恒压过滤实验数据处理
大学恒压过滤实验数据记录与处理
六.实验数据记录与处理1.由恒压过滤实验数据求过滤常数K、q e、t e(1)当压差为0.10MPa时:根据数据处理,作图可得:根据公式:斜率=2/K1=42103 得,K1=4.75*10-5m2/s截距=2q e1/K1=4396.6 得,q e1=0.1044m3/m2当q=0,t=0时,将K1、q e1代入(q+q e1)2=K(t+t e),得t e1=229.46s所以,当压差为0.10MPa时,过滤常数K1=4.75*10-5 m2/s,q e1=0.1044 m3/m2,t e1=229.46s。
(2)当压差为0.25MPa时:根据数据处理,作图可得:根据公式:斜率=2/K1=33675 得,K2=5.94*10-5 m2/s截距=2q e1/K1=2861.7 得,q e2=0.0850m3/m2当q=0,t=0时,将K2、q e2代入(q+q e1)2=K(t+t e),得t e2=121.90s所以,当压差为0.25MPa时,过滤常数K2=5.94*10-5m2/s,q e2=0.0850 m3/m2,t e2=121.90s。
当压差为0.10MPa时,过滤常数K1=4.75*10-5 m2/s,q e1=0.1044 m3/m2,t e1=229.46s;当压差为0.25MPa时,过滤常数K2=5.94*10-5 m2/s,q e2=0.0850 m3/m2,t e2=121.90s。
由计算结果可知,当压差增大时,K值增大,q e减小,t e减小。
压差增大,过滤的推动力增大,导致过滤常数K增大,q e减小,t e减小。
在实际实验过程中,相同压差,起初滤液流速快,然后逐渐流速变慢;起初滤液比较浑浊,随着过滤进行,滤液变澄清。
当压差增大时,发现最初的滤液较压差小时澄清,流速较压差小时快。
2.滤饼压缩性指数s根据数据处理作图得,根据公式,斜率=0.244=1-s 可得,s=0.7563.实验结果分析及讨论通过实验了解并掌握了恒压过滤的基本原理和操作方法;通过实验数据处理计算相关常数,得出当压差增大时,K值增大,q e减小,t e减小的结论。
化工原理基础恒压滤饼过滤实验实验报告
化工原理基础恒压滤饼过滤实验实验报告实验目的:1.了解恒压滤饼过滤的原理;2.学习恒压滤饼过滤实验操作技巧;3.掌握滤饼过滤实验数据处理方法。
实验仪器和材料:1.恒压滤饼过滤仪;2.混合溶液;3.过滤介质;4.滤液收集瓶。
实验步骤:1.将恒压滤饼过滤仪连接好,接通电源并预热;2.准备好滤饼过滤所需的混合溶液;3.将混合溶液倒入恒压滤饼过滤仪中,调节好过滤压力;4.开始过滤实验,记录实验开始时间;5.每隔一段时间(如30秒)记录滤液的体积,并进行相应的计算;6.实验结束后,关闭电源,停止过滤。
实验结果:根据实验记录的滤液体积和时间,绘制滤液体积与时间的曲线图。
根据曲线图可以得出滤饼过滤的速率和滤饼的压实程度。
实验讨论:1.根据实验结果,分析滤饼过滤速率与过滤压力之间的关系;2.分析滤饼压实程度与过滤时间的关系;3.分析滤液中可能存在的杂质,并提出可能的解决方法。
实验结论:通过恒压滤饼过滤实验,我们可以了解恒压滤饼过滤的原理和操作技巧。
实验结果显示,过滤压力对滤饼过滤速率有一定的影响,过滤压力越大,滤液的体积相对较大。
滤饼压实程度随着过滤时间的增加而增加。
在滤液中可能存在一些杂质,可以通过使用更好的过滤介质来解决。
综上所述,恒压滤饼过滤实验是一种简单、有效的分离和过滤方法。
实验改进建议:1.在实验过程中应严格控制恒压滤饼过滤仪的过滤压力,避免对滤饼产生不必要的压力;2.混合溶液的准备应尽量避免杂质的存在,以确保过滤液的纯净度;3.进一步研究过滤介质的选择和优化,以提高过滤效率。
实验三 :过滤综合实验
实验三 过滤综合实验—— 恒压(板框)过滤实验本实验设备由过滤板、过滤框、旋涡泵等组成,是一种小型的工业用板框过滤机。
本套装置可进行设计型、研究型、综合型实验。
由于设备接近工业生产状况,通过实验可培养学生的工程观念、实验研究能力、设计能力以及解决生产实际问题的能力。
一、实验任务根据教学大纲要求和各实验小组的准备情况,从下列实验任务中选择其中1-2项实验。
1.测定恒压过滤参数K 和过滤介质参数qe 、θe ;2.改变压力,测定滤饼压缩性指数S 和滤饼物料特性常数k ; 3.研究不同过滤压力对过滤机生产能力的影响;4.研究在相同压力下,不同滤浆浓度对过滤机生产能力的影响。
二、实验基本原理滤饼过滤是液体通过滤渣层(过滤介质与滤饼)的流动。
无论是生产工艺还是工艺设计,过滤速率的计算都要有“过滤常数”作依据。
由于滤渣厚度随着时间而增加,所以,恒压过滤速度随着时间而降低。
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,由于浓度不同,滤浆温度不同,其过滤常数也不尽相同,故要有可靠的实验数据作参考。
根据恒压过滤方程: ()()e e K q q θθ+=+2(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] 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(1)式微分可得:e q Kq K dq d 22+=θ (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: e q Kq K q 22+=∆∆θ (3) 上式为一直线方程。
试验时,在恒压下过滤要测定的悬浮液,测出过滤时间θ及滤液累计量q 的数据,在直角坐标纸上标绘q ∆∆θ 对 q 的关系,所得直线斜率为 K2,截距为 e q K 2,从而求出 K 和 e q 。
e θ 由下式得: e e K q θ=2(4)过滤常数的定义式:s p k K -∆=12 (5)两边取对数: ()()()k Lg p Lg s LgK 21+∆-= (6) 因过滤料液一定,压缩性指数 s =常数,cr k 01μ==常数,故K 与△P 的关系,在双对数坐标上标绘的是一条直线。
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。
恒压过滤实验常数测定实验报告
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 ´)。
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。
过滤实验数据处理
1. 真空过滤实验数据的计算方法根据恒压过滤方程:(q +q e )2=K(θ+θe ) (1)式中: q ─单位过滤面积获得的滤液体积 m 3/m 2;q e ─单位过滤面积的虚拟滤液体积 m 3/m 2;θ─实际过滤时间 S;θe ─虚拟过滤时间 S;K ─过滤常数 m 2/S 。
将(1)式微分得: e q kq k dq d 22+=θ (2) 此为直线方程,于普通坐标系上标绘dq d θ对 q 的关系,所得直线斜率为: k2,截距为e q k 2,从而求出,K ,q e 。
θe 由下式得:q 2e =K θe (3)当各数据点的时间间隔不大时,dqd θ可以用增量之比来代替。
即:q∆θ∆ 与 q 作图 在实验中,当计量瓶中的滤液达到100 ml 刻度时开始按表计时,做为恒压过滤时间的零点。
但是,在此之前吸滤早以开始,即计时之前系统内已有滤液存在,这部分滤液量可视为常量以q '表示,•这些滤液对应的滤饼视为过滤介质以外的另一层过滤介质,在整理数据时应考虑进去,则方程应改写为: ()q q kk q e '++=22∆θ∆ (4) AV q '=' 2. 计算举例(以0.02 MPa 为例)过滤漏斗的过滤面积: A =0.0692×(π/4)=0.003737 m 2滤浆浓度: 8%管内存液量: V1=0.0692×(π/4)×0.01+0.0152×(π/4)×0.55=0.000135 m 3=135ml当计量瓶中的滤液达到100 ml 刻度时开始按表计时V2=100ml所以 V '=235ml过滤常数: K ,q e ,θe 的计算举例 从q∆θ∆~q 关系图上0.02MPa 直线得斜率:K2=26902 K =0.743×10-4 m 3/m 2截距: ⎪⎭⎫ ⎝⎛'+e e q q K 2=1944.4 0629.0003737.0102356=⨯='-e q (m 3/m 2) q e =0.009334(m 3/m 2)17.110743.0009334.0θ4-22=⨯==K q e e (秒) 按以上方法依次计算q ∆θ∆~q 关系图上2,3直线的过滤常数,见表一 以△P ─K 的关系在双对数坐标纸上做图压缩性指数 s 及物性常数 k 的计算。
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)。
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。
恒压过滤虚拟仿真实验报告含数据
恒压过滤虚拟仿真实验报告含数据一、引言在化工和生物工程领域中,过滤技术被广泛应用于分离和纯化的过程中。
恒压过滤是一种常见的过滤方法,通过控制压力差来驱动溶液通过滤料,实现固体颗粒的分离。
为了更好地理解恒压过滤的原理和性能,本实验通过虚拟仿真的方式进行探索,并得到相关的数据和结论。
二、实验目的1.了解恒压过滤的基本原理和流程;2.掌握使用虚拟仿真进行恒压过滤实验的方法;3.分析实验数据,评估恒压过滤的性能;4.经过实验验证,得到相应的结论和改进建议。
三、实验原理1. 恒压过滤原理恒压过滤是一种通过维持一定的压力差来实现固液分离的过程。
在恒压过滤实验中,需要确定过滤介质、过滤装置和操作参数等。
过滤介质一般选择具有合适孔径和适应性强的材料,例如滤纸、滤布或滤板。
过滤装置主要由过滤器和增压装置组成。
过滤器的设计和选择关系到整个过滤过程的效率和质量。
操作参数包括过滤压力、过滤时间、溶液浓度等。
过滤压力是恒压过滤的核心参数,它直接影响着过滤速率和固体颗粒的截留效果。
2. 恒压过滤虚拟仿真实验方法恒压过滤虚拟仿真实验是通过计算机软件模拟实验过程,得到相应的数据和结果。
实验平台可以根据需要选择,例如MATLAB、Python等。
具体步骤如下: 1. 确定实验所需的模型和参数; 2. 利用模型和参数搭建实验在计算机上的仿真模型; 3. 运行仿真模型,收集实验数据; 4. 分析数据,得出结论。
四、实验步骤1. 确定实验参数根据实验要求和目的,确定过滤器孔径、初始压力和过滤介质等参数。
2. 搭建仿真模型利用计算机软件,搭建恒压过滤仿真模型。
模型中应包括过滤介质、过滤器和压力控制模块。
3. 运行仿真模型设置实验参数,运行仿真模型并记录数据。
4. 数据分析与结论根据实验数据,进行数据分析,得出结论并撰写实验报告。
五、实验数据与结果根据模拟实验的数据,得到以下结果:1.实验参数:–过滤器孔径:0.2mm–初始压力:1.5MPa–过滤介质:滤纸2.过滤速率与时间的关系如下表所示:时间(s)过滤速率(mL/s)10 0.520 0.430 0.3时间(s)过滤速率(mL/s)40 0.250 0.13.过滤效果与过滤器孔径的关系如下图所示:通过对实验数据的分析,我们可以得到以下结论:1.随着时间的增加,过滤速率逐渐减小,说明过滤器中的颗粒逐渐堵塞,阻力增大;2.随着过滤器孔径的减小,过滤效果逐渐提高,可以更好地截留固体颗粒;3.在一定的压力下,过滤器孔径的选择会直接影响过滤速率和过滤效果。
恒压过滤实验3d虚拟仿真数据处理
恒压过滤实验3d虚拟仿真数据处理
摘要:
一、恒压过滤实验简介
1.实验目的
2.实验原理
3.实验流程
二、3D 虚拟仿真数据处理方法
1.数据采集
2.数据处理流程
3.数据可视化展示
三、实验结果及分析
1.实验结果概述
2.结果对比分析
3.实验结论
正文:
恒压过滤实验是一种常用的固液分离实验方法,主要目的是研究过滤过程中压力、流速等参数对过滤效果的影响。
实验原理是利用恒定压力下,通过一定流速的液体,使固体颗粒在滤纸上形成一层滤饼,从而实现固液分离。
实验流程包括滤纸准备、实验装置搭建、实验过程监控及数据记录等步骤。
随着现代计算机技术的发展,3D 虚拟仿真技术逐渐应用于恒压过滤实验的数据处理中。
这种方法能够有效地提高实验数据处理的效率和精度。
数据处
理流程主要包括以下几个步骤:
1.数据采集:在实验过程中,通过传感器实时采集压力、流速等关键参数的数据,并将这些数据传输至计算机系统中。
2.数据处理流程:首先对采集到的原始数据进行预处理,如数据清洗、去噪等操作,然后运用相关的数学模型对这些数据进行处理,得到实验所需的各项指标。
3.数据可视化展示:将处理后的数据以图表或动画的形式展示出来,便于实验人员更直观地了解实验过程和结果。
通过3D 虚拟仿真数据处理方法,实验人员可以更方便地分析和对比不同实验条件下的实验结果。
实验结果概述表明,在一定范围内,压力和流速对过滤效果有显著影响。
通过对比分析实验结果,可以进一步优化实验条件,提高固液分离效果。
化工原理恒压过滤常数测定实验报告
恒压过滤常数测定真验之阳早格格创做一、真验脚段1. 认识板框压滤机的构制战支配要领.2. 通过恒压过滤真验,考证过滤基础表里.3. 教会测定过滤常数K 、q e 、τe 及压缩性指数s 的要领.4. 相识过滤压力对付过滤速率的效率. 二、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,即正在中力的效率下,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.效率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:(1)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:(2)于是式(1)可改写为:(3)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:(4)即 V2+2VV e=KA2τ (5)战从0到积分,则:将式(4)的积分极限改为从0到VeV e2=KA2τ (6)将式(5)战式(6)相加,可得:2(V+V e)dv= KA2(τ+τe) (7)所需时间,s.式中:—假制过滤时间,相称于滤出滤液量Veτe再将式(7)微分,得:2(V+V e)dv= KA2dτ (8)将式(8)写成好分形式,则(9)式中:Δq—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;Δτ—屡屡测定的滤液体积所对付应的时间,s;—相邻二个q值的仄衡值,m3/ m2.以Δτ/Δq为纵坐标,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:S=截距:I= q e则, K=,m2/s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:(10)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.三、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.图1 板框压滤机过滤过程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MgCO3不致重落,共时利用压缩气氛料槽中,用压缩气氛加以搅拌使MgCO3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.四、真验步调1.真验准备(1)配料:正在配料罐内配制含MgCO10%~30%(wt. %)的火3悬浮液,(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),使悬浮液搅拌匀称.搅拌时,应将配料罐的顶盖合上.MgCO3(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)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).(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.(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.2.过滤历程(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.(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.(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)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.3.荡涤历程(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).(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.(3)荡涤液震动约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.真验中断(1)先关关空压机出心球阀,关关空压机电源.(2)挨开仄安阀处鼓压阀,使压力罐战浑火罐鼓压.(3)脱掉滤框、滤板、滤布举止荡涤,荡涤时滤布不要合.(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.五、数据处理过滤里积A=22.二种压好下的△τ/△q ~关系直线图2 △τ/△q ~关系直线(P=0.1GPa ) 图3 △τ/△q ~关系直线(P=0.2GPa )表3 二种压好下的K 、q e 、τe 值3. 滤饼压缩性指数S 的供与图4 △τ/△q ~q 直线(P=0.1GPa ) 图5 lgK~lg △P直线由图4斜率为75718.7346,则K 3×10-5可知,MgCO 3滤饼压缩性指数S 非常小,该滤饼不可压缩. 六、分解计划从真验数据去瞅咱们的真验不是很很乐成,真验缺点比较大.特天是0.1GPa 下的真验数据,存留很大的缺点,直线拟合相关系数较小,截止中q e 战τe 的值皆偏偏小.制成真验缺点的主要本果有:(1)真验支配时流量出统制佳,阀门开太大了(2)板框不很佳的对接,引导有洪量的火不通过滤布便间接流下去被动做滤液(3)正在用火桶接火,称量的历程中火有溅出,正在接下一桶火之前火桶的火并已倒搞洁(4)计时爆收的随机缺点(5)MgCO3混同不匀称(6)仪器自己存留缺点.。
恒压过滤实验
恒压过滤实验报告实验报告1.绘制恒压过滤实验装置流程图,标出液体流动路线图。
答:1-空气压缩机;2-压力罐;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2.由表一的恒压过滤实验数据求过滤常数K、q e、τe。
答:滤布直径d=10cm,过滤面积S=0.00785m2已知函数关系中,斜率=2/K,截距=2q e/K,τe= q e2/K数据组一不同压力下的数据压力(MPa)函数关系数据组二压力(MPa)函数关系数据组三压力(MPa)函数关系3.比较几种压差下的K、q e、τe值,讨论压差变化对以上参数数值的影响。
答:随着压力的增大,K增大, q e减小(后增大),τe减小。
4.在直角坐标纸上绘制lgK~lg△p关系曲线,求出S。
答:已知lgK~lg△p关系曲线斜率=1-S数据组一S=1-0.32412=0.67588 数据组二S=1-0.5301=0.4699 数据组三S=1-0.76068=0.239325.实验结果分析与与讨论。
答:由实验数据得实验不成功,实验误差较大。
造成实验误差的主要原因:①实验操作时流量没控制好;②计时产生的随机误差;③仪器本身存在的误差;④计算时产生的随机误差等。
思考题1.板框过滤机的优缺点是什么?适用于什么场合?答:优点:结构简单、制造容易、设备紧凑、过滤面积大而占地面积小、操作压力高、滤饼含水量少、对各种物料的适用能力强。
缺点:间歇操作,劳动强度大,生产效率低。
适用于间歇操作的场合。
2.板框压滤机的操作分哪几个阶段?答:板框压滤机的操作分为:装板框,压实,过滤,重装,用清水灌横穿洗涤。
3.为什么过滤开始时,滤液常常有点浑浊,而过段时间后才变清?答:因为开始过滤时,滤饼尚未形成,空隙较大的滤布使较小的颗粒漏过,形成较紧密的滤饼后,颗粒不易通过.4.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K、qe、τe值后,若将过滤压强提高一倍,问上述三个值将有何变化?答:影响过滤速率的主要因素:滤饼的性质,如滤饼颗粒大小、滤饼的压缩性、滤饼的厚度等;滤液的黏度;过滤压力。
恒压过滤常数测定实验报告
一、 实验课程名称:化工原理二、实验项目名称:恒压过滤常数测定实验三、实验目的和要求: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。
四、实验内容和原理实验内容:测定时间与滤液量的变化关系,绘制相关图表,求出过滤常数K 及压缩性指数S 。
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。
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,在低雷诺数范围内,过滤速率计算式为:Lp a K u μεε∆-=223')1(1 (1)由此可以导出过滤基本方程式: )('12Ve V v r p A d dV s+∆=-μτ (2) 恒压过滤时,令k=1/μr ’v ,K=2k △p 1-s ,q=V/A ,q e =Ve/A ,对(2)式积分得:(q+q e )2=K(τ+τe )(3) K 、q 、q e 三者总称为过滤常数,由实验测定。
对(3)式微分得: 2(q+q e )dq=Kdτe q K q K dq d 22+=τ (4)用△τ/△q 代替dτ/dq,用q 代替q 。
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 。
改变过滤压差△p ,可测得不同的K 值,由K 的定义式两边取对数得:lgK=(1-S)lg(△p)+lg(2k) (5)在实验压差范围内,若k 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 ,进而确定物料特性常数k 。
[精品]恒压过滤常数测定实验数据处理
[精品]恒压过滤常数测定实验数据处理
恒压过滤常数测定实验是对气体滤料性能特性进行测定的一种重要实验方法,但在实际测试过程中数据处理也是一项比较复杂和费时间的工作。
首先,应在测试设备和样品之间建立符合实验要求的稳定性和反应性,以便于测试和数据处理。
一般情况下,恒压流率可以做到±2%,恒压流量测量容差可以到±10%,过滤阻力测量容差可以到±3%。
其次,应根据实际测试情况进行统计描述,并求取db / dp 的均值和标准偏差。
此外,实验数据中除气体滤料性能特性之外,还应同时考虑其他影响因素,如温度、湿度等,把多种因素考虑在内,以更准确地描述滤料的性能。
最后,应应用ESP、ASP等法则对计算结果反推出滤料恒压过滤常数,完成故后的过滤常数的数据处理。
总而言之,恒压过滤常数测定实验的数据处理包括实测数据的拟合、统计描述以及恒压过滤常数的反推。
建立稳定的测试条件和考虑有影响因素对测试结果是至关重要的,只有经过准确的数据处理,才能成功地获得测试结果。
恒压过滤实验数据处理
恒压过滤实验板框压虑机的结构尺寸:框厚度20mm ,单板的过滤面积0.0177m 2,框数为2块,总过滤面积为0.0254m 2空气压缩机规格型号:风量0.06m 3/min ,最大气压0.8MPa 。
五、数据记录记录实验原始数据列于下表。
六、数据处理根据原理部分的公式,计算结果列于下表。
数据计算结果表以q τ∆∆为纵坐标,q 为横坐标绘成一直线,可得该直线的斜率和截距,斜率: 2S K==215768,k=9.269×10-6 截距: 2e I q K==1503.4, 则, 22,K m s S = 3,2e KI I q m S== 222,e e q I s K KSτ==九、讨论、心得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。
2处理数据分析时发现一二两组数据存在很大偏差,可能是做实验量水的体积时溢出很多,使数据不准确。
以后实验要注意一下。
3影响过滤速率的主要因素有过滤压强、过滤介质、过滤面积。
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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,验证过滤根本理论。
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根本原理过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以到达固、液别离的一种操作过程,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、液别离。
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展而不断增加,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根本上处在层流流动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〕别离变量积分,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,那么: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,那么式中:△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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恒压过滤实验
板框压虑机的结构尺寸:
框厚度20mm,单板的过滤面积0.0177m2,框数为2块,总过滤面积为0.0254 m2
空气压缩机规格型号:风量0.06m3/min,最大气压0.8MPa。
五、数据记录
记录实验原始数据列于下表。
六、数据处理
根据原理部分的公式,计算结果列于下表。
数据计算结果表
以q
τ
∆∆为纵坐标,q为横坐标绘成一直线,可得该直线的斜率和截距,
斜率: 2S K ==215768,k=9.269×10-6 截距: 2e I q K ==1503.4, 则, 2
2
,K m s S =
3
,
2
e K I I q m S
=
=
2
22
,e e q I
s K
K S
τ=
=
九、讨论、心得
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。
2处理数据分析时发现一二两组数据存在很大偏差,可能是做实验量水的体积时
溢出很多,使数据不准确。
以后实验要注意一下。
3影响过滤速率的主要因素有过滤压强、过滤介质、过滤面积。