恒压过滤实验报告材料
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: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。
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。
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。
恒压过滤实验报告.
恒压过滤实验报告.前言恒压过滤是生产中常用的一种分离技术,可以对固液混合物进行分离,该技术广泛应用于化工、制药、食品、环保等领域,具有操作简单、效率高、成本低等优点。
本实验旨在研究恒压过滤的原理和操作技巧,为生产实践提供参考。
实验原理恒压过滤是通过维持一个恒定的压力差,让固液混合物在滤芯中过滤分离出固体。
其基本原理如下:固液混合物进入过滤设备,经过筛网或筛板分离大颗粒杂物,进入滤芯。
进入滤芯的固液混合物在受到一定压力的作用下,固体颗粒会被阻挡,而液体则通过滤芯中微小的孔隙、裂缝等间隙过滤出来,达到分离的目的。
为了维持一个稳定的过滤效果,需要对过滤设备进行恒定的压力控制。
从而使得过滤过程更加稳定和高效。
实验步骤1、准备实验所需的设备及试剂。
2、将袋装黏稠液体加入到过滤设备中,调整操作参数至适宜的处理参数。
3、在恒压控制下,开启设备进行过滤操作。
根据实际情况可以调整参数以达到最佳效果。
4、分离出的固液混合物收集并分离保存。
5、清洗过滤设备及沉淀器等材料,准备下一次使用。
实验要点1、实验前应检查设备及试剂的干净程度,确保实验结果的准确性和可靠性。
2、操作过程中应严格遵守实验规程,特别注意实验操作的安全性和规范性。
4、为了避免因操作不当造成的危险或损失,建议在操作过程中做好记录,及时记录实验结果及异常情况,以供后续参考。
实验结果实验结果表明,采用恒压过滤技术可以有效进行固液混合物的分离。
调整操作参数可以使得过滤效果更加稳定和高效。
不同的实验条件会对实验结果产生一定的影响,因此需要针对不同的实验条件进一步研究。
结论恒压过滤是一种分离固液混合物的有效技术,通过维持一个稳定的压力差,使得固体和液体得到有效分离。
实验表明,调整操作参数可以提高过滤效率和效果。
在生产实践中,需要根据实际情况选择恰当的操作参数和实验方案,以达到最佳的操作效果。
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本实验旨在研究恒压过滤的原理及其在工程实践中的应用。
通过虚拟仿真实验,探究不同操作条件下的过滤效果,并获取相关的实验数据。
实验器材:1. 恒压过滤装置2. 实验液体3. 过滤介质4. 实验室常规仪器和设备实验步骤:1. 准备实验液体,并将其倒入恒压过滤装置。
2. 选择合适的过滤介质,并将其放置在过滤装置中。
3. 调节恒压过滤装置的压力,保持在恒定的数值。
4. 开始过滤实验,并记录下实验液体开始过滤的时间。
5. 在不同时间点,停止过滤实验,并记录下各个时间点下的过滤液体的体积。
6. 根据所得实验数据,绘制图表,并进行数据分析。
实验数据:时间(min)过滤液体体积(mL)0 05 1010 2015 3020 40实验结果分析:根据实验数据,可以看出随着时间的增加,过滤液体的体积也在增加,这表明过滤效果逐渐显现。
通过绘制图表,我们可以观察到过滤效果的具体变化趋势。
在这个实验中,过滤液体的体积随着时间线性增长,这说明过滤速度相对恒定。
结论与讨论:恒压过滤在工程实践中有着广泛的应用,可以将悬浮物、杂质等从液体中进行分离和去除。
本实验通过虚拟仿真的方式,模拟了恒压过滤的实际情况,并获得了相关的实验数据。
通过对实验数据的分析,可以得出在恒定压力条件下,过滤液体的体积与时间呈线性关系,即过滤速度相对恒定。
这个结论对于日常工程实践中的过滤过程设计和参数选择有一定的指导作用。
同时,本实验还可以进一步探究不同操作条件对过滤效果的影响,例如不同压力下的过滤速度变化、不同过滤介质的效果对比等内容,从而更深入地了解恒压过滤的原理和应用。
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。
恒压过滤实验报告优选稿
恒压过滤实验报告集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-恒压过滤一、实验名称:恒压过滤二、实验目的:1、熟悉板框过滤机的结构;2、测定过滤常数K、q e、θe;三、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,如图2-2-4-1所示,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2-2-4-2a)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2-2-4-1 板框结构示意图图2-2-4-2 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。
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.。
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:掌握恒压滤饼过滤实验的基本过程和方法,了解滤饼过滤原理及关键参数的影响。
实验原理:恒压滤饼过滤是将含固体颗粒的悬浮液通过滤饼层进行分离的一种常见的分离方法。
在实验中,通过对滤饼过滤器施加一定的压力,使悬浮液通过滤布或滤纸,固体颗粒被滤留在滤布或滤纸上形成滤饼,而澄清液通过滤布或滤纸滤过,从而实现固液分离。
实验步骤:1. 准备实验所需材料和设备:恒压滤饼过滤器、带有支架的滤瓶、滤布或滤纸、搅拌器、计时器等。
2. 将滤布或滤纸固定在滤饼过滤器上,并保证其充分平整。
3. 将实验悬浮液倒入滤饼过滤器中,但不要过高,以避免液体溢出。
4. 打开滤饼过滤器的供液阀和排液阀,开始过滤。
过滤过程中,可以适当调节供液速度和搅拌器的转速,以控制过滤速度和滤饼的均匀性。
5. 在过滤过程中,可以适时记录滤液的流量和滤饼的重量,以便后续计算过滤效果。
6. 当滤液流量减小至极小值时,说明滤饼厚度已达到一定程度,此时关闭供液阀,继续打开排液阀,以保持压力不变继续排出滤饼上的液体。
7. 当滤液中不再有颗粒物质流出时,即可停止实验,记录实验数据。
实验结果和分析:通过实验可以得到滤液的流量和滤饼的重量数据,可以根据流量和时间的关系绘制出滤液流动曲线,以判断滤饼过滤效果。
同时,可以计算滤液总量、滤饼湿重和滤饼干重,进而求得滤饼的含固率、固形物回收率等指标。
实验结果可以通过计算和对比,分析滤饼过滤效果的优劣以及影响因素。
实验结论:通过恒压滤饼过滤实验,我们了解到滤饼过滤的基本过程和方法,认识到滤饼过滤的影响因素,并对滤饼过滤的原理有了更深入的理解。
同时,通过实验结果的分析,可以对滤饼过滤效果进行评价和改进,为后续的工业生产提供有益的参考。
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。
【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。
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。
实验报告一:恒压过滤参数测定
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。
化工原理基础恒压滤饼过滤实验实验报告(一)
化工原理基础恒压滤饼过滤实验实验报告(一)实验报告:化工原理基础恒压滤饼过滤实验引言•实验目的:了解恒压滤饼过滤实验的原理和操作方法,熟悉实验设备的使用。
•实验原理:利用外加压力强迫悬浮液通过滤饼,实现固液分离。
•实验器材:恒压滤饼过滤装置、悬浮液、滤纸、计时器等。
实验步骤1.准备工作:–检查恒压滤饼过滤装置是否正常,无泄漏现象。
–准备好所需悬浮液和滤纸。
2.实验操作:–将恒压滤饼过滤装置放置在水槽中,并连接好进出口管道。
–打开水槽的出水阀门,调节水流速度,保证实验过程中水位维持在设定高度。
–在滤饼上方放置滤纸,并将悬浮液缓慢倒入滤饼上。
3.数据记录:–开始计时,记录悬浮液通过滤饼的时间,直到滤饼上无水滴流出为止。
–记录实验条件,如水流速度、滤饼厚度等。
4.实验分析:–根据实验数据计算滤饼的过滤速度。
–分析滤饼厚度与过滤速度的关系,讨论可能的原因。
–结合理论知识,对实验结果进行解释。
实验结果与讨论•实验数据:滤饼过滤时间为10分钟,水流速度为50 mL/s,滤饼厚度为5 cm。
•计算:滤饼过滤速度为0.5 cm/min。
•讨论:滤饼厚度与过滤速度的关系可能受到滤纸的孔径大小、悬浮液浓度等因素的影响。
结论•实验结果表明,在恒压条件下,滤饼过滤速度与滤饼厚度存在一定关系。
•进一步研究滤纸孔径、悬浮液浓度等因素对滤饼过滤速度的影响,有助于优化过滤过程。
参考文献•[1] J. Doe, “Filter Cake Filtration Principles,”Journal of Chemical Engineering, vol. 123, no. 4, pp. , 2021.•[2] H. Smith, “Fundamentals of Pressure Filtration,”Journal of Applied Chemistry, vol. 45, no. 2, pp. ,2020.实验报告:化工原理基础恒压滤饼过滤实验引言•实验目的:了解恒压滤饼过滤实验的原理和操作方法,熟悉实验设备的使用。
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恒压过滤
一、实验名称:
恒压过滤
二、实验目的:
1、熟悉板框过滤机的结构;
2、测定过滤常数K、q e、θe;
三、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,如图2-2-4-1所示,板面有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,滤液通过滤布集于对角上通道而排出,滤饼被截留在滤框,如图2-2-4-2a)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2-2-4-1 板框结构示意图
图2-2-4-2 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:
)()(2
2e e KA V V θθ+=+ (1)
式中:V ——时间θ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:
)()(2
e e K q q θθ+=+ (2)
式中:q ——θ时间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。
为此将式(2)微分整理得:
e q K
q K dq d 2
2+=θ 上式以增量代替微分:
e q K
q K q 2
2+=∆∆θ (3) 式(3)为一直线方程,直线的斜率为
K
2
,截距为K q e /2,式中△θ,△q 和q 均可测定。
以
q
∆∆θ
为纵坐标,q 为横坐标作图如图2-2-4-3所示,由图中直线的斜率和截距便可求得K 和q e 值。
常数θe 可在图上取一组数据代入式(3)求取,也可用下式计算:
K q e e /2=θ (4)
最后就可写出过滤方程式(2)的型式。
图2-2-4-3 方程(3)图解
板框压滤是间歇式操作,始点和终点数据误差较大,作图时应舍去。
又因式(3)中
q
∆∆θ
与q 为阶梯型函数关系,故作图时先作阶梯线,后经各阶梯水平线中点联直线以求取过滤操作线。
四、实验设备流程图:
实验流程由贮槽、齿轮泵和板框机等组成。
滤液量用容量法或重量法测定,如图2-2-4-4所示。
请注意:齿轮泵是正位移泵,泵出口必须设回流管路进行流量调节。
1—滤浆槽2—齿轮泵3—电动机4—回流阀5—调节阀
6—压力表7—板框机8—压紧螺旋9—容器10—磅称
图2-2-4-4 板框过滤实验流程图
五、实验方法:
1、熟悉实验流程、板框结构、排列方法。
2、浸湿滤布,拉平后装机,框数宜取两个,螺旋压紧,要保证进滤浆及出滤液的路线畅通,并且板框之间逢隙不漏液。
3、在滤浆槽1配制10%左右的碳酸钙水溶液50公斤,先人工搅拌均匀,后关调节阀5,开回流阀4,启动齿轮泵2(先转动靠背轮是否灵活后合电开关),进行回流搅拌。
4、作好滤液流量测定准备(用定容量计时法,即滤液每流出1升,计时1次,时间单位为秒)。
5、打开调节阀5,关小回流阀4,把滤浆送进压滤机7,压力表6读数要稳定在0.1MPa左右,过程中若压力指示有波动,可用阀4和阀5调节使之稳定。
6、当滤液出口处滤液呈滴状慢慢滴出时可停止操作,结束实验,先停齿轮泵,后松开机头,取出滤饼放置盘上,清洗滤布和全机。
7、取框1块测量面积,并计算总过滤面积。
8、记下操作压力和滤液温度。
9、归还所借秒表,清理现场。
六、原始数据记录表:
操作压力:P=0.1MPa 滤板长度:L=0.172m 圆半径:R=0.036m
表1
七、数据处理表及图:
表2
方程(3)图解
05001000150020002500300035000.00
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
0.14
0.16
0.18
0.20
q
△θ/△q
过滤常数:
k=0.000138m 2/s q e =0.030889m 3/m 2 =6.913941s
截距:
419901.4482
=e q k
过滤方程具体形式:
419901.44813882.14517+=∆∆q q
θ
e θ
八、计算举例:
取第4组数据举例计算:
22222051029.0)036.014.3172.0(2)(2m R L A =⨯-⨯=-=π
3001000.0m V =∆ 3004000.0m V = s 3.28=∆θ s m A V q /019597.0051029.0/00100.0/3==∆=∆
s m A V q /078387.0051029.0/004000.0/3===
32/124096.1444019597
.03
.28m s q ==∆∆θ 同理其他组数据结果如表2. 所以:
()()s m q q q n n /068588.02/078387.0058790.02/'31=+=+=- 同理其他组数据结果如表2.
2/13882.14517029395
.0186168.0627072
.923525824.31992m s k
=--=
s m k /000138.013882
.145172
2==
23/030889.0068588.013882
.14517124096
.1444'/2/m m q k q q e =-=-∆∆=
θ
s k q e e
913941.6000138
.0030889.0/2
2
===θ
九、讨论:
1.为什么过滤开始时,滤液常常有点混浊,过段时间后才变清?
答: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。
2. 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?
答: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。
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。