实验四 恒压过滤常数的测定
恒压过滤常数测定实验实验报告
恒压过滤常数测定实验之南宫帮珍创作1实验目的1.1熟悉板框压滤机的构造和操纵方法。
1.2通过恒压过滤实验，验证过滤基本理论。
K、qe、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基来源根基理过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操纵过程，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，过滤操纵实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竭增加，故在恒压过滤操纵中，过滤速度不竭降低。
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Ve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Ve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。
化工原理实验：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 过滤面积：A=0.00423m2 系统存液量：V, =183.8ml
△P1=0.02MPa θ 0:00:00 0:03:21 0:07:05 0:11:03 0:15:20 0:19:58 0:24:47 0:29:58 0:35:22 △θ (s) △θ /△q θ 0 201 224 238 257 278 289 311 324 8502.18 9475.06 10067.26 10870.94 11759.23 12224.53 13155.11 13705.00 0:00:00 0:01:19 0:02:48 0:04:23 0:06:07 0:07:57 0:09:52 0:11:57 0:14:11 △P2=0.04MPa △θ (s) △θ /△q θ 0 79 89 95 104 110 115 125 134 3341.65 3764.65 4018.44 4399.14 4652.93 4864.43 5287.42 5668.12
滤液量/ml qn/(m3/m2) q平均(m3/m2) Δ q(m3/m2) 100 200 300 400 500 600 700 800 900
, ,
0.000000 0.023641 0.047281 0.070922 0.094563 0.118203 0.141844 0.165485 0.189125
其中q =V /A=183.8/0.00423=0.0435 计算实例：以△P1=0.02MPa数据为例： ①当滤液量达到100ml时，V=0ml，△V=0ml，q1=0，△q=△V/A=0 q平均=（0+0.023641）/2=0.011820 当滤液增加到200ml时，V=100ml,q2=V/A=100/0.00423=0.023641,△q=△V/A=0.023641,q平均=（0.023641+0.047281)/2=0.035461 当滤液增加到300ml时，V=200ml,q3=V/A=200/0.00423=0.047281,△q=△V/A=0.023641,q平均=（0.047281+0.070922)/2=0.059102 ②当滤液量从100ml增加到200ml,用时201s,△θ /△q=201/0.023641=8502.18
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
恒压过滤常数的测定
424
64
2100
2100
0.01389
4608
0.09722
8
491
67
2400
2400
0.01389
4824
0.11111
9
559
68
2700
2700
0.01389
4896
0.12500
10
609
50
3000
3000
0.01389
3600
0.13889
11
681
72
3300
3300
0.01389ห้องสมุดไป่ตู้
22
880
57
6600
6600
0.01389
4104
0.30556
23
940
60
6900
6900
0.01389
4320
0.31944
24
1000
60
7200
7200
0.01389
4320
0.33333
25
1063
63
7500
7500
0.01389
4536
0.34722
26
1127
64
7800
7800
8100
0.01389
4032
0.37500
28
1050
58
8400
8400
0.01389
4176
0.38889
29
1109
59
8700
8700
0.01389
4248
0.40278
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之水城攒孽创作1实验目的1.1熟悉板框压滤机的构造和操纵方法。
1.2通过恒压过滤实验，验证过滤基本理论。
K、qe、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基来源根基理过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操纵过程，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，过滤操纵实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竭增加，故在恒压过滤操纵中，过滤速度不竭降低。
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Ve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Ve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
1.1kW，转速：
2800r/min 摆线针轮减速机
XLD2
圆形板框
PUMA Air Compressor
上海凯达自动化 给水设备有限公
司 不锈钢 不锈钢
ARD110
最大称量：4100g， 分度值：0.1g
装置控 制点
仪表序号
TI01 PI02 PIC03 PI04 WI05 P06 P07
放空阀排出。
3) 装置参数
名称
板框过滤机
空压机
装置参 数
磁力驱动泵
原料釜 配料缸 电子秤
规格
参数
备注
BAS0.0108/0.12×0.012(直径 ×厚度)-NB
0D1012
32CQ-15 50L 20L
板框面积（双面） 0.0216m2
风量：100L/min， 最大风压：
0.8MPa，功率： 0.75kW，转速：
2-5
恒压过滤常数的测定
四、 实验步骤及注意事项 1. 过滤实验 i. 配制含 CaCO33%~5%（wt%）的水悬浮液，用泵抽入原料釜，关闭进料阀门， 开釜底阀，用泵使料液循环，同时开搅拌，使 CaCO3 悬浮液搅拌均匀。 ii. 关泵。开启空压机，将压缩空气通入搅拌釜。 iii. 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）。 iv. 调节搅拌釜的压力到需要值。主要依靠控制面板对釜压力进行设定，由压力 传感器对空压机进行自动调节。 v. 最大压力不要超过 0.3MPa，要考虑各个压力值得分布，从低压过滤开始做实 验较好。 vi. 每次实验应在滤液从汇集管刚流出时开始计时，每次 ΔW 取 200~300g 左右， 记录相应的过滤时间 Δτ。要熟练双秒表轮流读数的方法 vii. 待滤渣装满框时即可停止过滤（以滤液量显著减少到一滴一滴地流出为准）。 viii. 每次滤液滤饼均收集在小桶内，滤饼弄碎后重新倒入料浆桶中。实验结束后 冲洗滤框、滤板及滤布，滤板应当用刷子刷洗。 2. 测定洗涤速率 若需测定洗涤速率和过滤最终的关系，则可通入洗涤水（记住要将旁路阀关 闭），并记录洗涤水量和洗涤时间；若需吹干滤饼，则可通入压缩空气。实验结束 后，停止空气压缩机，关闭进料泵，拆开过滤机，去出滤饼，并将滤布洗净。如 长期不用，则可在配料桶搅拌及进料泵启动情况下，打开放净阀，将剩余浆料排 除，并通入部分清水，清洗釜、供料泵及管道。
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.。
实验四 恒压过滤常数的测定
实验四 恒压过滤常数测定实验实验学时:4 实验类型：综合 实验要求：必修一、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 、q e 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、实验内容1. 由恒压过滤实验数据求过滤常数K 、q e 。
2. 比较几种压差下的K 、q e 值，讨论压差变化对以上参数数值的影响。
3. 直角坐标系中绘制θ/q ～q 的关系曲线4.在坐标系坐标纸上绘制lgK~lg △p 关系曲线，求出s 。
三、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：()()()()e s 1e s 1V V C r p A V V C r p A d dq Ad dV u +'⋅'⋅=+⋅⋅===--μ∆μ∆θθ（1）式中：u —过滤速度，m/s ；V —通过过滤介质的滤液量，m 3； A —过滤面积，m 2；θ—过滤时间，s ；q —通过单位面积过滤介质的滤液量，m 3/m 2； △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/m 2；C —单位滤液体积的滤渣体积，m 3/m 3；Ve —过滤介质的当量滤液体积，m 3； r ' —滤渣比阻，m/kg ；C '—单位滤液体积的滤渣质量，kg/m 3。
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。
【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。
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。
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。
实验四 恒压过滤实验
实验四恒压过滤常数的测定一、实验目的1、掌握过滤的基本方法；2、让学生熟悉恒压滤机的构造和操作流程；3、掌握在恒压下过滤常数K 、当量滤液体积q e 的求取；4、通过自动压力改变，体现操作压力对过滤速率的影响；5、观察过滤终了速率与洗涤速率的关系。
二、实验内容测定不同压力下恒压过滤的过滤常数K 、q e 、τe 。
三、实验原理1、概述过滤是一种常用的单元操作过程。
过滤的方式很多，有重力过滤、离心过滤、真空过滤、板框过滤等。
恒压过滤是板框过滤的一种形式，是在一定的压强差作用下迫使悬浮液通过一多孔介质，从而将固体颗粒截留，同时让液体通过介质。
实际上过滤也是一种使流体通过颗粒层的流动方式。
因为过滤装置简单，投资小，操作简便，常用于液固悬浮液的分离操作，在化工、冶金、制药、精细化工行业广泛被采用。
2、实验原理在实际应用恒压过滤方程和恒速过滤方程解决计算或进行工业设计时，必须先要测知方程中的过滤常数K ，e θ，e q 。
过滤常数的测定是用操作中所需处理的悬浮液在装置中进行。
板框压滤机是具有较长历史的间歇过滤设备，板和框一般制成正方形，板和框都在其对角线上开着四个圆孔，组装压紧后即构成供滤液、滤浆和洗涤液的流动通道。
过滤时悬浮液在一定的压差下经滤浆通道由滤框角端的暗孔进入框内；滤液分别穿过两侧的滤布，再经相邻滤板的凹槽汇集至滤液出口排走，固相则被截留于框内形成滤饼，待框内充满了滤饼，过滤即可停止。
若滤饼需要洗涤，要先关闭洗涤板下部的滤液出口则将洗涤液压入洗涤通道后，经洗涤板角端的侧孔进入两侧板面，洗涤液在压差作用下穿过一层滤布和整个滤框厚的滤饼层，然后再横穿一层滤布，由过滤板上的凹槽汇集至下部的滤液出口排出。
恒压条件下：K q K q q e 2+=θ此式表明恒压过滤情况下，q θ与q 之间为直线关系，直线斜率为1/K ，截距为K q e 2。
测出在一系列过滤时间θ内单位过滤面积上所获得的累积滤液量体积，并由此算出一系列q 值，从而得出一组对应的q θ值。
实验4-恒压过滤常数的测定
恒压过滤常数的测定1.数据处理2. 压力不同，以qτ∆∆为纵坐标，q 为横坐标将式（9）标绘成一直线 （1）P=100kpaq图1qτ∆∆- q 的关系曲线 （2）p=200kpaq τ∆∆图2qτ∆∆- q 的关系曲线 q τ∆∆q ̅(3)p=300kpa图3qτ∆∆- q 的关系曲线 斜率a 截距b 过滤常数K qe6448960 22121.72939 0.000000155063762 0.001715139293002 3374110 19705.70494 0.000000296374451 0.002920133744899 249476013348.13786 0.0000004008401610.002675234864276△τ△qq ̅3.不同压力下的K值、q e.τ不同压力下的K值、q e、e将不同压力下测得的K值作lgK-lg P∆曲线，如图，根据斜率为物料特性常数k=0.87202，可计算得滤饼压缩性指数s=0.12798图4 不同压力下测得的lgK-lg P∆曲线4. 结果分析与讨论1.过滤时，用压缩空气把滤浆送入滤浆通道，由通道流进每个滤框里。
滤液穿过滤布经滤板的凹槽流进每个滤板的滤液通道，形成滤液。
2.洗涤时，用压缩空气把洗涤液送进洗涤液通道，由通道流进洗涤板两侧的凹槽，洗涤水横穿滤饼，进入非洗涤板，形成洗涤液。
3.强化过滤过程途径，除了利用助滤剂改变滤饼结构以及利用混凝剂、絮凝剂改变悬浮液中颗粒聚集状态、提高过滤速率之外，在过滤技术上采用动态过滤也是强化过滤的一个途径。
4.滤浆浓度越大，过滤常数K值越小；操作压强越大，过滤常数K值越大。
5.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。
6.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。
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。
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 。
化工原理实验——恒压过滤
实验四 恒压过滤常数的测定一、实验装置：见图4-1、图4-2设备流程如图4-1所示，滤浆槽内放有已配制有一定浓度的碳酸钙～水悬浮液。
用电动搅拌器进行搅拌使滤浆浓度均匀（但不要使流体旋涡太大，使空气被混入液体的现象），用真空泵使系统产生真空，作为过滤推动力。
滤液在计量瓶内计量。
设备参数表二、实验内容测定不同压力下恒压过滤的过滤常数K 、e q 、e 。
图4-1 恒压过滤实验流程示意图1─滤浆槽; 2─过滤漏斗; 3─搅拌电机; 4─真空旋塞. 5─积液瓶; 6─真空压力表; 7─针型放空阀; 8─缓冲罐.9─真空泵; 10─放液阀; 11─真空胶皮管.三、实验原理恒压过滤方程)()(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，dqd θ可用增量之比q∆∆θ来代替.在实验中，当计量瓶中的滤液达到100ml 刻度时开始按表计时，作为横压过滤时间的零点。
但是，在此之前吸率早已开始，这部分系统存液量可视为常量，以V ＇表示（V ＇=360ml ），则对单位过滤面积上来说这部分滤液为q ´,(q ´=AV ，),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，则方程应改为：q∆∆θ=K 2q+K2（e q +q ´） （4-4） 以q∆∆θ与相应区间的平均值q 作图。
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实验四 恒压过滤常数测定实验
实验学时:4 实验类型：综合 实验要求：必修
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 、q e 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、实验内容
1. 由恒压过滤实验数据求过滤常数K 、q e 。
2. 比较几种压差下的K 、q e 值，讨论压差变化对以上参数数值的影响。
3. 直角坐标系中绘制θ/q ～q 的关系曲线
4.
在坐标系坐标纸上绘制lgK~lg △p 关系曲线，求出s 。
三、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：
()()()()
e s 1e s 1V V C r p A V V C r p A d dq Ad dV u +'⋅'⋅=+⋅⋅===--μ∆μ∆θθ（1）
式中：u —过滤速度，m/s ；
V —通过过滤介质的滤液量，m 3； A —过滤面积，m 2；
θ—过滤时间，s ；
q —通过单位面积过滤介质的滤液量，m 3/m 2； △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/m 2；
C —单位滤液体积的滤渣体积，m 3/m 3；
Ve —过滤介质的当量滤液体积，m 3； r ' —滤渣比阻，m/kg ；
C '—单位滤液体积的滤渣质量，kg/m 3。
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：
()C
r p 2K s 1⋅⋅=
-μ∆（2）
于是式（1）可改写为：
)
Ve V (2KA d dV 2
+=
θ （3） 式中：K —过滤常数，由物料特性及过滤压差所决定，s m /2。
将式（3）分离变量积分，整理得：
()⎰⎰
=+θθ02
V
e d KA 2
1dV V V （4）
即 θ2
e 2
KA VV 2V =+ （5）
将式（5）写成差分的形式，则
e q K
2
q K 1q
+=
θ
（6） 式中： q —过滤到某时刻单位过滤面积滤液体积，m 3/ m 2； θ— 每次测定的滤液体积q 所对应的时间，s ；
以q θ为纵坐标，q 为横坐标将式（6）标绘成一直线，可得该直线的斜率和截距，
斜率： K
1S = 截距： 2e I q K
=
则， S 1K =
2
KI q e =
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：
()()B p lg s 1lgK +∆-= (7)
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 。
四、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。
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。
五、实验步骤
1.实验准备
①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。
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CaCO3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0.1MPa、0.2MPa和0.3MPa（出厂已设定，实验时不需要再调压。
若欲作0.3MPa 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△θ。
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。
电子天平将测得滤液质量的数据传给计算机，计算机将其转换成体积后显示在组态软件上。
（注意：△V在800ml左右时点击采集数据）
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。
六、实验报告
实验报告应体现预习、实验记录和实验报告
1．实验预习
在实验前每位同学都需要对本次实验进行认真的预习，并写好预习报告，在预习报告中要写出实验目的、要求，需要用到的仪器设备、物品资料以及简要的实验步骤，形成一个操作提纲。
对实验中的安全注意事项及可能出现的现象等做到心中有数，但这些不要求写在预习报告中。
2．实验记录
学生开始实验时，应该将记录本放在近旁，将实验中所做的每一步操作、观察到的现象和所测得的数据及相关条件如实地记录下来。
实验记录中应有指导教师的签名。
3．实验总结
对实验数据、实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。
附：
恒压过滤实验原始数据记录表
P=
序号△V △θ
1
2
……
过滤常数求取数据处理表
P=
序号q/θq
1
2
……
压缩系数求取数据处理表
序号△P K
1
2
3
七、思考题
1．板框过滤机的优缺点是什么？适用于什么场合？
2．板框压滤机的操作分哪几个阶段？
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？
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的K、q e值后，若将过滤压强提高一倍，问上述三个值将有何变化？
八、其他说明。