化工原理过滤常数的测定实验
实验：过滤常数的测定
过滤常数的测定一. 实验目的1、了解板框过滤机的结构、流程及操作方法。
2、测取不同过滤压力（范围0.05--0.2MPa ）下恒压过滤常数K 、单位过滤面积当量过滤量e q 、当量过滤时间e τ3、测取滤饼的压缩性指数s 和物料常数k 。
4、测定q ∆∆τ～q 关系并绘制不同压力下的q∆∆τ～q 关系曲线。
5、测定lg △P-lgK 关系并在双对数坐标下绘制不同压力下的lg △P-lgK 关系曲线。
二．实验原理过滤是利用能让液体通过而截留固体颗粒的多孔介质（滤布和滤渣），使悬浮液中的固体、液体得到分离的单元操作。
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，该固体颗粒床层的厚度随着过滤过程的进行不断增加。
过滤操作分为恒压过滤和恒速过滤。
当恒压操作时，过滤介质两侧的压差维持不变，单位时间通过过滤介质的滤液量不断下降；当恒速操作时，即保持过滤速度不变。
过滤速率基本方程的一般形式为 )(12e sV V P A d dV +∆=-μγντ (1) 一般情况下，s=0～1，对于不可压缩滤饼，s=0。
在恒压过滤时，对（1）式积分可得：q ＋q e )2＝K(τ＋τe ) (2)将(2)式微分得: e q kq k dq d 22+=τ (3) 此为直线方程，于普通坐标系上标绘dqd τ 对q 的关系，所得直线斜率为: k 2，截距为eq k 2，从而求出，K ，q eτ e 由下式得: q 2e ＝K τe (4)当各数据点的时间间隔不大时，dq d τ可以用增量之比来代替即:q∆∆τ 与q 作图。
另过滤常数的定义式: 2k △p1-s (5)两边取对数: lgK ＝(1-s)lg(△p)＋lg(2k) (6)因 s ＝常数，k ＝v μγ1＝常数，故 K 与△P 的关系，在双对数坐标上标绘是一条直线。
直线的斜率 1-S ，由此可计算出压缩性指数 S ，读取△P-K 直线上任一点处的K ，△p 数据一起代入(5)式计算物料特性常数 k 。
过滤常数的测定
实验四 过滤常数的测定一、实验目的1、 熟悉板框压滤机的结构和操作方法；2、 测定在恒压操作时的过滤常数K ，q e ，τe ，测定物料压缩指数s ；3、 了解操作条件对过滤速度的影响。
二、实验原理1、过滤常数的测定过滤是借助于外界推动力的作用，使悬浮液通过某种多孔性介质，从而实现固液分离的操作。
单位时间通过单位过滤面积的滤液量称为过滤速度。
过滤速度的大小与压力差、滤饼厚度、悬浮液和滤饼的性质、悬浮液的温度等有关。
故过滤速度方程式可表示为：)(2)(e e q q K q q rv pd dq Ad dV u +=+∆===μττ（4－1）式中：V ——滤液量，m 3；A ——过滤面积，m 2；τ——得到滤液V 所需的过滤时间，s ； K ——过滤常数，rvpK μ∆=2，m 2/s ；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滤液量,m ；V e ——虚拟滤液的体积，它是形成相当于过滤介质阻力的一层滤饼时，应得到的滤液量，m 3；r ——滤饼的比阻，m -2; μ——滤液的粘度，Pa.s ；v ——获得单位体积滤液所形成的滤饼，m 3/m 3。
在恒压过滤情况下，滤液量与过滤时间的关系可用下式表示：τK qq q e =+22e eK q τ=2（4－2）将过滤方程式微分后得e q Kq K d dq 22+=τ实验过程中，可用增量比ττd dq q 代替∆∆，则有下式e q Kq Kq 22+=∆∆τ（4－3）标绘出Δτ/Δq 对q (q 取各时间间隔内的平均值)的直线,如上图所示,直线斜率为2/K,截距2q e /K ，由此可求出K 和q e 。
图4－1 Δτ/Δq 与q 的关系2、滤饼压缩性指数s 及比阻滤饼的比阻与压差的关系为，sp r r ∆=0，带入过滤常数的定义式可得sspk vr pK --∆=∆=10122μ两边取对数：)2lg()lg()1(lg k p s K +∆-=（4－4）因常数常数，===νμ01r k s ，故K 与Δp 的关系在双对数坐标上标绘是一条直线，斜率为（1-s ），由此可计算出压缩性指数s ，读取Δp ～K 直线上任一点处的K 值，将K 、Δp 数据一起代入过滤常数定义式计算物料特性常数k 及比阻。
化工原理过滤实验报告
恒压过滤实验一、 实验目的1、熟悉板框压滤的构造和操作方法；2、测定恒压过滤方程中的常数。
二、 实验原理板框压滤是间歇操作。
一个循环包括装机、压滤、饼洗涤、卸饼和清洗五个工序。
板框机由多个单元组合而成，其中一个单元由滤板、滤框、洗板和滤布组成，板框外形是方形，板面有内槽以便滤液和洗液畅流，每个板框均有四个圆孔，其中两对角的一组为过滤通道，另一组为洗涤通道。
滤板和洗板又各自有专设的小通道。
图中实线箭头为滤液流动线路，虚线箭头则为洗液流动路线。
框的两面包以滤布作为滤面，滤浆由泵加压后从下面通道送入框内，滤液通过滤布集于对角上通道而排出，滤饼被截留在滤框内，如图1—1所示。
过滤完毕若对滤饼进行洗涤则从另一通道通入洗液，另一对角通道排出洗液，如图2-2-4-2b ）所示。
图1—1 过滤和洗涤时液体流动路线示意图在过滤操作后期，滤饼即将充满滤框，滤液是通过滤饼厚度的一半及一层滤布而排出，洗涤时洗液是通过两层滤布和整个滤饼层而排出，若以单位时间、单位面积获得的液体量定义为过滤速率或洗涤速率，则可得洗涤速率约为最后过滤速率的四分之一。
恒压过滤时滤液体积与过滤时间、过滤面积之间的关系可用下式表示：·)()(22e e KA V V θθ+=+ （1）式中：V ——时间θ内所得滤液量[m 3]V e ——形成相当于滤布阻力的一层滤饼时获得的滤液量，又称虚拟滤液量[m 3] θ——过滤时间[s]θe ——获过滤液量V e 所需时间[s] A ——过滤面积[m 2] K ——过滤常数[m 2/s]若令：q=V/A 及q e =V e /A ，代入式（1）整理得：)()(2e e K q q θθ+=+ （2）式中：q ——θ时间内单位面积上所得滤液量[m 3/m 2] q e ——虚拟滤液量[m 3/m 2]^K 、q e 和θe 统称为过滤常数。
式（2）为待测的过滤方程，因是一个抛物线方程，不便于测定过滤常数。
实验四恒压过滤常数的测定
实验四恒压过滤常数的测定过滤操作在石油化工、医药等行业中的应用很广泛，是润滑油精制的重要过程之一。
测定恒压过滤常数，对合理地设计、选用过滤设备及过滤过程的操作，都具有很重要的意义。
一、实验目的及任务熟悉板框式过滤机结构及操作方法。
）测定恒压过滤时的过滤常数。
测定洗涤速率与过滤终了速率的关系。
二、实验基本原理过滤是利用多孔过滤介质将液-固混合物系进行分离的过程，属于机械分离。
通常所用的过滤介质有棉织物、毛织物、多孔陶瓷、多孔玻璃等。
过滤介质的选用依被分离的物系性质而定。
固液（悬浮液或滤浆）混合物在一定的压力作用下，液体通过过滤介质的孔道，而固体物被截留，从而达到分离的目的。
过滤操作分为恒速过滤和恒压过滤两种。
在过滤过程中，随过滤时间的增加，滤饼厚度增加，则流体通过固体颗粒之间的孔隙时的阻力增加。
当维持过滤压力不变时，过滤速率是下降的，称为恒压过滤。
当维持过滤速率不变时，过滤压力要上升，称为恒速过滤。
恒压过滤方程为：式中V 滤液体积，m3t过滤时间，s ；V e过滤介质的当量滤液体积，m3; t e得到体积滤液所需时间，s ；A过滤面积m2K过滤常数，m2/s，与物性参数及过滤压力差Δp有关，可以表示为：式中Δp滤饼两侧的压力差，N/m2s滤饼的压缩指数，对不可压缩滤饼s=0；k滤浆的物性常数，m4/(N·s)μ滤液的粘度，Pa·sr滤饼的比阻，L/mc饼液比，m3/m3在实验过程中通常用单位过滤面积的滤液量来表示，即（2-30）此时，过滤方程可改写为：此时，过滤方程可改写为：（2-31）为实验测取数据方便，将式）微分写为差分的形式：由此可知，Δt/Δq与q成直线关系。
在直角坐标纸上，若用纵坐标表示Δt/Δq，横坐标表示q，做图得一条直线。
直线的斜率为2/K，截距为2q e/K，由此可以求出K，q e。
进而求得：（2-33）求出的K，t e，q e即为恒压过滤操作条件下的过滤常数。
过滤常数的测定实验报告
过滤常数的测定实验报告实验名称:过滤常数的测定实验一、实验内容?A在一定干燥条件下测定硅胶颗粒的干燥速率曲线。
B测定往复振动筛板塔在不同振动频率下的传质单元高度。
C测定气体通过干燥器的压降。
D测定恒压操作条件下的过滤常数K，qe。
二、实验目的?A学习并掌握应用数学模型法处理工程实际问题的研究方法。
B了解过滤设备的构造和操作方法。
C学习并掌握实验测定过滤常数的基本原理和方法，了解测定过滤常数的工程意义。
D了解影响干燥速率的有关的有关工程因素，熟悉流化床干燥器的结构特点及操作办法。
三、实验原理?广义地讲，过滤是借助于能将固体物截留而让流体通过的（过滤）多孔介质将固体物从液体或气体中分离出来的单元操作。
工业上，过滤多指液固系统的分离。
过滤过程的本质是流体通过固定颗粒层（滤饼）的流动，只不过在过滤过程中，固定颗粒层的厚度在不断增加，流体流动阻力也不断增大，因此，在推动力（压差）不变的情况下，单位时间内通过过滤介质的液体量在不断减少。
如果将单位时间内通过单位过滤面积的滤液量定义为过滤速率，即（7-1）（7-2）式中u——过滤速率，m/sV——通过过滤介质的滤液量，m3；A——过滤面积，m2；τ——过滤时间，s；q——通过单位过滤面积的滤液量，m3/m2；可以预测，在恒定压差下，过滤速率和滤液量q与过滤时间有如图7-1所示的关系。
(a)(b)图7-1过滤速率和滤液量与过滤时间的关系尽管过滤是一个流体力学问题，但在过滤过程中，影响过滤速率的主要因素A推动力大小B滤饼厚度C滤饼、悬浮液性质D悬浮液温度E过滤介质的阻力等诸多因素，因此，难以直接采用流体在圆管中流动的有关计算公式来计算过滤速率和阻力等问题。
对于过滤问题，可以根据过程的本质和特征对实际过程做出适当简化，从而可以采用适当的数学方程（模型）进行描述。
比较过滤过程与流体通过固定床的流动可知，过滤速率即为流体经过固定床的表观速率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数范围。
化工原理实验：过滤实验
理由。
板框压滤机的选型
1.求 q q qe2 K qe 将经过换算成工业生产条件下的 K、 q代e 入求出 q 2.求A：根据式 A V求q A。 3.选型：根据式 A 2选b2型n ，n应取整数。
6000
P=0.10mPa
P=0.15mPa
P=0.20mPa
5000
Δθ/Δq
4000
3000
2000
1000 0
0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16
q
不同过滤压差下的
q
~
q 关系图
在直角坐标纸上标绘 q 对 q 的关系，见上图，所得直线
斜率为 2 ，截距为 K
正。
④
r0：与滤饼性质有关，物料一定则
一定。
r0
⑤ C ：获得单位体积滤液时，在过滤介质上被截留
的滤饼体积为 C。
影响因素分析
从以上分析可知：只有试验条件与工业生产条件相 同时，才可直接用试验测定的结果，否则需校正。
由于 与s 物r0料有关，所以实验的物料必须与工业 生产相同， 可根据温度校正，但 必须s使r用0 工业生
（3）使阀门3、10、15处于全开状态，启动旋涡泵，调节 阀门使压力表达到规定值。
（4）待压力表稳定后，打开过滤入口阀，过滤开始。当量 筒内见到第一滴液体时按秒表计时。记录滤液每达到一定量 时所用的时间。
操作要点
建议每收集500ml滤液记录一次时间。有两种记录方 法：方法一为累计收集的滤液量和所需的时间；方法二 为记录每收集500ml所需的时间。要测到满框为止。 （满框的数据很重要，为什么？）
【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)
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.。
过滤常数测定
过滤常数测定一、实验目的L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及压缩性指数的方法。
4.了解过滤压力对过滤速率的影响。
5.学会有关测量与控制仪表的使用方法。
二、实验原理根据恒压过滤方程乂q+qe)2=K(e+%)(l)式中:q-单位过滤面积获得的滤液体积m3/m2;qe-单位过滤面积的虚拟滤液体积m3/m2;6-实际过滤时间S;6e-虚拟过滤时间S;K-过滤常数m2∕S将⑴式微分得：d22qqe(2)dqkkd对q的关系，所得直线斜率为:dq此为直线方程，于普通坐标系上标绘22,截距为qe,从而求出，K,qe o在根据6e=qe∕K,求出Be。
kk三、实验装置流程示意图四、实验步骤及注意事项（I）打开总电源空气开关，打开仪表电源开关。
（2）配制含CaCO38%-13%（质量）的水悬浮液。
（3）开启空压机，打开阀3,阀4,将压缩空气通入配料水槽，使CaCO3悬浮液搅拌均匀。
（4）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（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）关闭阀2,在压力料槽排气阀16打开的情况下，打开阀6,使料浆自动由配料桶流入压力槽至1∕2~1∕3处，关闭阀4,阀6。
（6）通压缩空气至压力贮槽，使容器内料浆不断搅拌。
压力料槽的排气阀要不断缓缓排气，但又不能喷浆。
（7）打开1#电磁阀，打开阀2,阀5,阀7,阀10,阀12,阀14,开始实验。
（8）手动实验：每次实验应在滤液从汇集管刚流出的时刻作为开始时刻。
每次回V取为600-70Oml左右，记录相应的过滤时间回t。
要熟练双秒表轮流读数的方法，量筒交替接液时不要流失滤液。
测量8~10个读数即可停止实验。
打开2#电磁阀和阀8做中等压力实验。
打开3#电磁阀，阀9,阀11做大压力实验。
（9）实验完毕关闭阀12,阀14,打开阀4,阀6,将压力料槽的悬浮液压回配料桶，关闭阀4。
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;。
过滤常数的测定
实验六 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,验证过滤基本原理；3．学会测定过滤常数K 、q e 、τe ，并以实验所得结果验证过滤方程式，增进对过滤理论的 理解；4．改变压强差重复上述操作，测定压缩指数s 和物料特性常数k ； 5．了解操作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：L p a K u μεε∆-=223')1(1(1)u ：过滤速度，m/sK ’：康采尼常数，层流时，K ’＝5.0 ε：床层空隙率，m 3/m 3μ：滤液粘度，Pas a ：颗粒的比表面积，m 2/m 3△p ：过滤的压强差，PaL ：床层厚度，m由此可以导出过滤基本方程式：)('12Ve V v r p A d dV s+∆=-μτ(2)V ：过滤体积，m 3τ：过滤时间，s A ：过滤面积，m 2Ve ：虚拟滤液体积，m 3r ：滤饼比阻，1/m 2，r=5.0a 2(1-ε)2/ε3r ’：单位压强下的比阻，1/m 2，r= r ’△p sv ：滤饼体积与相应滤液体积之比，无因次S ：滤饼压缩性指数，无因次，一般S ＝0～1，对不可压缩滤饼，S ＝0 恒压过滤时，令k=1/μr ’v ，K=2k △p 1-s ，q=V/A ，q e =V e/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 Kq K dq d 22+=τ (4)用△τ/△q 代替dτ/dq ，在恒压条件下，用秒表和量筒分别测定一系列时间间隔△τi ，和对应的滤液体积△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 。
河科大化工原理-实验4 过滤常数的测定
实验4 恒压过滤参数的测定一、实验目的⒈ 了解板框压滤机的构造、过滤工艺流程和操作方法。
⒉ 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。
⒊ 学习滤饼的压缩性指数s 和物料常数k 的测定方法。
⒋ 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)()(2e e K q q θθ+=+ （4-1） 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（4-1）进行微分可得：e q Kq K dq d 22+=θ （4-2） 这是一个直线方程式，于普通坐标上标绘q dq d -θ的关系，可得直线。
其斜率为K2，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 （4-3） 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。
过滤常数的定义式： s p k K -∆=12 （4-4） 两边取对数)2lg(lg )1(lg k p s K +∆-= (4-5) 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（4-4）求物料特性常数k 。
实验：过滤常数的测定
过滤常数的测定一. 实验目的1、了解板框过滤机的结构、流程及操作方法。
2、测取不同过滤压力（范围0.05--0.2MPa ）下恒压过滤常数K 、单位过滤面积当量过滤量e q 、当量过滤时间e τ3、测取滤饼的压缩性指数s 和物料常数k 。
4、测定q ∆∆τ～q 关系并绘制不同压力下的q∆∆τ～q 关系曲线。
5、测定lg △P-lgK 关系并在双对数坐标下绘制不同压力下的lg △P-lgK 关系曲线。
二．实验原理过滤是利用能让液体通过而截留固体颗粒的多孔介质（滤布和滤渣），使悬浮液中的固体、液体得到分离的单元操作。
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，该固体颗粒床层的厚度随着过滤过程的进行不断增加。
过滤操作分为恒压过滤和恒速过滤。
当恒压操作时，过滤介质两侧的压差维持不变，单位时间通过过滤介质的滤液量不断下降；当恒速操作时，即保持过滤速度不变。
过滤速率基本方程的一般形式为 )(12e sV V P A d dV +∆=-μγντ (1) 一般情况下，s=0～1，对于不可压缩滤饼，s=0。
在恒压过滤时，对（1）式积分可得：q ＋q e )2＝K(τ＋τe ) (2) 将(2)式微分得: e q kq k dq d 22+=τ (3) 此为直线方程，于普通坐标系上标绘dqd τ 对q 的关系，所得直线斜率为: k 2，截距为e q k2，从而求出，K ，q e τ e 由下式得: q 2e ＝K τe (4) 当各数据点的时间间隔不大时，dq d τ可以用增量之比来代替即:q∆∆τ 与q 作图。
另过滤常数的定义式: 2k △p1-s (5)两边取对数: lgK ＝(1-s)lg(△p)＋lg(2k) (6)因 s ＝常数，k ＝v μγ1＝常数，故 K 与△P 的关系，在双对数坐标上标绘是一条直线。
直线的斜率 1-S ，由此可计算出压缩性指数 S ，读取△P-K 直线上任一点处的K ，△p 数据一起代入(5)式计算物料特性常数 k 。
实验三恒压过滤常数测定
实验三、恒压过滤常数测定实验日期：2016.11.19一、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、qe、τe 的方法；4、了解操作压力对过滤速率的影响。
二、基本原理运用层流时泊肃叶公式经过一系列推导得：e q K2q K 2q +=∆∆τ（3-1）式中q——单位过滤面积的滤液体积，m 3/m 2；q e ——单位过滤面积的虚拟滤液体积，m 3/m 2；τ——过滤时间，s；K——滤饼常数，由物料特性及过滤压差所决定；改变实验所用的过滤压差Δp，可测得不同的K 值，由K 的定义式两边取对数得）（）（）（2k lg p lg s -1lgK +∆=（3-2）在实验压差范围内，若k 为常数，则lgK ~lg（Δp）的关系在直角坐标上应是一条直线，直线的斜率为（1-s），可得滤饼压缩性指数s，由截距可得物料特性常数k。
三、实验装置与流程四、实验步骤与注意事项（1）恒压过滤常数测定步骤a.配制含CaCO34%左右的水悬浮液；熟悉实验装置流程。
b.仪表上电：打开总电源空气开关，打开仪表电源开关。
c.开启空气压缩机。
e.正确安装好滤板、滤框及滤布。
滤布使用前先用水浸湿。
滤布要绑紧，不能起皱。
f.打开阀将压缩空气通入配料水，使CaCO3悬浮液搅拌均匀。
g.打开压力料槽放空阀8，打开阀7，使料浆由配料桶流入压力料槽至1/2~1/3，关闭阀7。
h.打开阀将压缩空气通入料槽；将压力调节至0.05~0.07MPa。
i.打开阀9，实验应在滤液从汇集管刚流出的时刻作为开始时刻，每次ΔV 取为800mL左右，记录相应的过滤时间Δτ。
量筒交替接液时不要流失滤液。
等量筒内滤液静止后读出ΔV并记录Δτ。
测量8个读数即可。
关闭阀9，调节压力至0.1~0.15MPa，重复上述实验步骤做中等压力过滤实验。
关闭阀9，调节压力至0.2~0.25MPa，重复上述实验步骤做高压力过滤实验。
化工原理恒压过滤常数测定实验报告之欧阳地创编
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，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：（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=KA2τ （5）将式（4）的积分极限改为从0到V和从0到积分，则：eV e2=KA2τ（6）将式（5）和式（6）相加，可得：2(V+V e)dv= KA2(τ+τe) (7)式中：—虚拟过滤时间，相当于滤出滤液量Veτ所需时e间，s。
江苏师范大学《化工原理》教学实验PPT实验四恒压过滤常数测定
(一)实验目的
1.熟悉板框压滤机的构造和操作方法。 2. 学会测定过滤常数K、qe、θe、s的测定方法。 3.了解过滤压力对过滤速率的影响。
1
(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，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。
q
(m3/m2)
K (m2/s)
qe (m3/m2)
q — 相邻两个q值的平均值，m3/ m2。 以 q 为纵坐标， q 为横坐标将式标绘成一直线，可得该直线的斜
率和截距。
斜率： 2/K
截距：2qe/K
(三)、实验装置与流程
(四)、实验步骤
（1）清洗水箱，并加装实验用水。给离心泵灌水，排出泵内气体。 （2）检查各阀门开度和仪表自检情况，试开状态下检查电机和离心泵
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。
q
2 K
q
2 K
qe
式中：q — 每次测定的单位过滤面积滤液体积，m3/ m2；
— 每次测定的滤液体积 所对应的时间，s；
是否正常运转。开启离心泵之前先将出口阀关闭，当泵达到额定转速 后方可逐步打开出口阀。
（3）实验时，通过组态软件或者仪表逐渐增加电动调节阀的开度以增 大流量，待各仪表读数显示稳定后，读取相应数据。离心泵特性实验 主要获取实验数据为：流量Q、泵进口压力p1、泵出口压力p2、电机 功率N电、泵转速n，及流体温度t和两测压点间高度差（0.1m）。
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⑴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。
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。
⑵对所得的物理模型进行数学描述，即建立数学模型。
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2.过滤实验的数学模型
滤饼的简化过程中的二个假定
⑴比表面积a相等； ⑵空隙率ε相等
数学模型的建立
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)
(1 ) 3
u 2
'
(1 )a 3
u 2
过 滤实验
<化工原理实验室> <赵培 张秋香>
一.实验目的
掌握过滤问题的简化工程处理方法 过滤常数的测定 了解过滤设备的构造和操作方法
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。
（4）
应用康彩尼公式：' 5
Re'
K' Re'
代入上式
（5）
颗粒物料恒算：
(V LA) LA(1 ) p （6）
V
V
LA
(1 ) p (1 ) p
（7）
一并代入得：
u
dV
Ad
P
r q
过程推动力 过程阻力
dq
d
（8）
6. 用重量传感器测滤液量时，实验方法和步骤同上。
7. 如果是计算机在线监测与数据处理，完成上述1、2步 骤后，第3步骤进行到重量传感器显示仪读数开始上升 时按下鼠标“开始”即可。
五.原始数据记录
过滤器直径d=128mm； 操作压力P=0.03Mpa；1.03%轻质碳酸钙浆料。
序 时间 号 (sec)
1 K
，
截距为
2qe K
。
三.实验流程
四.实验步骤
1. 将已配好一定波美度的轻质碳酸钙悬浮液倒入料液桶， 安装好过滤器，次序：后板框－滤板－框－滤板－框－ 前板框，在滤板前后跨放好滤布，顺时针拧紧板框。
2. 在清液槽中倒入一定量的清水，使清液槽中有读数，记 下高度h0或g0，以便确定测量基准。关闭放尽阀17、过 滤阀5、进水阀7，全开压力调节阀2，启动泵3，物料循 环搅拌均匀。
◆ 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。
过滤过程的特点：流体通过过滤介质和滤饼
空隙的流动是一种缓慢的流动，及爬流。
1.简化工程处理方法
◆ 数学模型法： 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。
对所得的物理模型进行数学描述，即建立 数学模型。
其中： r K 'a2 (1 )
；
p 3
恒压：
dq
d
K 2(q qe )
其中： K 2P ，
r
qe ：为虚拟滤液量
K' 5
；
（9）
对（9）式积分：
1
1 K
(q
q1 )
2qe K
（10）
用
1
q q1
对 q q1 作图，直线的斜率为
高度 (mm)
六.实验结果
3. 物料打循环约2分钟后，打开过滤阀5、压力表阀9，关小 压力调节阀2，可以调节压力为0.02～0.06Mpa任意刻度， 同时打开过滤器放气阀11，进行排气2～3次。另一人两手 各执一只秒表，当有第一滴滤液滴出时（或重量传感器显 示仪读数开始上升时），迅速启动一个秒表，待操作压力 显示恒定时，再双手同时摁下二只秒表，这时一个秒表走， 另一个秒表停，并记下摁秒表时对应的滤液高度（或重
u12 2
ΔP f ( deu1 , ) le u12
de de 2
f ( deu1 , ) de
⑶通过实验对数学模型的合理性进行检验并测定模型参数。 采用已知大小的颗粒（比表面积、空隙率已知），组织实验。 改变颗粒大小进行检验模型的可靠性。
康彩尼公式： ' 5
量），这时所得的数据为恒压开始操作的时间τ1和h1（或 g1），经处理后可得q1。
4. 在恒压的条件下，每上升2cm，交替启动、停止，二只
秒表记时和滤液计量，至滤液每上升1cm时，时间超过 近40～60秒时，实验结束。
5. 实验结束时，关闭压力表阀9、过滤阀5，全开阀2，打 开空气压缩阀12，使过滤器滤饼压干，然后拧松摇手板， 拆卸过滤器，滤饼回收。
0
重量 序 时间 (kg) 号 (sec)
6
重量 序 (kg) 号
12
时间 (sec)
重量 (kg)
1
7
13
2
8
14
3
9
15
4
10
16
5
11
17
序 时间 号 (sec) 0
1
2
3
4
5
高度 序 时间 (mm) 号 (sec)
6
7
8
9
10
11
高度 序 (mm) 号
12
时间 (sec)
13
14
15
16
17