一、恒压过滤常数测定实验

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恒压过滤常数的测定实验报告

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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。

实验报告一:恒压过滤参数的测定

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。

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

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。

恒压过滤实验常数测定实验报告

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恒压过滤实验一、实验目的1、掌握恒压过滤常数K 、通过单位过滤面积当量滤液量e q 、当量过滤时间e θ的测定方法;加深K 、e q 、e θ的概念和影响因素的理解。

2、 学习dqd θ——q 一类关系的实验测定方法。

二、实验内容1、测定实验条件下的过滤常数K 、e q三、实验原理1.恒压过滤常数K 、e q 、e θ的测定方法。

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。

随着过滤的进行,若得到相同的滤液量,则过滤时间增加。

恒压过滤方程)()(2e e K q q θθ+=+(1)式中q —单位过滤面积获得的滤液体积,23/m m ;e q —单位过滤面积上的当量滤液体积,23/m m ;e θ—当量过滤时间,s ;θ—实际过滤时间,s ;K —过滤常数,m 2/s 。

将式(1)进行微分可得:e q Kq K dq d 22+=θ (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K 2,截距为e q K2,从而求出K 、e q 。

至于e θ可由下式求出: e e K q θ=2 (3)当各数据点的时间间隔不大时,dq d θ可用增量之比q∆∆θ来代替. 在本实验装置中,若在计量瓶中手机的滤液量达到100ml 时作为恒压过滤时间的零点,再次之前从真空吸滤器出口到计量瓶之间的管线中已有的滤液在加上计量瓶忠100ml 滤液,这两部分滤液课视为常量(用'q 表示),这些滤液对应的滤饼视为过滤介质意外的另一层过滤介质。

在整理数据是,应考虑进去,则方程式变为q ∆∆θ=K2q+K 2(e q +q ´) (4)以q ∆∆θ与相应区间的平均值q 作图。

在普通坐标纸上以q∆∆θ为纵坐标,q 为横坐标标绘q∆∆θ~q 关系,其直线的斜率为:K 2;直线的截距为:K 2(e q +q ´)。

实验报告一:恒压过滤参数的测定

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

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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。

恒压过滤实验常数测定实验报告

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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

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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.。

恒压过滤常数测定

恒压过滤常数测定

恒压过滤常数测定一、实验目的1.熟悉板框过滤机的结构与操作特点;2.掌握利用板框过滤机,测定过滤常数K ,及 q e ,θe 及s ,k 的方法。

二、实验装置图及操作注意事项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)。

启动旋涡泵,调节阀门3使压力表5指示在规定值。

滤液在计量桶内计量。

三、操作时应注意的事项1) 过滤板与框之间的密封垫应注意放正,过滤板与框的滤液进出口对齐。

用摇柄把过滤设备压紧,以免漏液。

2) 计量桶的流液管口应贴桶壁,否则液面波动影响读数。

3) 实验结束时关闭阀门3。

用阀门11、4接通自来水对泵及滤浆进出口管进行冲洗。

切忌将自来水灌入储料槽中。

4) 电动搅拌器为无级调速。

使用时首先接上系统电源,打开调速器开关,调速钮一定由小到大缓慢调节,切勿反方向调节或调节过快损坏电机。

5) 启动搅拌前,用手旋转一下搅拌轴以保证顺利启动搅拌器。

四. 实验方法及操作步骤1. 系统接上电源,打开搅拌器电源开关,启动电动搅拌器2。

将滤液槽10内浆液图1 恒压过滤实验流程示意图1─调速器;2─电动搅拌器;3、4、6、11、14─阀门;5、7─压力表8─板框过滤机; 9─压紧装置;10─滤浆槽;12─旋涡泵;13-计量桶搅拌均匀。

2. 板框过滤机板、框排列顺序为:固定头-非洗涤板-框-洗涤板-框-非洗涤板-可动头。

用压紧装置压紧后待用。

3. 使阀门3处于全开、阀4、6、11处于全关状态。

启动旋涡泵12,调节阀门3使压力表5达到规定值。

4. 待压力表5稳定后,打开过滤入口阀6过滤开始。

当计量桶13内见到第一滴液体时按表计时。

记录滤液每增加高度20mm 时所用的时间。

当计量桶13读数为160 mm 时停止计时,并立即关闭入口阀6。

5. 打开阀门3使压力表5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,将滤布清洗干净。

放出计量桶内的滤液并倒回槽内,以保证滤浆浓度恒定。

【精品文档】恒压过滤常数测定实验报告

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【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

【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。

恒压过滤常数的测定

恒压过滤常数的测定

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.测定过滤常数K、qe、θ;4.了解过滤压力对过滤速率的影响。

一、实验原理过滤是以某种多孔物质作为介质来处理悬浮液的操作。

在外力的作用下,悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截流下来,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床层的流动,所不同的是这个固体颗粒层的厚度随着过滤过程的进行而不断增加,故在恒压过滤操作中,其过滤速率不断降低。

影响过滤速度的主要因素除压强差△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,故难以用流体力学的方法处理。

比较过滤过程与流体经过固定床的流动可知:过滤速度即为流体通过固定床的表现速度u。

同时,流体在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,可利用流体通过固定床压降的简化模型,寻求滤液量与时间的关系,运用层流时泊唆叶公式不难推导出过滤速度计算式:(1)式中,Δp——过滤的压强差,Pa;K’——康采尼系数,层流时,K=5.0;ε——床层的空隙率,m3/m3;μ——过滤粘度,Pa.s;a ——颗粒的比表面积,m2/m3;u ——过滤速度,m/s;L ——床层厚度,m。

由此可以导出过滤基本方程式:(2)式中,V——滤液体积,m3τ——过滤时间,s;A——过滤面积,m2;S——滤饼压缩性指数,无因次。

一般情况下,S=0~1,对于不可压缩滤饼,S=0;R ——滤饼比阻,1/m2,r=5.0a2(1-ε)2/ε3r ’——单位压差下的比阻,1/m 2ν ——滤饼体积与相应的滤液体积之比,无因次; Ve ——虚拟滤液体积,m 3在恒压过滤时,对(2)式积分可得:)()(2e e K q q ττ+=+式中,q ——单位过滤面积的滤液体积,m 3/m 2; qe ——单位过滤面积的虚拟滤液体积,m 3/m 2; τe ——虚拟过滤时间,s ;K ——滤饼常数,由物理特性及过滤压差所决定,m 2/sK ,qe ,τe 三者总称为过滤常数。

化工原理实验1:恒压过滤常数的测定

化工原理实验1:恒压过滤常数的测定
②当滤液量从100ml增加到200ml,用时201s,△θ/△q=201/0.023641=8502.18
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)

1-恒压过滤常数测定实验

1-恒压过滤常数测定实验

1-空压机;2-压力灌;3-安全阀;4-压力表;5-压力传感器;6-清水罐;7-滤框;8-滤板;9-手轮;10-通孔切换阀;11-调压阀;12-电磁阀;13-配料罐;14-地沟;15-电子天平图1 板框压滤机过滤流程CaCO3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过滤,滤液流到电子天平处称量,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0.0177m2,框数2个。

空气压缩机规格型号:风量0.06m3/min,最大气压0.8Mpa。

四、实验步骤1、实验准备⑴配料:在配料罐内配制含CaCO310%~30%(wt. %)的水悬浮液,碳酸钙事先由天平称重,水位高度按标尺示意,筒身直径35mm。

配置时,应将配料罐底部阀门关闭。

⑵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CaCO3悬浮液搅拌均匀。

搅拌时,应将配料罐的顶盖合上。

⑶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2、影响过滤速率的主要因素有哪些?当你在某一恒压下所测得的K、q e、τe值后,若将过滤压强提高一倍,问上述三个值将有何变化?过滤压强提高一倍,K提高到原来的2(1-S)倍。

qe是由介质决定,与压强无关。

根据τe=qe/K知,τe是变为原来的1/2。

qe和τe 是反映过滤介质阻力大小的常数,为常数(本实验默认滤饼不可压缩,S=0)3、影响过滤速率的主要因素有哪些?主要因素有:过滤压强、过滤介质、过滤面积。

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

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 e、τe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,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: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 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。

恒压过滤常数测定实验报告

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。

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X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。

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化工原理实验报告
实验名称:恒压过滤常数测定实验
学院:化学工程学院
专业:化学工程与工艺
班级:
姓名:学号:
指 导 教 师: 日 期:
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 、q e 、τe 及压缩性指数S 的方法;
4、了解操作压力对过滤速率的影响。

二、 实验原理
1、过滤是以某种多孔物质作为介质来处理悬浮液的操作。

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。

过滤操作中,随着过滤过程的进行,固体颗粒层的厚度不断增加,故在恒压过滤操作中,过滤速率不断降低。

2、影响过滤速率的主要因素除压强差、滤饼厚度外,还有滤饼和悬浮液的性质,悬浮液温度,过滤介质的阻力等,在低雷诺数围,过滤速率计算式为: (q+q e )2=K(τ+τe ) (1)
K 、q 、q e 三者总称为过滤常数,由实验测定。

对(1)式微分得: 2(q+q e )dq=Kdτ
e q K
q K dq d 2
2+=τ (2)
该式表明以dτ/dq 为纵坐标,以q 为横坐标作图可得一直线,直线斜率为2/K ,截距为2q e /K 。

(2)式中可用△τ/△q 代替dτ/dq,用q 代替q 。

上式可以改写成:
△τ/△q=2/K* q+2/K* q e (3)
在恒压条件下,用秒表和电子称分别测定一系列时间间隔△τi ,和对应的滤液质量△M (除水的密度换算成体积△V i ),可计算出一系列△τi 、△q i 、q i ,在直角坐标系中绘制△τ/△q ~q 的函数关系,得一直线,斜率为2/K ,截距为2q e /K ,可求得K 和q e ,再根据τe =q e 2/K ,可得τe 。

L p
a K u μεε∆-=223')
1(1
三、实验装
置流程
图一、板框压滤机过滤装置图
的悬浮液在配料桶配制一定浓度后,利用压差送入压力料槽中,用压CaCO
3
缩空气搅拌,同时利用压缩空气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排空管排出。

四、实验步骤及注意事项
3%~5%(wt%)的水
1.开启电源开关,关闭所有手动阀门。

配制含CaCO
3
悬浮液。

2.料液搅拌:开启空压机,关闭阀1、阀4、阀5,打开阀3、阀2,,将压
缩空气通入配料槽,使CaCO
悬浮液搅拌均匀。

3
3.安装过滤系统:正确装好滤板、滤框及滤布。

滤布使用前用水浸湿。


布要绷紧,不能起皱(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)。

4.重力灌料:等配料槽料液搅拌均匀后,关闭阀3,打开阀5及压力料槽
上的排气阀,使料浆自动由配料桶流入压力料槽至其视镜2/3处,关闭
阀2、阀5。

5.压力料槽搅料:打开阀4,通压缩空气至压力料槽,使容器料浆不断搅
拌。

压力料槽的排气阀应不断排气,但又不能喷浆。

6.压力料槽稳压。

打开1#气路,打开阀2、阀5、阀7、阀10、阀12、阀
14,开始实验。

7.开启过滤段阀门,开始计时。

手动实验时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0.1~0.5kg左右,滤液量可以由
电子天平处读出。

记录相应的过滤时间△τ及滤液量。

每个压力下,测
量8~10个读数即可停止实验。

8.切换气路,压力稳定后重复过滤实验。

9.料液压回:实验完毕关闭阀2、阀4,打开阀4、阀6,将压力料槽的悬
浮液压回配料桶。

10.清洗滤布:每次滤液及滤饼均收集在小桶,滤饼弄细后重新倒入料浆桶,
实验结束后要冲洗滤框、滤板及滤布不要折,应用刷子刷。

11.关闭空气压缩机电源,关闭仪表电源,打扫卫生。

五、原始实验数据(附页)
六、数据处理
1、已知:每个框过滤面积0.038m2,框数2个∴A=2×2×0.038=0.152 m2
表6-1、滤液量数据记录
时间
间隔
(20S)
低压△P1中压△P2高压△P3 q
/(m3/m2)
Δt/Δq/
(s·m2 .m-3)
q
/(m3/m2)
Δt/Δq/
(s·m2 .m-3)
q
/(m3/m2)
Δt/Δq/
(s·m2 .m-3
)
1 8.099*10-32469.44 19.881*10-31005.98 14.599*10-31369.96
2 16.217*10-32463.66 39.480*10-31020.46 28.658*10-31422.58
3 22.862*10-33009.78 56.743*10-31158.55 40.395*10-31704.01
4 29.342*10-33086.42 73.881*10-31166.99 51.842*10-31747.18
5 36.053*10-32980.18 90.303*10-31217.88 62.283*10-31915.52
6 42.138*10-33286.7
7 104.467*10-31412.03 72.302*10-31996.21
7 48.007*10-33407.73 119.243*10-31353.55 81.993*10-32063.77
8 53.585*10-33585.51 132.704*10-31485.77 91.487*10-32106.59
1)、低压△P1, Δt/Δq~q曲线:
低压时得到直线y=24429.97x+2253.5
K=2/24429.97=8.187*10-5 q
e
=2253.5/24429.97=0.092
τ
e
= q
e
/K=1126.7
2)、中压△P2, Δt/Δq~q曲线:
2)、中压△P2, Δt/Δq~q曲线:
3)、高压△P3, Δt/Δq~q曲线:
中压时得到直线y=4297.80x+885.6
K=2/4297.80=4.65*10-4 q
e
=885.6/4297.80=0.2061
τ
e = q
e
/K=443.2
3)、高压△P3, Δt/Δq~q曲线:
高压时得到直线y=10374.75x+1215.5
K=2/4297.80=1.93*10-4 q
e
=885.6/4297.80=0.1172
τ
e = q
e
/K=607.2
七、结果分析与讨论
1本实验的目的是通过恒压过滤实验验证过滤基本原理,实验时要注意夹滤布要对牢板上的洞,安装滤板和滤框用螺旋压紧时,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。

1、本实验操作比较简单,但是容易产生误差。

误差的来源主要包括: 1)、板框
之间连接不紧密,水没有经过滤布就直接流下来被作为滤液;2)、CaCO
3
没有搅拌均匀;3)、接、到滤液时不慎溅出;4)、计时产生的时间误差;5)、仪
器本身的误差;6)、读数时的个人无误差。

八、思考题解答
1、在恒压过滤实验中,为什么随着过滤的进行,所得滤液越来越少?
过滤实验,主要是靠压差滤液过滤进行的,在恒压过滤中,随着过滤的进行,虽然其压差不变,但是过滤的滤渣积压压缩成滤饼,随着滤饼的增厚,滤液通过的滤饼的阻力加大,实际提供给滤液作为动力的压差减少,滤液越来越难通过滤饼,甚至在过一段时间后,过滤就会因为阻力大而停滞。

2、为什么过滤开始时,滤液常常有点混浊,过段时间后才变清?
在过滤中,主要靠滤饼层。

刚开始没有滤饼层,过滤效果不佳,随着滤饼层的增厚,滤液就变清了。

开始过滤时,滤饼还未形成,空隙较大的滤布使较小的颗粒得以漏过,滤饼形成后且形成较密的滤饼,使颗粒不易通过。

3、影响过滤速率的主要因素有哪些?当你在某一恒压下所测得的K、q e、τe值后,若将过滤压强提高一倍,问上述三个值将有何变化?
过滤压强提高一倍,K提高到原来的2(1-S)倍。

qe是由介质决定,与压强无关。

根据τe=qe/K知,τe是变为原来的1/2。

qe和τe 是反映过滤介质阻力大小的常数,为常数(本实验默认滤饼不可压缩,S=0)。

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