过滤实验(真空过滤)
合集下载
相关主题
- 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)。
三、主要仪器设备
装 订 线
称取一定量的 CaCO3, 在恒温滤浆槽的内配制一定浓度的 CaCO3 悬浮液, 用电动搅拌器进行均匀搅拌, 启动真空泵,使系统内形成真空达到指定值,然后打开过滤漏斗上的球阀使浆液在压差推动下流入过滤漏 斗,经过滤后清液流入量筒计量。
四、实验方法和步骤
1、 配料: 在恒温滤浆槽内配制含 CaCO310%~30% (wt%) 的水悬浮液, 碳酸钙事先由天平称重, 恒温滤浆槽的尺寸为 490*325*115(mm)、配置时,应确认恒温滤浆槽底部皮管不处于排液状态。 配好料后,恒温滤浆槽的水温设置在实验所需温度(一般在 20~30℃之间)。 2、 搅拌: 开启搅拌电机进行搅拌, 控制好搅拌转速, 一般转速设置在 0.08-0.10Kr/min 之间。 3、系统抽真空:先打开缓冲罐放空阀,再开启真空泵,然后通过调节缓冲罐放空阀开度,使 系统内真空度达到指定值(0.06MPa、0.05MPa、0,04MPa)。 注意:真空度一般在 0.04-0.06MPa 之间,如果真空度过小则放空阀开度大,使真空阀在畅通
五、实验数据记录和处理
量筒内径:Φ50 滤布半径:Φ65 滤布面积:������ = 3.318 × 10−3 ������2 恒温槽水温:25℃
序号
滤液(m)
表(a)原始数据记录 0.04MPa 0.05MPa τ1 时间(s) Δτ1 (s) τ2 时间 Δτ2 (s) (s)
0.06MPa τ3 时间 Δτ3 (s) (s)
P.4 / 4
3130102634 实验名称:过滤实验 ___________________姓名:梅晶晶 ____________学号:____________
大气下工作,此时工作时间一般在 3 分钟之内;如果过大则导致管道连接处承载压力过大,使连 接处有气体进入。真空泵长时间使用后,如果真空度过大会导致泵出口有大量白烟冒出,此时应 减小真空度或停泵冷却。 4、 过滤: 打开过滤漏斗上的球阀, 使恒温滤浆槽内浆液在压强差的推动下通过过滤漏斗过滤, 清液流入计量筒内。此时,真空压力表指示过滤真空度。 5、每次实验时计量筒留有一定的液体作为零液位,高度 h0 为 10mm 左右,不同真空度下需相 同的零液位。在打开过滤漏斗上的球阀的同时开始计时,每次△h 取 50mm,即读取清液高度可在 100mm、150mm、200mm、250mm、300mm、350mm、400mm 时所需时间,选取的第一个清液高度可根 据第一次出液量的快慢作选取,出液大时可选得高一点。根据记录时间算得过滤时间△t。每个真 空度下,测量 7-8 个 1 读数即停止实验。 注意:计量筒内液位不得超过进缓冲罐管口的高度,防止液体吸入真空泵。 6、实验完成后,停真空泵,关闭过滤漏斗上的球阀,打开放液阀排出计量筒内的清液,但不 要排净,需要留有一定的零液位,高度和第一次实验选取的高度相同。卸下过滤漏斗、滤布进行 清洗,清洗时滤布不要折。清洗完成后安装好滤布、漏斗,然后进行下一个真空度实验。 7、停真空泵;关闭搅拌电机;切断总电源。打开计量筒排液阀,排净计量筒内清液。排净恒 温滤浆槽的滤液。
专业:
实验பைடு நூலகம்告
姓名: 学号: 日期: 地点:
课程名称:指导老师:成绩: 过程工程专业实验 实验名称:实验类型:同组学生姓名: 过滤实验 一、实验目的和要求(必填) 三、主要仪器设备(必填) 五、实验数据记录和处理 七、讨论、心得 一、实验目的和要求
1)熟悉真空过滤机的构造和操作方法。 2)通过真空过滤实验,验证过滤基本理论。 3)学会测定过滤常数K、������������ 、������������ 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。
2������������ 1 −������ 两边取对数得: ������ · ������ · ������
lg������ = 1 − ������ lg ������������ + ������ 在实验压差范围内, 若������ 为常数, 则lg������ ~ lg ������������ 的关系在直角坐标上应是一条直线, 斜率为 1 − ������ , 可得滤饼压缩性指数������。
������
������������
0
即:
2 ������ 2 + 2������������ ������ = ������������ ������ 将积分极限改为从 0 到������ ������ 和从 0 到������积分,则: 2 2 ������ ������ = ������������ ������������ 2 相加后可得(������ + ������ ������ ) = ������������ ������������ 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
0.02 0.07 0.12 0.17 0.22 0.27 0.32 0.37 0.42 0.47 0.52
0 185.28 426.57 705.45 1014.85 1364.45 1738.95 2158.29 2604.97 3066.45
185.28 241.29 278.88 309.40 349.60 374.50 429.34 446.68 461.48
序号 ������(������
3
������ )
2
������������ (������
3
表(b)数据处理结果 ������ ) ������ (������3 ������2 ) Δ������1 ������������
2
������2 ������������
������3 ������������
������������ 2
2 ������ ������ ������
������������ ������������
= ������ ������ + ������ ������������
2
2
标绘成一直线,可得该直线的斜率和截
2
2 ������
2
= ������,������3 , = ������������ 2 ,������。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
������������ +������ ������������
2������������1−������ ������ ·������ ·������
1 2 ������ + ������ ������ ������ ������ + ������ ������ = ������������ 2
������ 2
������
P.3 / 3
过滤实验 3130102634 实验名称: ___________________姓名:梅晶晶 ____________学号:____________
改变过滤压差������������,可测得不同的������ 值,由������ 的定义式������ =
P.2 / 2
3130102634 实验名称:过滤实验 ___________________姓名:梅晶晶 ____________学号:____________
������������——过滤介质的当量滤液体积,������3 ; ������ ′ ——滤渣比阻,������ ������������; ������ ——单位滤液体积的滤渣体积,������������ ������3 。 对于一定的悬浮液,在恒温和恒压下过滤时,������、������、������和������������都恒定,为此令: ������ = 于是,式子可改写为 ������������ ������������2 = ������������ 2(������ + ������ ������ ) 式中:������ ——过滤常数,由物料特性及过滤压差决定,������2 ������。 分离变量积分后可得:
二、实验内容和原理(必填) 四、操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析(必填)
二、实验内容和原理
装 订 线
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)Δp,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: ������������ ������������ ������������������1−������ ������������������1−������ ������ = = = = ������������������ ������������ ������ ·r ·������ (������ + ������ ������ ·������ ′ ·������ ′ (������ + ������ ������ ) ������ ) 式中:������——过滤速度,������ ������; ������——通过过滤介质的滤液量,������3 ; ������——过滤面积,������2 ; ������——过滤时间,������; ������——通过单位面积过滤介质的滤液量������3 ������2 ; ������������——顾虑压力(表压),������������; ������——滤渣压缩性系数; ������——滤液的黏度,������������ ·s; ������——滤渣比阻,1 ������2 ; ������ ——单位滤液提及的滤渣体积,������3 ������3 ;
0 53.18 149.43 292.48 477.07 694.73 955.62 1254.97 1579.39 1943.08
53.18 96.25 143.05 184.59 217.66 260.89 299.35 324.42 363.69
0 48.98 138.62 270.47 434.73 639.93 882.16 1129.05 1417.96 1733.80 2064.48
式中:������������ ——虚拟过滤时间,相当于滤除滤液量������ ������ 所需时间,s。 再对式子进行微分,得: 2 2 ������ + ������ ������ ������������ = ������������ ������������ ������������ 2 2 = ������ + ������������ ������������ ������ ������ 式中:������������ ——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),������3 ������2 ; ������������——每次测定的滤液体积������������ 所对应的时间,s; ������——相邻二个������值的平均值,������3 ������2 。 以������������ ������������ 为纵坐标,������为横坐标将 距,斜率:������ = K 截距:������ = ������������ 则,������ = ������,������2 ������ ������������ = ������������ =
48.98 89.64 131.85 164.26 205.20 242.23 246.89 288.91 315.84 330.68
P.5 / 5
过滤实验 3130102634 实验名称: ___________________姓名:梅晶晶 ____________学号:____________