化工原理实验 板框过滤

压 缩 空 气 冲洗
排污
图 3—2 实验装置流程
搅拌器
洗水罐
滤液出口
滤液及洗叶液出口
洗水入管
一板
滤浆入管
三板
170 170 R40
19
二板
返 回
图 3—3 板框结构图
框的一角
•
洗水同样用再压缩空气从洗水罐压送至板框
过滤机行洗涤，洗水也入量筒计量。
•
实验完毕，贮浆罐中的滤浆用压缩空气送至 调浆桶贮存。 板框过滤机的板框结构如图3-3 所示
五．报告要求
1、绘出
/ q ~ q图，列出 k , qe , e的值
2、得出完整的过滤方程式
3、列出过滤与洗涤速率的比值。
六. 讨论题
1 为什么过滤开始时，滤液常常有一点混浊， 过段时间才清？
2
你的实验数据中第一点有无偏低或偏高现 象？怎样解释？如何对待第一点数据？
3、 q取大些好还是取小些好？同一次实验， q
阀,开启左下方的洗水进口阀,洗少穿过滤渣层 后流入计量筒,测取有关数据. • 洗涤完毕后,旋开压紧螺杆并将板,框拉开,卸 出滤渣,清洗滤布,整理板,框重新组装,以进行另 一个操作循环.
•
实验结束后,停止搅拌,立即用压缩空所将贮
浆罐内的剩余悬浮液送回配浆槽内贮存, 停压
缩机.清洗贮浆罐及液位计等,以免剩余悬浮液
V Ve
2
KS e
2
(3-1)
式中: V ━ 时间内的滤液量，（ m 3 ）
Ve━虚拟的滤液液体积，它是形成相
当于滤布阻力的一层滤渣时，应 得到的滤液量 （m 3 ）
m 2） S ━ 过滤面积，（
m2 s ） K ━ 过滤常数，（
━
相当于得到滤液V所需的过滤时间，（S）
值不同，所得出 k值 qe值会不会不同？作直线求 k
及 qe 时，直线为什么要通过矩形顶边中点？
4、滤浆浓度和过滤压强对k值有何影响?
5、过滤压强增加一倍后,得到同一滤液量所需
的时间是否也减少一半?
6、影响过滤速率的因素有哪些?
渐形成滤渣.
•
过滤速度由过滤介质两端的压力差及过滤介 质的阻力决定.
•
过滤介质阻力由二部分组成,一为滤布,一为 滤渣.(先积下来的滤渣成为后来的过滤介质) .
•
因为滤渣厚度(亦即滤渣阻力)随着时间增加, 所以恒压过滤速度随着时间而降低.
• •
对于不可压缩性滤渣. 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:
2q 2q e q K k
将 q 对q标绘（q取各时间间隔内的平均值），
在正常情况下，各点均在一直线上，
如图形操作3-1所示， 直线斜率
s m
q
A B
2 A k B
载距
2q e c K
由此可求出K和 q e
C
q
图3---1
m3 m 2
三. 装置和流程
整个实验装置由调浆桶,洗水罐,板框过滤机和 量筒几部分组成.
（6） 打开管线最底部的旋塞放出管内的积水.
（7） 启动后打开悬浮液的进口阀,将压力调至指
定的工作压力.
（8） 待滤渣装满框时即可停止过滤.(可以滤液
量显著减少一滴一滴的流出为准).
3、测定洗涤速率
（1）将水放入洗水罐后关闭进水阀.
（2） 打开压缩空气进口阀,使压缩空气进入洗
水罐,维持洗涤压强与过滤时的压强相等. （3） 关闭过滤机固定头左上方的滤液出口
MgCO3 的悬浮液在调浆桶内配制一定浓度后
送入贮罐用压缩空气加以搅拌，使之均匀，并 用压缩空气从贮浆罐顶部的排气管排出。
压力表
压缩空气
空气过滤减压阀
滤液 电动机和减速器 安全阀 水 滤 浆 水 液 位 计 计 量 筒 液 位 计量筒 计 洗水
板 框 压 滤 机
配浆槽
水
排气 回 流 水 储浆罐 液 位 计
沉淀,堵塞管道,阀门等.
4、操作当中应注意的事项
（1）滤液不出或流出很慢,必定是板框排错了. （2）滤液不清则是滤布没有铺好,有漏液或短 路的缘故.
（3） 在操作过程中,如有一次末能记下时间,实
验仍可继续进行,因为在数据处理时所需要的数据
只是当滤量增加q 时，时间的增量，相互对应
即可。 所以中间有一未记下时间，并不影响以后的 记录，只不过在 q的标绘中缺少实验成绩点。
清水试验(是否漏,哪些地方漏,漏的地方是否影
响实验结果) 并以清水练习量及调节压力的操 作.
（2）
用清水试验时,因过滤介质的阻力不变,
属恒压恒速过程.
（3）
用清水试验的数据作图可得一条平行
于横轴的直线，由此可准确地求出过滤方程式
微分式的截距，准确地求出 q e
操作注意滤布的洗净程度对截距值影响很大， 滤布必须铺平，孔要对正。选用压力与过滤时 压力相同。
e ━ 相当于得到滤液所需的过滤时间，（S）
上式也可写成：
q 2 2qe q K
（3-2）
式中
V q S
即单位过滤面积的滤液量（m）
将过滤方程式微分后得到
2qdq 2qe dq Kd
整理后得：
（3-3）
d 2q 2q e dq K K
（3-4）
d ，则得 以 q 代 dq
2、过滤实验
（1） 悬浮液的配制：浓度为3-5%（重量）
较为适宜，配制好开动压缩机将其送入贮浆罐
中，使滤液搅拌均匀。 （2） （3） （4） 滤布应先湿透，滤布孔要对准。表面服 装好滤布，排好板框，然后压紧板框。 检查阀门，应注意将悬浮液进过滤机的 贴平展无皱纹，否则会漏。
进口旋塞先关闭。
（5） 计量筒中液面调整到零点.
化工原理实训
板框过滤实验
一 . 实验目的及任务
1 熟悉板框压滤机的构造和操作方法.
2
测定在恒压操作时的过滤常数,并以实验所得
结果证过滤方程式,增进对过滤理论的理解.
3
测定洗涤速率的关系.
二.基本原理
• 过滤过程是将悬浮液送至过滤介质(滤布及滤 渣)的一侧,在其上维持比另一侧较高的压力,液
体则通过介质而成滤液,而固体粒子则被截留逐
滤框厚度为20mm,每个框的过滤面积为0.0478m 2
过滤面积
A 0.17 0.17 0.04 2 4 0.191m 2
2


四． 操作要点
• 排列好板和框的位置和次序,装好滤布,不用
的板和框用胶皮垫隔开,然后压紧板框.
1、清Βιβλιοθήκη Baidu试验.
(1) 将滤机上的进出口阀按需要打开或关闭,用