 。
最终过滤速率的计算：)(2)(2)(2e e q q KAV V KA d dv +=+＝终τ(6) 在一定压强下，洗涤速率是恒定不变的。
实验三恒压过滤常数测定
实验三、恒压过滤常数测定实验日期：2016.11.19一、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，验证过滤基本原理；3、学会测定过滤常数K、qe、τe 的方法；4、了解操作压力对过滤速率的影响。
二、基本原理运用层流时泊肃叶公式经过一系列推导得：e q K2q K 2q +=∆∆τ（3-1）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；τ——过滤时间，s；K——滤饼常数，由物料特性及过滤压差所决定；改变实验所用的过滤压差Δp，可测得不同的K 值，由K 的定义式两边取对数得）（）（）（2k lg p lg s -1lgK +∆=（3-2）在实验压差范围内，若k 为常数，则lgK ~lg（Δp）的关系在直角坐标上应是一条直线，直线的斜率为（1-s），可得滤饼压缩性指数s，由截距可得物料特性常数k。
三、实验装置与流程四、实验步骤与注意事项（1）恒压过滤常数测定步骤a.配制含CaCO34%左右的水悬浮液；熟悉实验装置流程。
b.仪表上电：打开总电源空气开关，打开仪表电源开关。
c.开启空气压缩机。
e.正确安装好滤板、滤框及滤布。
滤布使用前先用水浸湿。
滤布要绑紧，不能起皱。
f.打开阀将压缩空气通入配料水，使CaCO3悬浮液搅拌均匀。
g.打开压力料槽放空阀8，打开阀7，使料浆由配料桶流入压力料槽至1/2~1/3，关闭阀7。
h.打开阀将压缩空气通入料槽；将压力调节至0.05~0.07MPa。
i.打开阀9，实验应在滤液从汇集管刚流出的时刻作为开始时刻，每次ΔV 取为800mL左右，记录相应的过滤时间Δτ。
量筒交替接液时不要流失滤液。
等量筒内滤液静止后读出ΔV并记录Δτ。
测量8个读数即可。
关闭阀9，调节压力至0.1~0.15MPa，重复上述实验步骤做中等压力过滤实验。
关闭阀9，调节压力至0.2~0.25MPa，重复上述实验步骤做高压力过滤实验。
实验三、恒压过滤实验
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)。
3、恒压过滤实验
实验三：恒压过滤实验班级： 0409403 姓名：马彦宝 学号： 040940329一、 实验目的1．熟悉间歇板框式过滤装置的结构和造作方法。
2．掌握测定恒压过滤常数K 、q e 、θe 的测定方法，加深对过滤操作影响因素的理解。
二、 实验原理利用层流时的泊稷叶公式推出过滤速度计算式过滤速率: L pa k u μεε∆-=222)1(1 （3—1） 过滤速率 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-=L p A a d dV μεεθ222)1(5 过滤基本方程式的一般形式为：212)(e sV V rv p A d dV +∆=-μθ (3—2) 恒压过滤时对上式积分：)()(2e e K q q θθ+=+ (3—3) 其中：q —单位滤饼面积的滤液量，AV q =，23m m；θ—过滤时间，S ；e q ，e θ—介质常数，反应过滤介质阻力大小。
e θ的单位为S ，AV q ee =,单位为23m m ； K —滤饼常数，由物料特性及过滤压差所决定的常数；s p k K -∆=12 （3—4） 其中 rvk μ1=（3—5） e q ，e θ，K 三者总称为过滤常数。
利用恒压过滤方程计算时，首先需要知道e q ，e θ，K ，它们只有通过实验才能确定。
对（3—3）进行微分，得： θKd dq q q e =+)(2 或e q Kq K dq d 22+=θ 为便于根据测定的数据计算过滤常数，dq d θ可用q∆∆θ代替。
在一定过滤面积A 上对待测悬浮液进行过滤实验，测得与一系列时刻,2,11(=i θ……）对应的累计滤液量),2,11( =i V ,由此算出一系列的i q ，i θ∆，i q ∆。
在直角坐标系中标绘q∆∆θ与q 间的函数关系，得一直线由直线斜率和直线截距可求得K 与e q 。
再用e e K q θ=2求出e θ。
K 为滤饼常数，由物料特性及过滤压差所决定的常数。
在直角坐标系中绘出q ∆∆/θ与q 的函数关系，得一直线。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
6 恒压过滤常数的测定
6.1 实验目的
（1）了解恒压板框压滤机的结构，学会恒压过滤的操作方法，验证过滤基本原理。
（2）掌握测定恒压过滤常数K 、滤布阻力当量滤液量q e 、当量过滤时间τe 、及滤饼压缩性指数S 的方法。
（3）学会板框压滤机洗涤操作。
6.2 实验原理
以多孔介质截留悬浮于流体中的颗粒，从而实现固体颗粒与流体的分离的操作称为过滤。
若悬浮液中固体浓度较高，固体颗粒在多孔介质表面会形成滤饼，因此，除刚开始过滤外，过滤主要是滤饼层起过滤介质作用，此种过滤称为滤饼过滤。
（以上为原理部分） （以下为数据处理部分）滤饼过滤的推动力是压差，由于设备耐压等原因，过滤一般都是情况下都是在恒压条件下进行。
在恒压滤饼过滤过程中，由于滤饼不断增厚，过滤阻力不断增大，过滤速率越来越小，因此，恒压过滤尽管其操作压差在过滤过程可保持恒定，但它是一个非定态过程，过滤速率微分式如下：
)
(2e q q K d dq +=τ （3-1） 上式中的过滤常数表达式为： K=φ
μγ01)
(2S
m p -∆ （3-2）
对式（3-1）在恒压条件下积分，得如下恒压过滤方程：
)()(2e e k q q ττ+=+ （3-3）
式（3-1）、（3-2）、（3-3）中的K 、q e 、S 、τe 须通过恒压过滤实验测定。
取式（3-1）的倒数得：
e q K
q K dq d 2
2+=τ （3-4） 由于式（3-4）仍然是一个微分式，因此，为了便于测定和计算，用差分代替微分，式（3-4）
改写成如下形式：
e q K
q K q 2
2+=∆∆τ （3-5） 在某一压力1m P ∆条件下进行过滤实验，用量筒和秒表分别测量和记录一系列滤液体积
i V ∆和其相对应的时间间隔i τ∆，由i V ∆除以过滤面积得i q ∆。
i q 的取值的方法如下：
∑∆+∆=-i i i i q q q 1
12
（i=1~8, 00=∆q ） (3-6)
在二维坐标系中以i q 为横坐标, 以i
i q ∆∆τ为纵坐标绘制一条直线, 由该直线的斜率可计算
出某一压力1m P ∆下的过滤常数K 1, 由该直线的截距可计算出滤布阻力当量滤液量q e1, 根据
K
q e e 2=
τ, 可求出相应的当量过滤时间τe1。
用压力定值调节阀调节过滤压差（一般三个31~m m P P ∆∆），测定并计算出相应压差下
的过滤常数（K 1~K 3），对式（3-2）两边取对数得：
)2lg()lg()1(lg 0φ
μγ+∆-=m P S K （3-7）
以)lg(m P ∆为横坐标，以K lg 为纵坐标画图得一直线，由该直线的斜率便可求出滤饼的压缩指数S 。
6.3 实验流程与装置
本实验装置有空压机、配料槽、压力储槽、板框过滤机和压力定值调节阀等组成。
其实验流程如图所示。
CaCO 3的悬浮液在配料桶内配置一定浓度后利用位差送入压力储槽中，用压缩空气加以搅拌使CaCO 3不致沉降，同时利用压缩空气的压力将料浆送入板框过滤机过滤，滤液流入量筒或滤液量自动测量仪计量。
图1—4恒压过滤常数测定实验装置流程图
1 、配料槽
2 、压力储槽
3 、板框压滤机
4 、压力表
5 、安全阀
6 、压力变送器
7 、压力定值调节阀
8 、滤液量自动测量仪
板框过滤机的结构尺寸如下：框厚度38mm ，每个框过滤面积0.024m 2，框数2个。
由配料槽○
1配好的碳酸钙水悬浮液由压缩空气输送至压力槽○2，用压力定值调节阀○7调节压力槽○2内的压力至实验所需的压力，打开进料阀，碳酸钙水悬浮液依次进入板框压滤
机○3的每一个滤框进行过滤，碳酸钙则被截留在滤框内并形成滤饼，滤液水被排出板框压滤机外由带刻度的量筒收集。
6.4 实验操作步骤
1. 开启电源。
开启控制面板上的总电源开关，打开空气压缩机电源开关、24V （DC ）电源开关和仪表电源开关；
2. 配料、下料。
依次打开阀○
3、○2和阀○4，用空气将碳酸钙与水搅拌混合均匀，注意阀○4不要开太大，以免碳酸钙悬浮液从配料槽○
9中喷出。
打开阀○6，将混合好的碳酸钙悬浮液输送至压力料槽○
2，使液位处于视镜的二分之一处，然后关闭阀○6、○4。
3. 组装板框压滤机。
将滤布用水浸湿，正确安装好滤板、滤布和滤框，然后用螺杆压紧。
注意，板、布、框的表面一定要清洗干净，不能带有滤饼，布不能起绉，否则过滤时会渗漏严重。
4. 调节压力。
打开阀○
5，打开控制面板上的压力定值调节阀开关○1，再打开阀○7和阀○10，调节第一个恒压过滤的压力，当控制面板上的测量仪显示压力稳定后，便可开始做过滤实验。
5. 测定不同压力下，得到一定滤液所需时间。
（1）准备好量筒和秒表，打开悬浮液进料阀，滤液从汇集管流出开始计时。
当量筒内的滤液量每次约为≈∆V 800mL 时，开始切换量筒和秒表，记录下8个V ∆和相应的8个过滤时
间τ∆，当塑料桶内的滤液放不下时，倒回配料槽○
1。
（2） 第一个压力过滤实验做完后，关闭悬浮液进料阀，关闭阀○
7和阀○10，打开阀○8，调节第二个恒压过滤的压力，当控制面板上的测量仪显示压力稳定后，便可开始做过滤实验， 重复步骤5，记录下8个V ∆和相应的8个过滤时间τ∆。
（3） 第二个压力过滤实验做完后, 关闭悬浮液进料阀，关闭阀○
8, 打开阀○9和阀○11，调节第三个恒压过滤的压力，当控制面板上的测量仪显示压力稳定后，便可开始做过滤实验， 重
复步骤5，记录下8个V ∆和相应的8个过滤时间τ∆，关闭进料阀和阀○
9和阀○11。
6．将剩余的悬浮液压回配料槽。
打开阀○
6和○4，利用压力料槽○2内的余压将剩余的悬浮液压回配料槽○
1，然后关闭阀○4、○6。
慢慢打开阀○12，将压力料槽内的余压排放掉，并打开阀○
10、○11将压力定值阀内的压退回至零，然后再关闭。
7. 关闭电源。
关闭控制面板上的空气压缩机电源、24伏直流电源、仪表电源及总电源。
8．拆洗板框压滤机。
松开螺杆，拆下滤板、滤布和滤框，放在存有滤液的塑料桶内清洗滤
饼直至干净为止，然后倒回配料槽○1。
6.5 实验数据记录及整理
表6-1 数据记录与整理表
30000
60000
90000
q i
Aτ/A q
斜率
K 2=5.54112×106，故k=3.61×10-7， 截距e q K
2=14667，e q =2.65×10-3 e τ=19.5 s
6.6实验报告
1. 将原始实验数据处理、作图、计算后，求出三个恒压过滤常数K 、滤布阻力当量滤液量q e 、当量过滤时间τe 、和一个滤饼压缩性指数S 。
2. 数据处理既可以用作图法，也可以用最小二乘法，两者结果相差不大。
6.7实验思考题。