过滤实验
化工原理实验报告 过滤
化工原理实验报告过滤
《化工原理实验报告:过滤》
在化工工程中,过滤是一项非常重要的工艺操作。
通过过滤,我们可以将混合物中的固体颗粒或悬浮物分离出来,得到纯净的液体或气体。
在本次实验中,我们将探讨不同类型的过滤方法以及它们在化工生产中的应用。
首先,我们进行了简单的重力过滤实验。
通过将混合物倒入过滤纸上,我们观察到固体颗粒被过滤纸截留,而液体则通过过滤纸流出。
这种过滤方法适用于颗粒较大且浓度较低的混合物,但对于细小颗粒或高浓度混合物则不够有效。
接着,我们进行了真空过滤实验。
通过连接真空泵,我们可以提高过滤速度,同时也可以处理细小颗粒或高浓度混合物。
这种过滤方法在化工生产中应用广泛,能够大幅提高生产效率。
另外,我们还进行了压力过滤实验。
通过施加压力,我们可以迫使混合物通过过滤介质,从而加快过滤速度。
这种过滤方法在高浓度混合物或需要快速分离的情况下非常有效。
除了上述实验,我们还对不同过滤介质的性能进行了比较。
我们发现,不同的过滤介质对于不同类型的混合物有着不同的适用性。
有些过滤介质能够更好地截留细小颗粒,而有些则更适合处理高浓度混合物。
通过本次实验,我们深入了解了过滤的原理和应用,为今后的化工生产提供了重要的参考。
过滤作为化工工程中不可或缺的一环,其重要性不言而喻。
我们相信,通过不断的实践和研究,过滤技术将会不断得到改进和创新,为化工生产带来更大的便利和效益。
初中化学过滤操作
初中化学过滤操作在初中化学学习中,我们经常会接触到各种实验操作,其中一个非常重要的实验操作就是过滤。
过滤是一种常见的物质分离方法,通过过滤器将混合物中的固体颗粒从液体中分离出来。
下面我将为大家详细介绍初中化学过滤操作的原理、步骤和注意事项。
一、过滤的原理过滤是利用过滤纸或滤纸作为过滤器,通过孔隙和纤维的作用,将固体颗粒拦截下来,使液体通过。
过滤器的孔隙大小可以根据需要选择,以便将固体颗粒分离出来。
过滤操作的原理是利用固体颗粒的大小和形状与过滤器的孔隙相比较,从而实现物质分离的目的。
二、过滤的步骤1. 准备过滤纸和漏斗:首先准备一个合适大小的漏斗,并将过滤纸叠放在漏斗中,确保过滤纸能够完全覆盖漏斗的孔口。
2. 倒入混合液:将混合液慢慢倒入漏斗中,注意不要溢出。
3. 过滤操作:等待液体逐渐通过过滤纸,固体颗粒被拦截在过滤纸上,液体则通过漏斗的孔口进入下方的容器中。
4. 收集固体:当液体完全过滤完毕后,可以将漏斗中的固体颗粒取出,如果需要进一步处理,可以将固体颗粒放入干燥器中进行干燥。
三、过滤的注意事项1. 过滤纸的选择:根据需要选择合适的过滤纸,通常有速滤纸和慢滤纸两种,速滤纸适用于液体通过较快的情况,而慢滤纸适用于液体通过较慢的情况。
2. 操作要轻缓:在倒入混合液和进行过滤操作时,要注意动作要轻缓,避免溅出或溢出。
3. 漏斗的使用:漏斗应该放置稳定,以免倾斜或翻倒导致液体外溢。
4. 固体的处理:对于收集到的固体颗粒,要注意正确处理,可以根据需要进行进一步的处理或分析。
5. 实验室卫生:过滤操作完成后,应及时清理漏斗和容器,保持实验室的清洁卫生。
通过以上的步骤和注意事项,我们可以完成初中化学过滤操作。
过滤操作是一种简单而常见的物质分离方法,通过过滤可以将混合物中的固体颗粒从液体中分离出来。
这在化学实验中非常有用,也为我们理解物质的分离和提纯提供了基础。
希望同学们能够掌握过滤操作的原理和步骤,并在实验中加以运用。
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。
化工原理实验报告 过滤
化工原理实验报告过滤化工原理实验报告过滤一、实验目的本实验旨在通过过滤实验,掌握化工原理中的过滤操作,并了解过滤的原理和应用。
二、实验原理过滤是一种常见的分离技术,通过孔径较小的过滤介质(如滤纸、滤膜等)将混合物中的固体颗粒分离出来,从而获得纯净的溶液或悬浊液。
过滤的原理主要包括两种:表层过滤和深层过滤。
表层过滤是指颗粒截留在过滤介质表面形成过滤膜,而深层过滤是指颗粒截留在过滤介质内部。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料和设备:滤纸、漏斗、烧杯、橡胶塞等。
2. 将滤纸折叠成合适的形状,放入漏斗内,使其与漏斗壁贴紧。
3. 将需要过滤的混合物倒入漏斗中,让其自然下滤。
4. 若过滤速度过慢,可用玻璃棒轻轻搅拌混合物,但要避免破坏滤纸。
5. 待过滤液完全通过滤纸后,将滤液收集在烧杯中。
四、实验结果与分析在实验中,我们选择了含有固体颗粒的悬浊液进行过滤操作。
通过观察实验现象和收集到的滤液,我们可以得出以下结论:1. 过滤操作可以有效地将固体颗粒从悬浊液中分离出来,得到较为纯净的滤液。
2. 过滤速度受到多种因素的影响,包括颗粒的大小、浓度、过滤介质的孔径等。
在实验中,我们可以通过调整这些因素来控制过滤速度。
3. 过滤后的滤液可以进一步用于其他化工操作,如结晶、蒸发等。
五、实验总结通过本次实验,我们对过滤操作有了更深入的了解。
过滤作为一种常见的分离技术,在化工生产中具有重要的应用价值。
通过掌握过滤的原理和操作技巧,我们可以有效地分离混合物中的固体颗粒,得到纯净的溶液或悬浊液。
在实际应用中,我们还可以根据具体情况选择不同的过滤介质和操作条件,以获得更好的过滤效果。
六、实验注意事项1. 在进行过滤操作时,要注意保持实验环境的清洁,避免杂质的污染。
2. 操作过程中要小心操作,避免滤纸破裂或漏斗倾倒。
3. 实验结束后,要及时清洗实验器材,保持实验室的整洁。
七、参考文献[1] 张三. 化工原理与实验[M]. 北京:化学工业出版社,2010.[2] 李四. 过滤技术及应用[M]. 上海:上海科学技术出版社,2015.以上为本次实验的报告内容,希望能对读者对化工原理中的过滤操作有所了解和掌握。
化工原理实验:过滤实验
2 K
q,e 从而求出
K,
q。e以方法(2)为例源自q1 Kq
2 K
qe
(框的直径为0.128m)
序号 V 1 500
θ
qV A
q
8.6 0.0194 443.30
2 1000 23.2 0.0389 596.40
3 1500 41.2 0.0583 706.69
(表中原始数据V的单位为ml,θ单位为s。)
表1
序号 V/ml
θ/s
1
0
0
2
500
8.6
3
1000 23.2
4
1500 41.2
表2
序号 ΔV/ml
Δθ/s
1
0
0
2
500
8.6
3
500
14.6
4
500
18.0
操作要点
(5)测定完所需的数据后,停止计时,并立即关闭入 口阀。
(6)调节阀门使压力表指示值下降。开启压紧装置, 卸下过滤框内的滤饼并放回滤浆槽内。用计量桶内的滤 液将滤布清洗干净,并将滤液倒回槽内,以保证滤浆浓 度恒定。
板框
板框过滤实验设备
②
① 旋涡泵 ② 滤浆槽
①
板框过滤机背面
挡板的作 用是什么?
③ 挡板 ④ 滤浆出口 ⑤ 电动搅拌机 ⑥ 滤浆回流管
③⑤
⑥
④
滤浆桶
操作要点(板框)
(1)打开搅拌器电源开关,启动电动搅拌器。将滤浆槽内 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-可动头。垫圈要放好,滤布要放平整。用压紧 装置压紧后待用。
产的物料进行测定和计算。
过滤实验——精选推荐
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 )。
科学小实验一 水的过滤和净化
2、把滴水盖安装在滤水器 上,然后把滤水器倒悬xuán 在水杯上方;
3、按小石粒、滤布、砂、 炭粒、小石粒、大滤布的顺 序依次从下往上放材料入滤 水器中;
4、把混水倒入滤水器。
科学小实验(一):
最后出来的水真的很干净!
根据这个原理,科学家有了许多新发明,江河湖水通过它 可以直接喝,在户外探险、野外生存等方面都非常有用。
科学小实验一 水的过滤和净化.ppt
每当我们打开水龙头时,看到的是清清的水。 而江河里的水,却是混浊zhuó的,大家知道自来 水厂是用什么办法把它们变干净的呢?
原来水厂用过滤净化的办法:经过取水、沉淀diàn、 过滤、吸附fù 、消毒杀菌、最后达到净化的效果。
科学小实验(一):
今天我们做的水过滤
实验五过滤实验
实验五过滤实验一、实验目的过滤是具有孔隙的过滤层截留水中杂质,从而使水得到澄清的工艺过程,砂滤是一种最主要的应用于生产实验的水处理工艺,不仅可以去除水中细小的悬浮颗粒杂质,而且能有效地去除水中的细菌、病毒及有机物。
本实验采用石英砂作为滤料,进行清水、原混水及经混凝后的混水的过滤实验及反冲洗实验。
希望达到以下目的:1.掌握清洁滤料层过滤时水头损失的变化规律及其计算方法;2.深化理解滤速对出水水质的影响;3.深入理解反冲洗强度与滤料层膨胀高度间的关系,掌握反冲洗方法。
4. 熟悉普通快滤池过滤、反冲洗的工作过程。
5. 加深对滤速、冲洗强度、滤层膨胀率、初滤水浊度的变化、冲洗强度与冲洗膨胀率关系以及滤速与清洁滤层水头损失关系的理解。
二、实验原理快速过滤池滤料层能截留粒径远比滤料孔隙小的水中杂质,主要通过接触絮凝作用,其次为筛滤作用和沉淀作用。
要想过滤出水水质好,除了滤料组成需符合要求外,沉淀前或滤前投加混凝剂也是必不可少的。
当过滤水头损失达到最大允许水头损失时,滤池需要进行冲洗。
少数情况下,虽然水头损失未达到最大允许值,但如果滤池出水浊度超过规定要求,也需进行冲洗。
冲洗强度需满足底部滤层恰好膨胀的要求。
根据运行经验,冲洗排水浊度降至10~20度以下可停止冲洗。
快滤池冲洗停止时,池中水杂质较多且未投药,故初滤水浊度较高。
滤池运行一段时间(约5~10 min或更长)后,出水浊度开始符合要求。
时间长短与原水浊度、出水浊度要求、药剂投放量、滤速、水温以及冲洗情况有关。
如初滤水历时短,初滤水浊度比要求的出水浊度高不了多少,或者说初滤水对滤池过滤周期出水平均浊度影响不大时,初滤水可以不排出。
为了保证滤池出水水质,常规过滤的滤池进水浊度不宜超过10~20度。
三、实验装置与设备1. 过滤装置(如图5-1所示) 1套2. 浊度仪 1台3. 200mL烧杯2个,取水样测浊度用。
4. 20mL量筒1个,秒表一块,5. 2米钢卷尺1个,温度计1个。
《过滤》实验操作
《过滤》实验操作
一.清点实验器材及用品
带有铁圈的铁架台(1个)、玻璃棒(1根)、漏斗(1只)、一只盛有待过滤液的大烧杯、洁净的烧杯(1只)、圆形滤纸若干张。
二.组装实验装置
1.将洁净的大烧杯置于铁架台的铁圈下
2.然后将漏斗放在铁架台的铁圈上
3.调节铁圈的高度和位置,使漏斗下端紧靠在下方烧杯的内
壁上
4.紧接着,将圆形滤纸沿着直径对折一次,然后再沿着与之前
对折线垂直的半径再对折一次
5.按照一侧一层,而另一侧三层的方式打开滤纸
6.然后将折好的的滤纸置于漏斗的内壁上,并用蒸馏水润
湿,使滤纸紧贴在漏斗的内壁上
7.接下来,用玻璃棒轻轻的抵在三层滤纸的一侧
8.最后将盛有待过滤液的烧杯的杯口紧靠在玻璃棒上,缓慢倾
倒,完成过滤实验操作。
三.实验过程演示
播放实验过程演示的动画
四.实验注意事项
一贴:滤纸紧贴在漏斗的内壁上
二低:滤纸边缘低于漏斗边缘
漏斗内液面低于滤纸边缘
三靠:烧杯口紧靠在玻璃棒上
玻璃棒轻轻靠在三层滤纸的一侧
漏斗下端较长的一侧紧靠在烧杯的内壁上五.实验总结并将实验器材回归原位。
(化工原理实验)过滤试验
过滤试验是为了研究和了解过滤的原理、方法及其应用领域。本实验将介绍 过滤试验的目的、实验步骤和要点,以及评价过滤效果的指标。
过滤试验的目的
通过过滤试验,可以了解不同物质在过滤过程中的行为和性质,进一步认识过滤的原理和应用。
实验步骤和要点
1. 准备实验所需的材料和设备。 2. 按照实验要求,选择合适的过滤介质和方法。 3. 进行实验操作,注意控制实验条件,记录实验数据和观察结果。 4. 分析实验结果,总结实验经验和要点。
结论和总结
通过对过滤试验的了解,我们可以更好地掌握过滤的原理和方法,并在实际 应用中选择合适的过滤介质和条件,达到理想的过滤效果。
过滤试验的原理
过滤试验基于物质的分离和筛选原理,通过过滤介质的孔隙大小和特性,将 固体颗粒或杂质从液体或气体中分离出来。
常பைடு நூலகம்的过滤方法
重力过滤
利用重力作用,使液体通过过滤介质,固体颗粒滞留在过滤介质上。
压力过滤
通过施加压力,强制将液体通过过滤介质,实现更高效的过滤效果。
真空过滤
利用负压条件,将液体从上部抽出,通过过滤介质,实现快速过滤。
过滤试验的应用领域
化学工程
在化工工艺中,过滤试验 广泛应用于分离和纯化液 体中的固体颗粒。
环境工程
在环境治理中,过滤试验 用于去除水中的悬浮物、 微生物和有机污染物。
生物制药
在生物制药过程中,过滤 试验用于分离和提纯生物 制品。
过滤效果的评价指标
• 过滤效率:固体颗粒被过滤掉的百分比。 • 透明度:过滤后液体的清澈程度。 • 过滤速度:单位时间内过滤液体的体积。
实验四 过滤实验
实验四 过滤实验一、实验目的1.掌握过滤问题的简化工程处理方法及过滤常数的测定2.了解板式过滤设备的构造和操作方法3.学会用重量传感器测滤液量和量高度测滤3液量的方法二、实验原理过滤是利用重力或人为造成的压差使悬浮液通过某种多孔性过滤介质,将悬浮液中的固、液两相有效地加以分离的过程,其本质上是流体流过固体颗粒床层的流动。
这其中固体颗粒对流动提供了很大的阻力,一方面使流体沿床截面的速度分布均匀,另一方面又造成了很大的压降,后者是工程技术人员感兴趣的。
过滤过程的特点:流体通过过滤介质和滤饼空隙的流动乃是流体经过固定床流动的一种具体情况。
因流体通过颗粒层的流动多为爬流状态,故单位体积床内层所具有的颗粒表面积对流动阻力有着决定性的作用。
从固定床着手,对于复杂的真实过程和简化了的物理模型,假设单位床层体积内表面积相等、空隙率相等,使前后模型不失真(见图1所示)。
这样,可以用数学方程式加以描述,最后采用实验测定模型参数的方法来检验模型的有效性。
1.过滤过程的描述过滤操作时,床层厚度(滤饼厚度)不断增加,在一定压差下,滤液通过速率随过滤时间的增加、滤饼的增厚而减少,即过滤操作系非定态过程。
但是,由于滤饼厚度的增加是比较缓慢的,过滤操作可作为拟定态处理。
定义:ττd dqAd dV u == 过滤影响因素:势能差∆P ,滤饼厚度L ,过滤温度T ,过滤介质特性,滤饼特性,悬浮液的特性等。
工程处理的困难:影响过程的因素多,难以用严格的流体力学方法处理。
2.过滤问题的处理方法①过滤操作是非定态操作,但由于滤饼厚度变化缓慢,可视为拟定态过程。
②过滤操作阻力大,流体通过颗粒床层是一种极慢流动,视为爬流,阻力损失取决于颗粒表面积。
基于以上2个方面,将过滤过程视作“流体通过固定床的压降”问题处理。
这样通过对过滤过程的深刻理解,便能应用数学模型研究过滤过程的工程问题。
3.数学模型的步骤Ⅰ 将复杂的真实过程简化成易于用数学方程式表达的物理模型; Ⅱ 对所得的物理模型进行数学描述,即建立数学模型; Ⅲ 通过实验对数学模型的合理性进行检验并测定模型参数。
过滤的实验报告
一、实验目的1. 理解过滤的原理和过程。
2. 掌握过滤操作的方法和技巧。
3. 分析过滤效果,探讨影响过滤效果的因素。
二、实验原理过滤是一种利用过滤介质(如滤纸、砂石等)将固体颗粒从液体中分离出来的方法。
根据过滤介质的孔隙大小,可以将混合物分为不溶性和可溶性物质。
过滤过程中,固体颗粒被截留在过滤介质上,而液体则通过过滤介质流出。
三、实验器材1. 烧杯(250ml)2个2. 玻璃棒3. 滤纸4. 砂纸5. 秒表6. 100ml量筒7. 电子天平8. 待过滤的混合物四、实验步骤1. 将滤纸折叠成适当大小,放入烧杯中,确保滤纸紧贴烧杯底部。
2. 将待过滤的混合物倒入另一个烧杯中,搅拌均匀。
3. 将烧杯中的混合物通过玻璃棒引导,缓慢倒入装有滤纸的烧杯中。
4. 待液体完全通过滤纸后,将烧杯中的滤液收集到量筒中,记录滤液体积。
5. 称量过滤前后的滤纸质量,计算固体颗粒的质量。
6. 重复上述步骤,改变过滤介质的孔隙大小,观察过滤效果的变化。
五、实验结果与分析1. 实验结果(1)过滤前混合物体积:200ml(2)过滤后滤液体积:150ml(3)过滤前滤纸质量:5g(4)过滤后滤纸质量:4g(5)固体颗粒质量:1g2. 结果分析(1)通过实验可知,过滤后的滤液体积减少了50ml,说明过滤过程有效地分离了固体颗粒。
(2)过滤前后的滤纸质量差为1g,说明过滤过程中固体颗粒被截留在滤纸上。
(3)通过改变过滤介质的孔隙大小,可以观察到过滤效果的变化。
孔隙越小,过滤效果越好,但过滤速度会相应减慢。
六、结论1. 过滤是一种有效的分离固体颗粒和液体的方法。
2. 通过选择合适的过滤介质和操作方法,可以提高过滤效果。
3. 在实际应用中,应根据待过滤物质的性质和过滤要求,选择合适的过滤设备和参数。
七、注意事项1. 在过滤过程中,应避免滤纸破裂,以免影响过滤效果。
2. 倒入混合物时,应缓慢进行,以免液体溅出。
3. 在改变过滤介质的孔隙大小时,应注意观察过滤效果的变化。
过滤实验
过滤实验一、实验目的1、了解滤料级配方法2、熟悉过滤实验设备的过滤、反冲洗过程3、验证清洁砂层水头损失与滤速成正比4、加深对过滤基本规律的理解二、实验原理及设备在水处理技术中,过滤是通过具有空隙的粒状滤料层(如石英砂等)截留水中的悬浮物和胶体,从而使水得到澄清的工艺工程。
滤池的形式有多种多样,以石英砂为滤料的普通快滤池使用历史最久,并在此基础上发展出现了双层滤池、多层滤池和上向流过滤等。
过滤的作用,不仅可以截留水中的悬浮物,而且通过滤层还可以把水中的有机物、细菌乃至病毒等随着浊度降低而被大量的去除,净水的原理如下:1、阻力截留当污水流过颗粒状滤料层时,粒径较大的悬浮物颗粒首先被截留在表层的滤料的空隙中,随着此层滤料间的空隙越来越小,截污能力也越来越大,逐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的滤膜,并由他起到重要的过滤作用。
这种作用属于阻力截留或筛滤作用。
悬浮物粒径越大,表层滤料和滤速越小,就越容易形成表层筛滤膜,滤膜的截污能力也越高。
2、重力沉降污水通过滤料层时,众多的滤料表面提供了巨大的沉降面积。
重力沉降强度主要与滤料的直径以及过滤速度有关。
滤料越小,沉降面积越大,滤速越小,水流越平稳,这些都有利于悬浮物的沉降。
3、接触絮凝由于滤料具有巨大的比表面积,它与悬浮物质间有明显的物理吸附作用。
此外,沙粒在水中常常带有表面负电荷,能吸附带正电荷的胶体,从而在滤料表面形成带正电荷的薄膜,并进而吸附带负电荷的粘土和多种有机物等胶体,在沙粒上发生接触絮凝。
在实际过滤过程当中,上述三种机理往往同时起作用,只是随着条件不同而有主次之分。
对粒径较大的悬浮物颗粒,以阻力截流为主,因为这一过程主要发生在滤料的表面,通称成为表面过滤。
对于细微的悬浮物,以发生在滤料深层的重力沉降和接触絮凝为主,称为深层过滤。
在过滤当中,滤料起着核心的作用,为了取得良好的过滤效果,滤料应具有一定级配。
滤料级配是指将不同粒径的滤料按一定的比例组合。
三年级上册科学过滤实验
三年级上册科学过滤实验
一、实验目的
通过过滤实验,使学生了解过滤的原理和方法,学会利用过滤法分离混合物。
通过实验,培养学生的实验操作能力和观察能力,加深对过滤原理的理解。
二、实验材料
1.滤纸
2.铁架台
3.漏斗
4.玻璃棒
5.烧杯
6.泥沙和水的混合物
三、实验步骤
1.准备实验器材:将滤纸折叠成漏斗形状,放置在铁架台的漏斗中,并固定好。
准备好泥沙和水的混合物。
2.将泥沙和水混合物倒入漏斗中。
3.用玻璃棒引流,使混合物慢慢流入烧杯中。
注意不要让泥沙堵塞滤纸。
4.观察烧杯中的滤液和留下的泥沙。
可以多次过滤,直到滤液清澈。
四、实验结果
通过实验,可以看到泥沙被留在滤纸上,而水通过滤纸流入了烧杯中。
多次过滤后,烧杯中的滤液逐渐变得清澈。
这说明过滤法可以将不溶于水的物质从水中分离出来。
五、实验结论
通过本实验,我们了解到过滤是分离固体和液体混合物的一种方法。
在实验过程中,利用滤纸的孔隙大小将固体颗粒阻留在滤纸上,而水则通过滤纸流入下
方的容器中。
通过多次过滤,可以使液体达到清澈透明的状态。
过滤法在日常生活中有着广泛的应用,如制作饮料、酿酒、提取植物有效成分等。
通过本实验,学生可以更好地理解过滤原理,掌握过滤操作方法,提高实验操作能力和观察能力。
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过滤实验
一、实验目的
1、了解滤料级配方法
2、熟悉过滤实验设备的过滤、反冲洗过程
3、验证清洁砂层水头损失与滤速成正比
4、加深对过滤基本规律的理解
二、实验原理及设备
在水处理技术中,过滤是通过具有空隙的粒状滤料层(如石英砂等)截留水中的悬浮物和胶体,从而使水得到澄清的工艺工程。
滤池的形式有多种多样,以石英砂为滤料的普通快滤池使用历史最久,并在此基础上发展出现了双层滤池、多层滤池和上向流过滤等。
过滤的作用,不仅可以截留水中的悬浮物,而且通过滤层还可以把水中的有机物、细菌乃至病毒等随着浊度降低而被大量的去除,净水的原理如下:
1、阻力截留
当污水流过颗粒状滤料层时,粒径较大的悬浮物颗粒首先被截留在表层的滤料的空隙中,随着此层滤料间的空隙越来越小,截污能力也越来越大,逐渐形成一层主要由被截留的固体颗粒构成的滤膜,并由他起到重要的过滤作用。
这种作用属于阻力截留或筛滤作用。
悬浮物粒径越大,表层滤料和滤速越小,就越容易形成表层筛滤膜,滤膜的截污能力也越高。
2、重力沉降
污水通过滤料层时,众多的滤料表面提供了巨大的沉降面积。
重力沉降强度主要与滤料的直径以及过滤速度有关。
滤料越小,沉降面积越大,滤速越小,水流越平稳,这些都有利于悬浮物的沉降。
3、接触絮凝
由于滤料具有巨大的比表面积,它与悬浮物质间有明显的物理吸附作用。
此外,沙粒在水中常常带有表面负电荷,能吸附带正电荷的胶体,从而在滤料表面形成带正电荷的薄膜,并进而吸附带负电荷的粘土和多种有机物等胶体,在沙粒上发生接触絮凝。
在实际过滤过程当中,上述三种机理往往同时起作用,只是随着条件不同而有主次之分。
对粒径较大的悬浮物颗粒,以阻力截流为主,因为这一过程主要发生在滤料的表面,通称成为表面过滤。
对于细微的悬浮物,以发生在滤料深层的重力沉降和接触絮凝为主,称为深层过滤。
在过滤当中,滤料起着核心的作用,为了取得良好的过滤效果,滤料应具有一定级配。
滤料级配是指将不同粒径的滤料按一定的比例组合。
滤料是带棱角的颗粒,不是规则的球体,所说的粒径是指把滤料颗粒包围在内的球体直径(这是一个假想直径)。
在生产中,简单的筛分方法是用一套不同孔径的筛子筛分滤料试样,选取合适的级配。
我国现行的规范是采用0.5mm和1.2mm孔径的筛子进行筛选,取其中段,这种方法虽然简单易行,但却不能反映滤料粒径的均匀程度,因此还应该考虑级配的情况。
能反映级配状况的指标是通过筛分曲线求得的有效粒径d10、d80和不均匀系数K80。
d10时表示通过滤料重量10%的孔径,它反映滤料中细颗粒的尺寸,即产生水头损失的“有效”部分尺寸;d80时表示通过滤料重量80%的孔径,它反映滤料中粗颗粒的尺寸;K80=d80/d10。
K80越大,表示粗细颗粒的尺寸相差越大,滤料粒径越不均匀,这样的滤料对过滤及反冲洗
均不利。
尤其是反冲洗的时候,为了满足率料粗颗粒的膨胀要求就会使细颗粒因为过大的反冲洗强度而被冲走;反之,若为了满足细颗粒不被冲走而减小冲洗强度,粗颗粒可能因为冲不起来而得不到充分的清洗。
所以,滤料需要经过筛分以求得适宜的级配。
在研究过滤过程的有关问题时,常常涉及到孔隙度的概念,其计算方法为:
V
V m n = 式中:m —滤料孔隙度(%)
V n —滤料层孔隙体积(m 3)
V —滤料层体积(m 3)
滤层的水头损失,与滤料的孔隙度,过滤速度,水的性质等诸多因素有关,一般认为,在其他条件一定的情况下,水头损失与过滤速度呈线性关系。
为了保证滤后的水质和过滤速率,当过滤一段时间后,需要对滤层进行反冲洗,使滤料层在短时间内恢复工作能力。
反冲洗流量增大后,滤料层完全膨胀,处于流态化状态。
根据滤料层膨胀前后的厚度就可求出膨胀度:
%100*0
0L L L e -= 式中:L —砂层膨胀后的厚度(m )
L 0—砂层膨胀前的厚度(m )
反冲洗的强度的大小决定了滤料层的膨胀度,膨胀度的大小直接影响了反冲洗的效果。
实验的主要设备是一个耐压的有机玻璃桶,桶的底部是承托层,上面是石英砂滤料,滤料的上下两面分别有两个测压口,分别连接着倒U 型压差计的两个测压管,用以测量滤层的水头损失。
过滤所用的水由高处的溢流高位水槽提供,以保证恒定的压头。
通过一个调节阀控制流量,用一个椭圆齿轮流量计准确方便的测定流量。
通过阀1、阀2、阀3、阀4的不同开关组合来实现过滤和反冲洗。
滤料桶属性:
内径:100mm
堆积滤层厚度:40mm
石英砂滤料属性:
孔隙度:0.4
平均粒径:0.8mm
型度系数:0.8
密度:2.7g/cm3
滤料的筛分用孔径为2.0—0.2mm的一组筛子过筛。
三、实验操作
1、请先登录
进入实验后,会出现“登录”对话框,如下图所示
请认真填写班级、姓名、学号三项内容,这三项内容将被记录到实验报告文件当中。
2、滤料筛分实验
点击实验主界面上的“打开滤料筛分界面”按钮,出现滤料筛分界面。
此界面上有孔径为2.0-0.2mm的一组筛子,从大到小按顺序依次点击筛子,会出现滤料筛分动画动画演示完成后,左上角会显示经过筛子的滤料重量,同时此筛子的上面将显示留在筛子上的滤料重量,图标也变为灰色不在响应点击,表示已经筛过,不可重复使用(因为筛过,再筛也没有作用了)。
在实验当中,如果发生误操作导致筛分顺序错误,可以点击“复位”按钮恢复原始状态。
都筛过之后,点击此界面上的“自动记录”按钮自动将实验数据写入实验报告,或者也可手动填入数据表格。
3、过滤实验
打开阀1、阀4、阀5,方法是在主界面上点击阀1、阀4、阀5,即可看到阀门由关的状态到开的状态,同时由于打开了阀5,压差计也开始工作,显示当前压差。
然后,点击主界面上的流量调节阀,打开流量调节窗口
在阀门开度栏中填入需要的阀门开度,或者点击上、下两个按钮,增大或者减小开度,然后在阀门窗体上点击鼠标右键或者窗体右上角的关闭按钮关闭窗体(注意:用窗体右上角的关闭按钮关闭窗体时,在开度栏中填入需要的阀门开度将不被采用)。
这时将有水通过滤层,会产生压头损失,待压差计水柱稳定后,点击压差计,出现放大的读书窗口,分别读取左右两边的水柱高度。
点击主界面下部的自动记录按钮自动记录数据,或者手动填入数据记录表格,然后改变流量,测量多组数据。
注意:由于压差计有一定的测量范围,所以阀门开度不要超过45,而且不能突然开大,否则会破坏压差计的测量机制,失去正确测量能力,在实验中,如果压差过大,系统会自动关闭阀5,保护压差计。
4、反冲洗实验
关闭阀1、阀4、阀5,打开阀2、阀3,进行反冲洗实验,点击主界面上的流量调节阀,打开流量调节窗口,在阀门开度栏中填入需要的阀门开度,或者点击上、下两个按钮,增大或者减小开度,然后在阀门窗体上点击鼠标右键或者窗体右上角的关闭按钮关闭窗体(注意:用窗体右上角的关闭按钮关闭窗体时,在开度栏中填入需要的阀门开度将不被采用)。
这时
将有水通过滤层,会产生压头损失,待压差计水柱稳定后,点击主界面上的标尺,读取滤层的厚度。
点击主界面下部的自动记录按钮自动记录数据,或者手动填入数据记录表格,然后改变流量,测量多组数据,直到滤层的厚度达到80cm
5、滤料筛分数据处理
打开实验报告,点击打开“滤料筛分数据”页,点击右上角的“自动计算”按钮,系统就会根据写入的数据自动计算出结果,并显示在表格内。
计算完成后,到“滤料筛分曲线”页,点击右上角的“开始绘制”按钮,就可以根据前面的数据和计算结果画出“滤料筛分曲线”。
6、过滤实验数据处理
打开实验报告,点击打开“过滤实验数据”页,点击右上角的“自动计算”按钮,系统就会根据写入的数据自动计算出结果,并显示在表格内。
计算完成后,到“过滤水头损失曲线”页,点击右上角的“开始绘制”按钮,就可以根据前面的数据和计算结果画出“过滤水
头损失曲线”。
7、反冲洗数据处理
打开实验报告,点击打开“反冲洗实验数据”页,点击右上角的“自动计算”按钮,系
统就会根据写入的数据自动计算出结果,并显示在表格内。
8、实验报告的后期处理
窗口的最下面一排有四个按钮:
保存—把当前的实验数据保存到一个数据文件当中
加载—从一个数据文件当中读取实验数据
报表—根据实验数据生成可打印的实验报表
退出—关闭实验报告窗口
四、实验注意事项:
1、水由高位溢流水槽提供,有效的保证了压头的稳定,但是目前由于资金的因素,很多学校都不再建造高位水槽,直接由泵提供,在数据的稳定性上会有损失。
2、传统上流量由转子流量计测得,本实验装置中改用先进的数字显示椭圆齿轮流量计,可以更稳定、更直接的数据。
3、以前有些书中介绍的压头测量方法是采用直管的流量计,如果压差很大,就要求直管高度很高,另一方面,如果压差变化剧烈,很有可能冲出直管上口,所以本装置改用倒U型压差计
4、本实验中并未考虑倒U型压差计中空气段的压缩。