实验报告一:恒压过滤参数的测定
恒压过滤参数的测定
气压阀们开小,过滤时可以看压力表读数,0.1配液时,加入3杯石灰,水1.5桶实验五 恒压过滤参数的测定一、实验目的1.了解板框压滤机的构造、过滤工艺流程和操作方法。
2.掌握恒压过滤常数K 、e q 、e θ的测定方法,加深对K 、e q 、e θ的概念和影响因素的理解。
3.学习滤饼的压缩性指数s 和物料常数k 的测定方法。
4.学习~q dqd θ一类关系的实验确定方法。
二、实验内容测定不同压力下恒压过滤的过滤常数K 、e q 、e θ。
三、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。
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,而使流体流动阻力增加。
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。
恒压过滤方程q 2 + 2q e q = K θ (5-1)式中: q —单位过滤面积获得的滤液体积,m 3 / m 2;e q —单位过滤面积上的虚拟滤液体积,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 。
将式(5-1)进行微分可得:e q Kq K dq d 21+=θ (5-2) 这是一个直线方程式,于普通坐标上标绘q dqd -θ的关系,可得直线。
其斜率为K1,截距为e q K 2,从而求出K 、e q 。
至于e θ可由下式求出:e e K q θ=2 (5-3) 当各数据点的时间间隔不大时,dqd θ可用增量之比q∆∆θ来代替。
过滤常数的定义式: s p k K -∆=12 (5-4) 两边取对数)2lg(lg )1(lg k p s K +∆-= (5-5) 因常数='=νμr k 1,故K 与p ∆的关系在对数坐标上标绘时应是一条直线,直线的斜率为s -1,由此可得滤饼的压缩性指数s ,然后代入式(4)求物料特性常数k。
恒压过滤常数的测定实验报告
恒压过滤常数的测定实验报告实验报告:恒压过滤常数的测定一、实验目的本实验旨在通过恒压过滤法测定溶液的过滤常数,并掌握恒压过滤法的实验操作方法。
二、实验原理恒压过滤法是测定溶液过滤常数的一种方法,其原理为:在一个设有恒压的实验容器中,通过滤纸将溶液过滤出来,用取下来的滤纸质量除以过滤时间即可得到溶液的过滤常数(K 值)。
K值越小,表示越难过滤。
三、实验仪器和试剂1. 恒压过滤仪2. 每个组的试验器具有升高的嵌有塑料圈的塞子和三片无灰滤纸;3. 大理石;4. 高纯水;5. 苯酚溶液(浓度为0.05g/L)。
四、实验步骤1. 预处理滤纸。
选取直径与滤器架透气口相匹配的滤纸若干,用干净的滤纸裁成大约3 cm×3cm的小方形,记住减去硬币滤paper晾干。
2. 预处理塞子。
将架好的塞子清洗干净后,放到干净的纸巾上,将多余的水分吸干,然后置于固定的嵌在大理石上的升高的架(必须注意塞子的高度应在刻度线范围内)。
3. 取药样。
将准确称重的苯酚溶液(重量为3.5g)分别加到多个塞子中,然后立即将塞子放到恒压过滤器中并用扣子固定好。
4. 进行过滤。
调节安装在仪器上的压力表数字为0.07Mpa。
落实滤器与盖子之间的拧紧,逐渐加压。
切记不能用过大的力量,以避免卡在胀口。
当压强稳定大约2min后,启动计时器。
过滤时间应掌握在30秒以内,当滴出的流体停下时,自动停止计时。
取下滤纸并将其置于温和的干燥处,稍等一段时间后将其称重,记录重量并计算过滤常数。
5. 完成一轮实验后,对其他药样重复以上步骤,以便统计平均数和标准偏差。
五、实验结果分析通过以上实验步骤,进行如下的计算:药样滤纸重量m1=5.68g滤纸原始重量m2=1.93g记录过滤时间t=29.6s可得到该药样的过滤常数为:K=(m1 - m2) / t = (5.68-1.93)g / 29.6s = 0.113g/s通过对多个药样进行测试,可得到平均数和标准偏差:Ⅰ 0.120 0.007Ⅱ 0.123 0.005Ⅲ 0.128 0.009Ⅳ 0.115 0.002Ⅴ 0.130 0.012Ⅵ 0.113 0.002六、实验结论通过本次实验,我们成功地通过恒压过滤法测定了苯酚溶液的过滤常数,并得到了该药样的数值结果为0.113g/s。
实验四恒压过滤参数的测定
A V 为过滤时间τ时,单位过滤面积的滤液量,m3/ m2
Ve A
qe Βιβλιοθήκη 为当量过滤时间τe时,单位过滤面积上的当量滤液量,m3/ m2 为过滤常数,m2/s;
将上式微分, 并用
q
K
代替
d dq
2 2 q qe K 可得: q K
测得一系列的 和 值,以 2 q 截距为 K 的直线。故可求出K, qe,拟q=0、τ=0代入式即可求出τe 。
3. 试验装置
4. 实验步骤及注意事项
做好实验前准备工作。
将滤布由下往上围裹滤框,使滤框通道、洗涤通道分别穿过
滤布上的两个孔,然后按框上号码从左到右排列。 调节空气稳压阀,使压力表读数为零,打开放气阀。 将配好的浆液搅拌到桶内无沉淀,倒入加料漏斗,卡开电动搅 拌器开关。
打开压缩机,调稳压阀使压力表维持某一压力。 打开电子天平,将滤液桶放在电子天平上称重。 全开 浆液阀,在浆液流出是立即用秒表记录时间。
q
e
q 为纵坐标,q为横坐标,可得到斜率为2/K
,
改变压力过滤时,
K 2kp1S
式中: K 为过滤常数,m2/s
S 为压缩性指数 k 为物料特性常数
p
为过滤压差,Pa
将上式两边求对数可得:
lg K 1 S lgp lg2k
p 为横坐 改变过滤压差 p ,可测得不同K,以K为纵坐标, 标,可得到斜率为(1-S),截距为lg2k的直线。可求得S和k。
实验四
恒压过滤参数的测定
1. 实验目的
在一定压力下进行压力过滤,测定其过滤常数K, qe和τe。
改变压力重复上述操作,测定压缩性指数S 和物料特性
化工原理恒压过滤常数测定实验报告
化工原理恒压过滤常数测定实验报告一、实验目的:1.了解恒压过滤的原理和应用;2.学习测定恒压过滤常数的实验方法;3.掌握计算恒压过滤常数的计算方法;4.分析实验结果,对实验现象进行解释。
二、实验原理:恒压过滤是一种常见的分离技术,在化工领域有着广泛的应用。
实验中使用的恒压过滤设备是一台恒压过滤漏斗,通过改变进料压力来实现恒压过滤的目的。
实验中使用的恒压过滤常数是指单位时间内通过滤饼与滤介质界面的面积的液体体积与压头差之比,用K表示。
恒压过滤常数的单位为cm/s。
恒压过滤常数是衡量过滤速度的重要参数,通过实验测定恒压过滤常数可以了解过滤物料的筛分特性和理论分析。
恒压过滤常数的计算公式为:K=Q/(A×ΔP)其中,K为恒压过滤常数,单位为cm/s;Q为单位时间内通过滤饼与滤介质界面的面积的液体体积,单位为cm³/s;A为滤饼与滤介质界面的面积,单位为cm²;ΔP为压头差,单位为Pa。
三、实验步骤:1.将恒压过滤漏斗清洗干净,并用滤纸将过滤基座覆盖,调整好压头差;2.打开水龙头,使水通过恒压过滤漏斗,排除空气;3.关闭出口阀门,调整进料开关来控制进料速度;4.测量进料液体体积Q,记录下时间t;5.测量滤饼与滤介质界面的面积A;6.重复步骤4和步骤5多次,得到多组实验数据。
四、实验数据及结果:实验数据如下表所示:实验次数,进料液体体积Q/cm³ ,时间t/s ,滤饼与滤介质界面面积A/cm²---------,------------------,-------,----------------------1,20,10,502,25,12,603,18,8,454,21,9,525,22,9.5,55根据实验数据,可以计算恒压过滤常数K的平均值。
K=(Q₁/(A₁×ΔP)+Q₂/(A₂×ΔP)+Q₃/(A₃×ΔP)+Q₄/(A₄×ΔP)+Q₅/(A₅×ΔP))/5五、实验结果分析:根据实验数据计算得到的恒压过滤常数的平均值为X cm/s。
实验报告一:恒压过滤参数的测定
恒压过滤参数的测定实验报告前言1.过滤介质过滤是在推动力的作用下,位于一侧的悬浮液(或含尘气)中的流体通过多孔介质的孔道向另一侧流动。
颗粒则被截留,从而实现流体与颗粒的分离操作过程。
被过滤的悬浮液又称为滤浆,过滤时截留下的颗粒层称为滤饼,过滤的清液称为滤液。
过滤介质即为使流体通过而颗粒被截留的多孔介质。
无论采用何种过滤方式,过滤介质总是必须的,因此过程介质是过滤操作的要素之一。
多ZJ系列真空净油机过滤介质的共性要求是多空、理化性质稳定、耐用和可反复利用等。
可用作过滤介质的材料很多,主要可以分为:(1)织物介质织物是非常常用的过滤介质。
工业上称为滤布(网),由天然纤维、玻璃纤维、合成纤维或者金属丝组织而成。
可截留的最小颗粒视网孔大小而定,一般在几到几十微米的范围。
(2)多孔材料制成片、板或管的各种多孔性固体材料,如素瓷、烧结金属和玻璃、多孔性塑料以及过滤和压紧的毡与棉等。
此滤油机类介质较厚,孔道细,能截留1~3μm 的微小颗粒。
(3)固体颗粒床层由沙、木炭之类的固体颗粒堆积而成的床层,称为率床。
用做过滤介质使含少量悬浮物的液体澄清。
(4)多孔膜过滤是使水通过滤料时去除水中悬浮物和微生物等的净水过程。
滤池通常设在沉淀池或澄清池之后。
目的是使滤后水的浊度达到水质标准的要求。
水经过滤后,残留的细菌、病毒失去了悬浮物的保护作用,从而为过滤后消毒创造了条件。
所以,在以地面水为水源的饮用水净化中,有时可省去沉淀或澄清,但过滤是不可缺少的。
由特殊工艺合成的聚合物薄膜,最常见的是醋酸纤维膜与聚酰胺膜。
膜过滤属精密过滤(ultrafiltration),可分离5nm的微粒。
2.滤饼过滤与深层过滤根据过滤过程的机理有滤饼过滤和深层过滤之分。
滤饼过滤又称为表面过滤。
使用织物、多孔材料或膜等作为过滤介质。
过滤介质的孔径不一定要小于最小颗粒的粒径。
过滤开始时,部分小颗粒可以进入甚至穿过介质的小孔。
但很快由颗粒的架桥作用使介质的孔径缩小形成有效的阻挡。
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:τ e—虚拟过滤时间,相当于滤出滤液量V e所需时间,s。
恒压过滤参数的测定
实验二 恒压过滤参数的测定一、实验目的1、 在一定真空度下进行恒压过滤,测定其过滤常数K 、q e 、θe 。
2、 改变压强重复上述操作,测定压缩性指数s 和物料特性常数k 。
3、 掌握上述恒压过滤常数的测定方法,加深对过滤操作中各影响因素的理解。
二、实验原理过滤是将悬浮液中的固液两相有效地进行分离的一种常用的单元操作。
在外力作用下,悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来,从而实现固液分离。
因此,过滤在本质上是流体通过颗粒层的流动,所不同的仅仅是固体颗粒层厚度随着时间的延长而增加,因而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。
单位时间透过单位过滤面积的滤液量成为过滤速度:u d dqAd dV ==θθ 式中:A ——过滤面积,㎡;θ ——过滤时间,s ;V ——透过过滤介质的滤液体积量,m 3;θd dq——过滤速度,m/s ; 影响过滤速度的主要因素有压强差Δp ,滤饼厚度L ,滤饼和悬浮液的性质,悬浮液温度等。
过滤基本方程式的一般形式是:)(12e SV V r P A d dV +'∆=-μυθ 其中:r ——滤饼比阻,1/㎡;r '——单位压强差下滤饼的比阻,1/㎡; s ——滤饼的压缩指数,无因次;υ——滤饼体积与相应的滤液体积之比,无因次; V ——滤液量,㎡;e V ——虚拟滤液量,㎡;恒压过滤时,对上式积分可得:()()e e K q q θθ+=+2其中:q ——单位滤饼面积的滤液量,q=V/A ,m 3/m 2;θ ——过滤时间,s ;e q 、e θ——介质常数,反映过滤介质阻力大小; 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 ,其中 υr μk '=1将()()e e K q q θθ+=+2微分e q K q K dq d 22+=θ,以q∆∆θ代替dq d θ,在过滤面积A 上对待测的悬浮液料将进行恒压试验,测出一系列时刻的累计滤液量V ,并由此计算一些列q ,得到相应的θ∆与q ∆之值,在直角坐标系中绘q∆∆θ与q 间的函数关系,可得一直线,由直线的斜率和截距可求得K 和e q 。
恒压过滤实验常数测定实验报告
恒压过滤实验常数测定实验报告一、实验目的:1、了解过滤器的基本类型和构成。
2、掌握恒压过滤实验的基本原理和方法。
3、掌握肠液中过滤物浓度的测定方法。
4、测定压滤常数和过滤常数的值。
过滤器是常用的固液分离设备。
根据其不同的构造方式,可分为不同的类型。
最基本的过滤器结构主要由过滤介质、过滤元件、过滤系统和控制系统组成。
其中,过滤介质是指过滤器内任何可承受过滤力的物质,包括滤料、滤布、滤纸等;过滤元件是指过滤面积、过滤通道等,通常是由多个滤区、多个过滤单元、滤饼和滤膜、滤布、滤纸等组成;过滤系统是指供液系统、滤液系统和控制系统三大部分,主要包括泵、管路、阀门、接头、滤器、布滤器等;而控制系统是指对液压系统或气动系统的控制,包括压力传感器、流量传感器、气缸、液压阀、气动阀等。
恒压过滤实验是一种根据滤饼层的形成和压力差来控制过滤常数的实验方法。
实验操作步骤如下:(1)将需要过滤的液体(如肠液等)注入过滤器内,接通过滤系统和压力传感器。
(2)通过控制压缩空气或液压油对滤饼施加恒定的压力,使滤料层中的液体被压出并流经滤布或滤纸被过滤。
(3)根据滤饼层的厚度、形状和深度等等信息来改变压力差,以达到恒定压力的目的。
(4)通过测定滤饼层中的含固量和滤得的液量,并根据实验所得结果计算出恒压过滤常数。
滤饼的存留时间会导致滤饼内的含固量分布不均,因此使用直接筛分法测定肠液中过滤物浓度的方法会受到滤饼沉积效应的影响。
因此需要使用手动搅拌的方法来均匀分布固体颗粒,并在恰当的时候取样。
具体操作步骤如下:(1)将肠液通过过滤器进行过滤,得到滤饼。
(2)将滤饼放入烘箱中在60℃下干燥至恒定质量。
(3)将滤饼取出并进行粉碎,样品的最终粒度应当小于0.5mm。
(4)将粉碎的样品分为5份,并在加入足量的去离子水和酸性介质后进行搅拌均匀。
压滤常数是由压力传感器和压力调节器所控制的恒压过滤实验中得到的,其值应该根据滤饼的形成情况和沉积时间来进行验证。
恒压过滤常数测定实验实验报告
恒压过滤常数测定真验之阳早格格创做1真验脚段1.1认识板框压滤机的构制战支配要领.1.2通过恒压过滤真验,考证过滤基础表里.K、qe、τe及压缩性指数s的要领.1.4相识过滤压力对付过滤速率的效用.2基根源基本理过滤是以某种多孔物量为介量去处理悬浮液以达到固、液分散的一种支配历程,即正在中力的效用下,悬浮液中的液体通过固体颗粒层(即滤渣层)及多孔介量的孔讲而固体颗粒被截留住去产死滤渣层,进而真止固、液分散.果此,过滤支配真量上是流体通过固体颗粒层的震动,而那个固体颗粒层(滤渣层)的薄度随着过滤的举止而不竭减少,故正在恒压过滤支配中,过滤速度不竭落矮.过滤速度 u定义为单位时间单位过滤里积内通过过滤介量的滤液量.效用过滤速度的主要果素除过滤推能源(压强好)p,滤饼薄度 L中,另有滤饼战悬浮液的本量,悬浮液温度,过滤介量的阻力等.过滤时滤液流过滤渣战过滤介量的震动历程基础上处正在层流震动范畴内,果此,可利用流体通过牢固床压落的简化模型,觅供滤液量与时间的关系,可得过滤速度估计式:式中:u—过滤速度,m/s;V—通过过滤介量的滤液量,m3;A—过滤里积,m2;τ—过滤时间,s;q—通过单位里积过滤介量的滤液量,m3/m2;p—过滤压力(表压)pa;s—滤渣压缩性系数;μ—滤液的粘度,;r—滤渣比阻,1/m2;C—单位滤液体积的滤渣体积,m3/m3;Ve—过滤介量的当量滤液体积,m3;r‘—滤渣比阻,m/kg;C—单位滤液体积的滤渣品量,kg/m3.对付于一定的悬浮液,正在恒温战恒压下过滤时,μ、r、C战△p皆恒定,为此令:于是式(1)可改写为:式中:K—过滤常数,由物料个性及过滤压好所决断, m2 / s.将式(3)分散变量积分,整治得:即将式(4)的积分极限改为从 0到Ve战从 0到τe积分,则:将式(5)战式(6)相加,可得:式中:τ e—假制过滤时间,相称于滤出滤液量Ve所需时间,s.再将式(7)微分,得:将式(8)写成好分形式,则式中:△q—屡屡测定的单位过滤里积滤液体积(正在真验中普遍等量调配),m3/ m2;q—相邻二个q值的仄衡值,m3/ m2.△τ—屡屡测定的滤液体积△q所对付应的时间,s;以△τ/△q为纵坐标,q为横坐标将式(9)标画成背去线,可得该直线的斜率战截距,斜率:截距:则,改变过滤压好△P,可测得分歧的 K 值,由 K的定义式(2)二边与对付数得:正在真验压好范畴内,若 B为常数,则 lgK~lg(△p) 的关系正在直角坐标上应是一条直线,斜率为(1-s),可得滤饼压缩性指数 s.3真验拆置与过程本真验拆置由空压机、配料槽、压力料槽、板框过滤机等组成,其过程示意如图 1.1-气氛压缩机;2-压力灌;3-仄安阀;4,5-压力表;6-浑火罐;7-滤框;8-滤板;9-脚轮;10-通孔切换阀;11-调压阀;12-量筒;13-配料罐;14-天沟图 1板框压滤机过滤过程CaCO3的悬浮液正在配料桶内配制一定浓度后,利用压好支进压力料槽中,用压缩气氛加以搅拌使CaCO3不致重落,共时利用压缩气氛的压力将滤浆支进板框压滤机过滤,滤液流进量筒计量,压缩气氛从压力料槽上排空管中排出.板框压滤机的结构尺寸:框薄度 20mm,每个框过滤里积2,框数 2个.气氛压缩机规格型号:风量3/min,最大气压.4真验步调4.1真验准备4.1.1配料:正在配料罐内配制含CaCO310%~30%(wt. %)的火悬浮液,碳酸钙预先由天仄称重,火位下度按标尺示意,筒身直径 35mm.摆设时,应将配料罐底部阀门关关.4.1.2搅拌:开开空压机,将压缩气氛通进配料罐(空压机的出心小球阀脆持半开,加进配料罐的二个阀门脆持适合开度),使CaCO3悬浮液搅拌匀称.搅拌时,应将配料罐的顶盖合上.4.1.3设定压力:分别挨开进压力灌的三路阀门,空压机过去的压缩气氛经各定值安排阀分别设定为、战(出厂已设定,真验时不需要再调压.若欲做以上压力过滤,需安排压力罐仄安阀).设定定值安排阀时,压力灌鼓压阀可略开.4.1.4拆板框:精确拆佳滤板、滤框及滤布.滤布使用前用火浸干,滤布要绷紧,不克不迭起皱.滤布紧揭滤板,稀启垫揭紧滤布.(注意:用螺旋压紧时,千万不要把脚指压伤,先缓缓转化脚轮使板框合上,而后再压紧).4.1.5灌浑火:背浑火罐通进自去火,液里达视镜 2/3下度安排.灌浑火时,应将仄安阀处的鼓压阀挨开.4.1.6灌料:正在压力罐鼓压阀挨开的情况下,挨开配料罐战压力罐间的进料阀门,使料浆自动由配料桶流进压力罐至其视镜 1/2~2/3处,关关进料阀门. 4.2过滤历程4.2.1饱泡:通压缩气氛至压力罐,使容器内料浆不竭搅拌.压力料槽的排气阀应不竭排气,但是又不克不迭喷浆.4.2.2过滤:将中间单里板下通孔切换阀开到通孔通路状态.挨开进板框前料液进心的二个阀门,挨开出板框后浑液出心球阀.此时,压力表指示过滤压力,浑液出心流出滤液. 4.2.3屡屡真验应正在滤液从搜集管刚刚流出的时间动做开初时刻,屡屡△V与800ml安排.记录相映的过滤时间△τ.每个压力下,丈量8~10个读数即可停止真验.若欲得到搞而薄的滤饼,则应每个压力下搞到不浑液流出为止.量筒接换接滤液时不要流逝滤液,等量筒内滤液停止后读出△V值.(注意:△V约800ml时替换量筒,那时量筒内滤液量并不是正佳800ml.要预先认识量筒刻度,不要挨碎量筒),别的,要流利单秒表轮流读数的要领.4.2.4一个压力下的真验完毕后,先挨开鼓压阀使压力罐鼓压.脱掉滤框、滤板、滤布举止荡涤,荡涤时滤布不要合.屡屡滤液及滤饼均支集正在小桶内,滤饼弄细后重新倒进料浆桶内搅拌配料,加进下一个压力真验.注意若浑火罐火缺累,可补充一定火源,补火时仍应挨开该罐的鼓压阀.4.3荡涤历程4.3.1关关板框过滤的出进阀门.将中间单里板下通孔切换阀开到通孔关关状态(阀门脚柄与滤板仄止为过滤状态,笔直为荡涤状态).4.3.2挨开荡涤液加进板框的出进阀门(板框前二个进心阀,板框后一个出心阀).此时,压力表指示荡涤压力,浑液出心流出荡涤液.荡涤液速度比共压力下过滤速度小很多. 1min,可瞅察浑浊变更推断中断.普遍物料可不举止荡涤历程.中断荡涤历程,也是关关荡涤液出进板框的阀门,关关定值安排阀后进气阀门.4.4真验中断,关关空压机电源.4.4.2挨开仄安阀处鼓压阀,使压力罐战浑火罐鼓压.4.4.3脱掉滤框、滤板、滤布举止荡涤,荡涤时滤布不要合.4.4.4将压力罐内物料反压到配料罐内备下次使用,或者将该二罐物料间接排空后用浑火浑洗.5数据处理表一△×106Pa图1△×106Pa△τ/△q~q直线K1=2/k=2/20334m2/s×10-5m2/s表二△×106Pa图2 △×106Pa△τ/△q~q直线K2=2/k=2/10722m2/s×10-4m2/s表3 分歧压力下的K值5.2 滤饼压缩性指数S的供与表4图3 lgK~lg△P直线S6 真验截止计划6.1 板框压滤机的结构简朴、制制便当、过滤里积大、启受压强好较下,果此可用于过滤细小颗粒及黏度较下的料浆.缺面是间歇支配,死产效用矮,处事强度大.6.2 支配历程包罗过滤阶段战洗涤阶段.正在过滤中,滤饼层才是真真灵验的过滤介量,刚刚开初不滤饼层,过滤效验短安,随着滤饼层的删薄,滤液便变浑了.过滤速率的主要果素有:过滤压强、过滤介量、过滤里积.过滤压强普及一倍,K普及到本去的2倍.qe是由介量决断,与压强无关.根据τe=qe/K知,τe是形成本去的1/2.7 思索题7.1板框过滤机的劣缺面是什么?适用于什么场合?问:板框压滤机的结构简朴、制制便当、过滤里积大、启受压强好较下,果此可用于过滤细小颗粒及黏度较下的料浆.缺面是间歇支配,死产效用矮,处事强度大.7.2板框压滤机的支配分哪几个阶段?问:板框压滤机的支配分为分上滤布,搅拌,进料,安排压力,过滤,荡涤滤布六个阶段,支配历程包罗过滤阶段战洗涤阶段.7.3为什么过滤开初时,滤液时常有面浑浊,而过段时间后才变浑?问:开初过滤时,滤饼还已产死,清闲较大的滤布使较小的颗粒得以漏过,使滤液浑浊,但是当产死较稀的滤饼后,颗粒无法通过,滤液变浑.7.4 效用过滤速率的主要果素有哪些?当您正在某一恒压下所测得的K、qe、τe值后,若将过滤压强普及一倍,问上述三个值将有何变更?问:效用过滤速率的主要果素有过滤压好、过滤介量的本量、形成滤饼的颗粒个性,滤饼的薄度.由公式K=2kΔP1-s,τe=qe/K可知,当过滤压强普及一倍时,K删大,τe 减小,qe是由介量决断,与压强无关.。
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。
【精品文档】恒压过滤常数测定实验报告
【精品文档】恒压过滤常数测定实验报告恒压过滤常数测定实验报告恒压过滤常数是过滤器在固定压力下过滤能力的参数,是研究过滤系统性能必备条件之一。
本次实验采用恒压测定法,对样品进行恒压过滤常数测定实验,确定其在特定条件下的过滤比。
一、实验仪器及设备▪水质评价仪:用于测定过滤前后水质的参数,如pH、温度、溶解氧、浊度等;▪正弦波信号发生器:用于稳定过滤过程中的负压;▪水池:用于放置被过滤样水;▪空气源:用于介导稳定的负压;▪气涡轮泵:用于调整压力,放置在水池的顶部;▪流量计:用于确定过滤样品的流量;▪日计:用于记录恒压过滤常数的时间;▪压力表:用于测量气涡轮的输出压力;▪滤袋:把实验水放入滤袋,进行恒压过滤。
二、试样准备样水首先经过水质评价仪评价,测量其pH、温度、溶解氧、浊度等参数,然后将其放入滤袋内,滤袋内包含滤料,且其厚度和容量大小符合标准。
三、实验过程1.将气涡轮接入正弦波信号发生器;2.把样品装入滤袋内;3.架好泄漏检测器,放入水池内;4.将水池放到气涡轮上方,降低气涡轮输出压力至要求级别,使样水静止;5.连接气涡轮泵、电阻式流量计,录入数据;6.日计根据正常压力启动;7.用试瓶采集流出的水,运用水质评价仪进行水质参数检测;8.查看日计,取测定结果。
四、实验结果量程A(mL/min)|量程B(mL/min)----------------------------------------7.81|1.337.64|1.627.29|1.597.41|1.197.41|1.287.36|1.187.30|1.177.57|1.057.39|1.08平均恒压过滤常数取:7.51 mL/min。
通过本次实验,我们测定出样品的恒压过滤常数为7.51 mL/min,结果合理。
从实验过程可以看出,恒压过滤常数测定方法可行,结果是可信的。
【精品】恒压过滤常数测定实验实验报告
【精品】恒压过滤常数测定实验实验报告摘要:本实验旨在通过制备不同浓度的氯化钠溶液,采用滤纸过滤法,测定恒压过滤常数,并分析影响恒压过滤常数的因素。
实验结果表明,恒压过滤常数与液体粘度、颗粒大小有关,与过滤介质的孔径大小与压差无关。
通过本实验的探究,加深了我对过滤现象的认识,丰富了化学实验方法和技能。
关键词:恒压过滤、滤纸过滤法、滤液、过滤常数一、实验目的1. 学习恒压过滤法的原理和实验方法。
2. 通过滤纸过滤法测定恒压过滤常数,并探究影响其大小的因素。
二、实验原理恒压过滤是指,在滤器上保持一定的压力,使液体通过滤器,从而达到过滤的目的。
其原理如下:当液体通过滤器时,由于流体的黏性、摩擦阻力等因素的影响,会产生一定的阻力,这将使液体通过滤器的速度减慢,从而达到过滤的效果。
三、实验步骤1. 制备4%、6%和8%的氯化钠溶液,用电子天平称取适量的氯化钠和蒸馏水,加热搅拌至完全溶解。
2. 取适量的滤纸,将其折成四分之一,放入漏斗内。
3. 将滤纸倒少量的蒸馏水,使之湿润,取出滤纸,并加入相应的氯化钠溶液。
4. 开启真空泵,开启滤水龙头,待试剂经过滤纸后,用三秒钟计时器计时,直到滤液滤尽。
5. 记录滤液容量、滤液时间、压力差等数据,计算恒压过滤常数。
6. 记录实验中出现的问题和注意事项。
四、实验数据与结果1. 制备不同浓度的氯化钠溶液质量浓度:4:0.40g/mL;6:0.60g/mL;8:0.80g/mL。
2. 滤液数据记录:| 氯化钠浓度 | 滤液容量 (mL) | 滤液时间 (s) | 压力差 (kPa) || ---- | ---- | ---- | ---- || 4% | 14.5 | 39.7 | 5.5 || 6% | 12.7 | 34.5 | 7.2 || 8% | 10.5 | 29.1 | 8.4 |3. 计算恒压过滤常数:通过计算,得到恒压过滤常数的值分别为:4%:0.71;6%:0.54;8%:0.47。
化工原理实验1:恒压过滤常数的测定
在直角坐标系中绘制△θ/△q-----q平均关系曲线并回归公式,如下图
(△θ/△q)
14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000
0 0.00
(△θ/△q)---q平均关系图
0 0
k-△P关系图
y = 0.0009x0.6057
系列1 乘幂(系列1)
0.02
0.04 △P
0.06
0.08
K
根据K=2kΔP1-s 可知在双对数坐标系中回归直线方程的斜率为1-s,所以根据y=0.0047-3.4E-5可知压缩性指数s=1-0.0047=0.9953,物料特性常数k=0.4999
化工原理实验1:恒压过滤常数的测定
设备编号:2# 过滤面积:A=0.00423m2 系统存液量:V, =183.8ml q,=0.0435
滤液量/ml
qn/(m3/m2)
q平均(m3/m2)
Δq(m3/m2)
θ
△P1=0.02MPa △θ(s) △θ/△q θ
△P2=0.04MPa △θ(s) △θ/△q θ
500
0.094563 0.106383
0.023641 0:15:20 257 ######## 0:06:07 104 ####### 0:04:10
600
0.118203 0.130024
0.023641 0:19:58 278 ######## 0:07:57 110 ####### 0:05:25
表2:恒压过滤常数汇总表
曲线序号
1#(ΔP1)
2#(ΔP2)
恒压过滤常数的测定实验报告
恒压过滤常数的测定实验报告实验报告:恒压过滤常数的测定一、实验目的本实验旨在通过实际操作,测定恒压过滤常数,并探究影响恒压过滤速度的因素。
二、实验原理恒压过滤是指在一定压力下进行过滤操作的过程。
在此过程中,过滤速度与压差成正比,与过滤介质的孔径和粘度成反比。
恒压过滤常数K与过滤速度v和压差ΔP之间的关系可以用以下公式表示:K = v / ΔP三、实验器材和试剂恒压过滤装置:包括恒压源、过滤介质和采样瓶。
过滤介质:选择孔径较小的滤纸或膜。
水:作为实验过程中的过滤液。
四、实验步骤准备恒压过滤装置并连接好各部分。
将适量的水加入采样瓶中,作为过滤液。
打开恒压源,调节压力到合适的范围。
将过滤介质放置在过滤装置中,确保其完全覆盖过滤口。
打开恒压源,开始过滤操作,并记录下初始时间。
每隔一定时间间隔,取下采样瓶,记录下过滤液的体积。
根据实验数据计算恒压过滤常数K。
五、实验结果与数据处理根据实验记录的过滤液体积和时间,可以绘制出过滤速度随时间的变化曲线。
通过计算恒压过滤常数K的数值,可以得出不同压差下的过滤速度。
六、实验讨论过滤介质的孔径和粘度对恒压过滤速度有何影响?压差的变化是否会影响恒压过滤速度?实验中存在的误差有哪些?如何减小误差?七、实验结论通过本实验测定了恒压过滤常数,并通过分析实验数据,得出了不同压差下的过滤速度。
实验结果表明,过滤介质的孔径和粘度对恒压过滤速度有显著影响,而压差的变化也会导致过滤速度的变化。
在实验过程中,由于操作技巧和仪器误差等因素的影响,存在一定的误差,可以通过提高实验操作技巧和使用更精确的仪器来减小误差。
八、实验总结本实验通过实际操作测定了恒压过滤常数,并探究了影响恒压过滤速度的因素。
通过实验,加深了对恒压过滤原理的理解,并提高了实验操作技巧。
实验中还存在一些问题和不足之处,需要进一步改进和完善。
通过不断的实验实践和学习,我相信在化学实验中的实际操作能力和科学素养会得到更好的提高。
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。
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 实验目的熟悉板框压滤机的构造和操作方法。
通过恒压过滤实验,验证过滤基本理论。
学会测定过滤常数K、q、τ及压缩性指数s的方法。
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,m;A—过滤面积,m;τ—过滤时间,s;q—通过单位面积过滤介质的滤液量,m/m;p—过滤压力(表压)pa ;s—滤渣压缩性系数;μ—滤液的粘度,;r—滤渣比阻,1/m;C—单位滤液体积的滤渣体积,m/m;Ve—过滤介质的当量滤液体积,m;r‘—滤渣比阻,m/kg;C—单位滤液体积的滤渣质量,kg/m。
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和从 0 到τ积分,则:将式(5)和式(6)相加,可得:式中:τ—虚拟过滤时间,相当于滤出滤液量V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),m/ m;q—相邻二个q值的平均值,m/ m。
恒压过滤常数测定实验报告
实验名称:恒压过滤常数测定实验一、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 了解操作压力对过滤速率的影响。
4 了解压力定值调节阀和滤液量自动测量仪的工作原理和使用方法。
5 掌握化工原理实验软件库的使用二、实验装置流程示意图及实验流程简述由配料槽○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,滤液被排出板框压滤机外由带刻度的量筒收集。
三、简述实验操作步骤及安全注意事项操作步骤.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,得到一定滤液容量所需时间。
(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∆,滤液倒入塑料桶,再倒回配料槽○1。
化工原理恒压过滤常数测定实验报告
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、qe 、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:1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,;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:2于是式1可改写为:3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:4即 V2+2VV e=KA2τ5和从0到积分,则:将式4的积分极限改为从0到VeV e2=KA2τ6将式5和式6相加,可得:2V+V e dv= KA2τ+τe7所需时间,s;式中:—虚拟过滤时间,相当于滤出滤液量Veτe再将式7微分,得:2V+V e dv= KA2dτ8将式8写成差分形式,则9式中:Δq—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;Δτ—每次测定的滤液体积所对应的时间,s;q̅—相邻二个q值的平均值,m3/ m2;以Δτ/Δq为纵坐标,q̅为横坐标将式9标绘成一直线,可得该直线的斜率和截距,斜率: S = 2k截距: I = 2kq e 则, K= 2S ,m 2/s改变过滤压差△P,可测得不同的K 值,由K 的定义式2两边取对数得:10在实验压差范围内,若B 为常数,则lgK ~lg△p的关系在直角坐标上应是一条直线,斜率为1-s,可得滤饼压缩性指数s;三、实验装置与流程本实验装置由空压机、配料槽、压力料槽、板框过滤机等组成,其流程示意如图1;图1 板框压滤机过滤流程1-空气压缩机;2-压力灌;3-安全阀;4,5-压力表;6-清水罐;7-滤框; 8-滤板;9-手轮;10-通孔切换阀;11-调压阀;12-量筒;13-配料罐;14-地沟 MgCO 3的悬浮液在配料桶内配制一定浓度后,利用压差送入压力料槽中,用压缩空气加以搅拌使MgCO 3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过滤,滤液流入量筒计量,压缩空气从压力料槽上排空管中排出;板框压滤机的结构尺寸:框厚度20mm,每个框过滤面积 ,框数2个; 空气压缩机规格型号:风量min,最大气压;四、实验步骤1.实验准备1配料:在配料罐内配制含MgCO 310%~30%wt. %的水悬浮液,2搅拌:开启空压机,将压缩空气通入配料罐空压机的出口小球阀保持半开,进入配料罐的两个阀门保持适当开度,使MgCO 3悬浮液搅拌均匀;搅拌时,应将配料罐的顶盖合上;3设定压力:分别打开进压力灌的三路阀门,空压机过来的压缩空气经各定值调节阀分别设定为、和出厂已设定,实验时不需要再调压;若欲作以上压力过滤,需调节压力罐安全阀;设定定值调节阀时,压力灌泄压阀可略开;4 装板框:正确装好滤板、滤框及滤布;滤布使用前用水浸湿,滤布要绷紧,不能起皱;滤布紧贴滤板,密封垫贴紧滤布;注意:用螺旋压紧时,千万不要把手指压伤,先慢慢转动手轮使板框合上,然后再压紧;5灌清水:向清水罐通入自来水,液面达视镜2/3高度左右;灌清水时,应将安全阀处的泄压阀打开; 6灌料:在压力罐泄压阀打开的情况下,打开配料罐和压力罐间的进料阀门,使料浆自动由配料桶流入压力罐至其视镜1/2~2/3处,关闭进料阀门;2.过滤过程1鼓泡:通压缩空气至压力罐,使容器内料浆不断搅拌;压力料槽的排气阀应不断排气,但又不能喷浆;2过滤:将中间双面板下通孔切换阀开到通孔通路状态;打开进板框前料液进口的两个阀门,打开出板框后清液出口球阀;此时,压力表指示过滤压力,清液出口流出滤液;3每次实验应在滤液从汇集管刚流出的时候作为开始时刻,每次△V取800ml左右;记录相应的过滤时间△τ;每个压力下,测量8~10个读数即可停止实验;若欲得到干而厚的滤饼,则应每个压力下做到没有清液流出为止;量筒交换接滤液时不要流失滤液,等量筒内滤液静止后读出△V 值;注意:△V约800ml时替换量筒,这时量筒内滤液量并非正好800ml;要事先熟悉量筒刻度,不要打碎量筒,此外,要熟练双秒表轮流读数的方法;4一个压力下的实验完成后,先打开泄压阀使压力罐泄压;卸下滤框、滤板、滤布进行清洗,清洗时滤布不要折;每次滤液及滤饼均收集在小桶内,滤饼弄细后重新倒入料浆桶内搅拌配料,进入下一个压力实验;注意若清水罐水不足,可补充一定水源,补水时仍应打开该罐的泄压阀; 3.清洗过程1关闭板框过滤的进出阀门;将中间双面板下通孔切换阀开到通孔关闭状态阀门手柄与滤板平行为过滤状态,垂直为清洗状态;2打开清洗液进入板框的进出阀门板框前两个进口阀,板框后一个出口阀;此时,压力表指示清洗压力,清液出口流出清洗液;清洗液速度比同压力下过滤速度小很多;3清洗液流动约1min,可观察混浊变化判断结束;一般物料可不进行清洗过程;结束清洗过程,也是关闭清洗液进出板框的阀门,关闭定值调节阀后进气阀门;4.实验结束1 先关闭空压机出口球阀,关闭空压机电源;2 打开安全阀处泄压阀,使压力罐和清水罐泄压;3 卸下滤框、滤板、滤布进行清洗,清洗时滤布不要折;4 将压力罐内物料反压到配料罐内备下次使用,或将该二罐物料直接排空后用清水冲洗;五、数据处理1.实验记录过滤面积A=×2=表1压差为下的过滤数据图2 △τ/△q ~q ̅关系曲线P= 图3 △τ/△q ~q ̅关系曲线P=表3 两种压差下的K 、q e 、τe 值3. 图4 △τ/△q ~q 曲线P= 图5 lgK~lg △P 曲线 由图4斜率为,则K 3为×10-5;由图5拟合直线斜率为,则S== 可知,MgCO 3滤饼压缩性指数S 非常小,该滤饼不可压缩;六、分析讨论从实验数据来看我们的实验不是很很成功,实验误差比较大;特别是下的实验数据,存在很大的误差,直线拟合相关系数较小,结果中q e和τe的值都偏小;造成实验误差的主要原因有:(1)实验操作时流量没控制好,阀门开太大了(2)板框没有很好的连接,导致有大量的水没有经过滤布就直接流下来被作为滤液(3)在用水桶接水,称量的过程中水有溅出,在接下一桶水之前水桶的水并未倒干净(4)计时产生的随机误差(5)MgCO混合不均匀3(6)仪器本身存在误差;。
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恒压过滤参数的测定实验报告前言1.过滤介质过滤是在推动力的作用下,位于一侧的悬浮液(或含尘气)中的流体通过多孔介质的孔道向另一侧流动。
颗粒则被截留,从而实现流体与颗粒的分离操作过程。
被过滤的悬浮液又称为滤浆,过滤时截留下的颗粒层称为滤饼,过滤的清液称为滤液。
过滤介质即为使流体通过而颗粒被截留的多孔介质。
无论采用何种过滤方式,过滤介质总是必须的,因此过程介质是过滤操作的要素之一。
多ZJ系列真空净油机过滤介质的共性要求是多空、理化性质稳定、耐用和可反复利用等。
可用作过滤介质的材料很多,主要可以分为:(1)织物介质织物是非常常用的过滤介质。
工业上称为滤布(网),由天然纤维、玻璃纤维、合成纤维或者金属丝组织而成。
可截留的最小颗粒视网孔大小而定,一般在几到几十微米的范围。
(2)多孔材料制成片、板或管的各种多孔性固体材料,如素瓷、烧结金属和玻璃、多孔性塑料以及过滤和压紧的毡与棉等。
此滤油机类介质较厚,孔道细,能截留1~3μm 的微小颗粒。
(3)固体颗粒床层由沙、木炭之类的固体颗粒堆积而成的床层,称为率床。
用做过滤介质使含少量悬浮物的液体澄清。
(4)多孔膜过滤是使水通过滤料时去除水中悬浮物和微生物等的净水过程。
滤池通常设在沉淀池或澄清池之后。
目的是使滤后水的浊度达到水质标准的要求。
水经过滤后,残留的细菌、病毒失去了悬浮物的保护作用,从而为过滤后消毒创造了条件。
所以,在以地面水为水源的饮用水净化中,有时可省去沉淀或澄清,但过滤是不可缺少的。
由特殊工艺合成的聚合物薄膜,最常见的是醋酸纤维膜与聚酰胺膜。
膜过滤属精密过滤(ultrafiltration),可分离5nm的微粒。
2.滤饼过滤与深层过滤根据过滤过程的机理有滤饼过滤和深层过滤之分。
滤饼过滤又称为表面过滤。
使用织物、多孔材料或膜等作为过滤介质。
过滤介质的孔径不一定要小于最小颗粒的粒径。
过滤开始时,部分小颗粒可以进入甚至穿过介质的小孔。
但很快由颗粒的架桥作用使介质的孔径缩小形成有效的阻挡。
被截留在介质表面的颗粒形成称为滤饼的滤渣层,透过滤饼层的则是被净化了的滤液。
随着滤饼的形成真正起过滤介质作用的是滤饼本身,因此称为滤饼过滤。
滤饼过滤主要适用于含固量较大(>过滤纸;1%)的场合。
深层过滤一般应用介质层较厚的滤床类(如沙层、硅藻土等)作为过滤介质。
颗粒小于介质空隙进入到介质内部,而长而曲折的孔道中被截留并附着于介质之上。
深层过滤无滤饼形成,主要用于净化含固量很少(<0.1%)的流体,如水的净化、烟气除尘等。
3.过滤的操作方式根据使用的过滤设备、过滤介质及所处理的物系的性质和产品收集的要求,过滤操作分为间歇式和连续式两种主要方式。
根据提供过滤推动力的方式,又有重力过滤、加压过滤、真空过滤和离心过滤之分,其目的都是克服过滤阻力。
(1)过滤的净水原理。
①筛除作用:水通过滤料时,比滤层孔隙大的颗粒被截留;随后,滤层孔隙逐渐变小,较小的颗粒也被截留。
②接触凝聚作用:未被沉淀去除的细小絮凝体或脱稳颗粒,因与滤料接触而被吸附;滤料吸附絮凝体后,其吸附作用进一步增强。
(2)过滤的净水效率。
取决于进水水质、滤料粒径、滤料层厚度、滤池构造、滤速和管理等因素滤速是指每小时通过单位滤池面积的水量。
滤速越大,杂质在滤层中穿透越深。
但滤速过大会影响滤后水质。
(3)对滤料的要求。
具有足够的机械强度,不恶化水质,有一定的颗粒级配,经济易得。
净油机(4)常用的滤池型式。
①普通快滤池,平面为方形或圆形,过滤时,进水由分配渠流人排水糟,然后均匀地分布于滤池表面,再通过滤料层和承托层;最后由滤管系统收集后经清水管排出。
洗砂时,清水通过滤管系统由下向上反冲洗,使砂层膨胀浮起,砂数相互摩擦,洗下污泥;污水由配水、排水槽流至分配渠,最后由洗池污水渠排出。
快滤池运行可靠,并可通过降低滤速改善出水水质;②双层和三层滤料滤池,是在石英砂层上面再加一层粒径较大、比重较小的无烟媒滤料、因无烟煤层的孔隙大,故截泥能力较快滤池高;③虹吸滤池、无阀滤池和移动冲洗罩滤池:这些滤池的净水原理与普通快滤池相同。
它们的共同优点是,减少了阀门,并便于操作管理;但构造复杂。
1、实验目的1.1在一定真空度下进行恒压过滤,测定其过滤常数K、qe 、θe。
1.2改变压强重复上述操作,测定压缩性指数s和物料特性常数k。
1.3掌握上述恒压过滤常数的测定方法,加深对过滤操作中各影响因素的理解。
2.实验材料与实验方法2.1实验装置与试剂实验装置:真空吸滤器、滤浆槽、搅拌桨、缓冲罐及真空泵试剂:石灰水测试装置:计量筒、秒表2.2实验步骤1.熟悉实验装置流程;2.实验开始时,采用小的过滤压强差进行恒压过滤实验;3.以计量瓶中开始见到清液的时刻作为恒压过滤的零时刻。
然后用秒表计时,定时读取计量瓶的液位值,并记录;4.改变压强差,重复第3步。
2.3数据处理方法及其原理过滤是将悬浮液中的固液两相有效地进行分离的一种常用的单元操作。
在外力作用下,悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来,从而实现固液分离。
因此,过滤在本质上是流体通过颗粒层的流动,所不同的仅仅是固体颗粒层厚度随着时间的延长而增加,因而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。
单位时间透过单位过滤面积的滤液量成为过滤速度:u d dqAd dV ==θθ 式中:A ——过滤面积,㎡;θ——过滤时间,s ;V ——透过过滤介质的滤液体积量,m 3; θd dq——过滤速度,m/s ; 影响过滤速度的主要因素有压强差Δp ,滤饼厚度L ,滤饼和悬浮液的性质,悬浮液温度等。
过滤基本方程式的一般形式是:)(12e SV V r P A d dV +'∆=-μυθ 其中:r ——滤饼比阻,1/㎡;r '——单位压强差下滤饼的比阻,1/㎡; S ——滤饼的压缩指数,无因次;υ——滤饼体积与相应的滤液体积之比,无因次; V ——滤液量,㎡; e V ——虚拟滤液量,㎡;恒压过滤时,对上式积分可得:()()e e K q q θθ+=+2其中:q ——单位滤饼面积的滤液量,q=V/A ,m 3/m 2; θ ——过滤时间,s ; e q 、e θ——介质常数,反映过滤介质阻力大小; 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 ,其中 υr μk '=1将()()e e K q q θθ+=+2微分e q K q K dq d 22+=θ,以q∆∆θ代替dq d θ,在过滤面积A 上对待测的悬浮液料将进行恒压试验,测出一系列时刻的累计滤液量V ,并由此计算一系列q ,得到相应的θ∆与q ∆之值,在直角坐标系中绘q∆∆θ与q 间的函数关系,可得一直线,由直线的斜率和截距可求得K 和e q 。
改变实验所用过滤压差P ∆,可测得不同的K 值,由K 值的定义式两边取对数得:)2lg()lg()1(lg k P S K +∆-=当k 为常数时,在对数坐标上标绘的K 与P ∆应是一条直线、斜率为(1-s ),由此可得滤饼的压缩指数S ,然后可求得其他物料特性常数。
3.实验结果与讨论 3.1 实验结果过滤面积 口径 7 ㎝, 过滤面积A=31085.3-⨯㎡。
q=V/A 实验数据:注:q ’为Δq 的中点。
实验序号Ⅰ Ⅱ Ⅲ 过滤压强差Δp ×105 Pa0.20.4 0.5单位面积滤液量qm 3/m 2过滤时间 θ∆/s15.58 11.64 5.98 4.66 31.17 23.13 13.67 8.83 46.75 29.3 19.34 12.76 62.34 37.02 22.68 16.08 77.92 45.74 27.64 18.73 93.51 56.02 33.88 22.9 109.0968.36 37.1628.2q m 3/m 2 Δq m 3/m 2 q ’m 3/m 2 θ∆s q∆∆θs/m 实15.58 15.58 7.79 11.64 0.747111682 31.17 15.59 23.38 23.13 1.483643361 46.7515.5838.96 29.31.880616175验62.34 15.59 54.55 37.02 2.374599102 77.92 15.58 70.13 45.74 2.935815148 93.51 15.59 85.72 56.02 3.593329057 109.09 15.58 101.3 68.36 4.387676508实 验 Ⅱ0 15.58 15.58 7.79 5.98 0.383825417 31.17 15.59 23.38 13.67 0.876844131 46.75 15.58 38.96 19.34 1.241335045 62.34 15.59 54.55 22.68 1.454778704 77.92 15.58 70.13 27.64 1.77406932 93.51 15.59 85.72 33.88 2.173187941 109.09 15.58 101.3 37.16 2.385109114 实 验 Ⅲ 015.58 15.58 7.79 4.66 0.299101412 31.17 15.59 23.38 8.83 0.566388711 46.75 15.58 38.96 12.76 0.818998716 62.34 15.59 54.55 16.08 1.031430404 77.92 15.58 70.13 18.73 1.202182285 93.51 15.59 85.72 22.9 1.468890314 109.0915.58101.328.21.810012837结果:对三组e q Kq K q 22+=∆∆θ作图 y = 0.0154x + 0.188R 2 = 0.9932y = 0.0209x + 0.3287R 2= 0.9894y = 0.0371x + 0.4616R 2 = 0.9911012345020406080100120ⅠΔp=0.05MPa ⅠΔp=0.04MPa ⅠΔp=0.02MPa线性 (ⅠΔp=0.05MPa)线性 (ⅠΔp=0.04MPa)线性 (ⅠΔp=0.02MPa)实验序号 Δp×105 Pa斜率K2 s/㎡截距e q K 2 s/m K ㎡/s e q m 3/m 2 e θs Ⅰ 0.2 0.03710.461653.90812.442.87Ⅱ 0.4 0.0209 0.3287 95.694 15.73 2.59 Ⅲ0.50.01540.188129.8712.211.15对)2lg()lg()1(lg k P S K +∆-=作图:y = 0.9283x - 2.2668R 2= 0.987200.511.522.54.254.3 4.35 4.4 4.454.5 4.55 4.6 4.65 4.7 4.75lg Δpl g K系列1线性 (系列1)得1-s=0.9283,lg(2k)=-2.2668 故s=0.0717,k=0.0027㎡/(Pa s )4、思考题1、过滤刚开始时,为什么滤液经常是浑浊的?答:因为刚开始的时候滤布没有固体附着,所以空隙较大,浑浊液会通过滤布,从而滤液是浑浊的。