实验三、恒压过滤实验

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化工原理实验——恒压过滤

化工原理实验——恒压过滤

化工原理实验——恒压过滤恒压过滤是一种广泛应用于化工生产的分离技术,它可用于分离液-固或液-液混合物中的微粒和溶质,并根据分离结果进行过滤、干燥等处理。

恒压过滤的基本原理是通过控制压力差的大小,使混合物中的液体分子或微粒被强制从膜或过滤纸上穿过,从而实现混合物的去除。

本实验主要讲述恒压过滤的实验方法与步骤。

一、实验设备及试剂1. 实验设备过滤漏斗、真空泵、恒压过滤仪、压力计、电子天平、试管架、玻璃棒、注射器等。

2. 试剂国标二甲苯(AR)、苯酚(AR)、氯仿(AR)、硅胶(AR)、四氯化碳(AR)、优质滤纸等。

二、实验步骤①将过滤漏斗、恒压过滤仪等设备进行清洗消毒,准备好待过滤的试剂。

②将过滤纸剪成合适大小并在过滤漏斗中放置好。

2. 实验操作①将过滤漏斗放在试管架上,并将过滤纸放上去。

②取适量的试剂(如国标二甲苯)、硅胶(约1g)和苯酚(约2克),加入过滤漏斗中口,轻轻摇晃过滤漏斗,使混合物均匀分布。

③将恒压过滤仪置于过滤漏斗上,恒压过滤仪的压力计上设置好过滤压强,然后开启恒压过滤设备电源。

④打开真空泵,使压力差形成,并控制好压力差大小。

⑤待过滤液体全部流过后,关闭真空泵开关并停止电源,将恒压过滤仪取下,取出过滤纸并称重。

3. 实验数据处理将过滤纸上的产物称重,并记录实验结果。

通过上述操作,可以得出混合物在不同压力下的过滤速率,为进一步分析和研究混合物的过滤过程提供了较为可靠的实验数据。

恒压过滤是一种比较常用的过滤方法,能够适用于较为复杂的混合物分离及提纯过程。

在实验操作时,应注意合理控制压力差的大小,避免对试剂成分造成影响。

此外,还应注意加入恰当的辅助材料以提高过滤效率,并控制恒压过滤仪的压力调节,确保实验结果的准确性。

通过不断的实验操作与探索,可以更好地理解化工过程中的各种理论原理,并为实际生产提供科学依据与指导。

过滤实验_3

过滤实验_3

过滤实验一、实验目的1. 在一定的压力下进行恒压过滤,掌握过滤问题的工程处理方法及过滤常数K 的测定。

2. 了解过滤设备的构造和操作方法。

3. 加深对过滤操作中各影响因素的理解。

二、实验原理过滤是以某种多孔物质作为介质来处理悬浮液,将固体物从液体或气体中分离出来的过程。

过滤是一种常用的固液分离操作,在外力作用下,悬浮液中的液体通过介质孔道,而固体颗粒被介质截留下来,从而达到分离的目的,如发酵液与固体渣之间的分离。

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,固体颗粒床层的厚度随着过滤过程的进行不断增加,所以在过滤压差不变的情况下,单位时间得到的滤液量也在不断下降,即过滤速度不断降低。

过滤速度u 的定义是在单位时间、单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量,即ττd dqAd dV u ==式中:A 为过滤面积(m 2);τ为过滤时间(S );q 为通过单位过滤面积的滤液量(m 3/m 2);V 为通过过滤介质的滤液量(m 3)。

可以预测,在恒定的压差下,过滤速率与过滤时间必有如图4-5所示的过细,单位面积的累积滤液量和过滤时间的关系有如图4-6所示的关系。

影响过滤速度的主要因素除势能差、滤饼厚度外,还有滤饼、悬浮液的性质、悬浮液温度、过滤介质的阻力等,故难以用严格的流体力学方法处理。

比较过滤过程与流体经过固体床的流动可知:过滤速率即为流体经过固体床的表观速率u 。

同时,液体在由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,可利用流体通过固体床压降的简化数学模型,运用层流时泊谡叶公式寻求滤液量与时间的关系,推出过滤速度计算式()Lpa K u μεε∆⋅-⋅=2231'1 式中:u 为过滤速度(m/s );K'为滤饼孔隙率、颗粒形状、排列等因素有关的常数,层流时K'=5;ε为床层的孔隙率(m 3/m 2);a 为颗粒的比表面(m 2/m 3);△p 为过滤的压强降(Pa );μ为滤液粘度(Pa ·s );L 为床层厚度(m )。

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

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。

恒压过滤实验报告.

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。

3恒压过滤常数测定实验

3恒压过滤常数测定实验

(5)打开阀(3)、(4)、(5),将压缩空气通入配料水, (5)打开阀(3)、(4)、(5),将压缩空气通入配料水, 打开阀(3) CaCO3悬浮液搅拌均匀 悬浮液搅拌均匀; 使CaCO3悬浮液搅拌均匀; (6)关闭阀(2),打开压力料槽排气阀(12),打 (6)关闭阀( ),打开压力料槽排气阀(12),打 关闭阀 打开压力料槽排气阀 ), 开阀(6) 使料浆由配料桶流入压力料槽至1/2 (6), 1/2~ 开阀(6),使料浆由配料桶流入压力料槽至1/2~ 2/3处 关闭阀( 2/3处,关闭阀(6); (7)打开阀 打开阀( ),后打开 后打开1 电磁阀,打开阀( (7)打开阀(5),后打开1#电磁阀,打开阀(7)、 (10),开始做低压过滤实验; 阀(10),开始做低压过滤实验;
3.2 重点难点 ( 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、τe及压缩性指数S的 方法;
所需学时:4个
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。
lgK = (1s)lg( P) +lg( k) 2
(1—20)
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,直线的斜率为(1-s),可得滤 饼压缩性指数s,由截矩可得物料特性常数k。
实验装置流程图
本实验装置有空压机、配料槽、压力储槽、板框过滤 机和压力定值调节阀等组成。其实验流程和仪控柜面板如 下图所示。CaCO3的悬浮液在配料桶内配置一定浓度后利 CaCO 用位差送入压力储槽中,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料浆送入板框过滤机 过滤,滤液流入量筒或滤液量自动测量仪计量。

大学化工原理实验三 过滤实验

大学化工原理实验三 过滤实验
实验三 过滤试验
过滤是分离非均相混合物的 方法之一。
本实验装置主要测定给定物 料在一定操作条件和过滤介质时 的过滤常数。
一、实验目的和任务
熟悉过滤的工艺流程 掌握过滤的操作级调节方法 学会测定过滤常数K、qe、τe及物料特性常
数K和压缩性指数S或比阻r0
二、实验原理
恒压过滤 dV A2p1s
d rv(V Ve)
令 k 1/ rv K 2kp(1s) q Ve/ A qe Ve / A 对上式积分,得 (q qe )2 K ( e )
二、实验原理
过滤常数K、qe、τe的测定
2(q
d
dq
qe 2 K
)dq q
Kd
2 K qe
q
2 K
q
2 K
qe
得一直线,由此直线的斜率及截距确定2/K 及2qe/K,由此求得K,qe。并通过下式求出τe
整理实验数据,完成实验报告
五、实验基本操作步骤
配制含CaCO3 8%~13%(wt.%)的水悬浮液, 作为滤浆
开动循环水泵,使水力真空喷射泵开始工 作,若系统不能造成真空,检查原因并作 适当处理
五、实验基本操作步骤
真空系统运转正常后,调好真空度,将过 滤板放入清水盆中,将清水吸入剂量筒中 某液面建立零点,然后关闭阀门。
二、实验原理
滤饼特定常数k和压缩指数s的测定 改变实验过滤压差,可测得不同的k值,
由的定义式两边取对数,得一直线 ㏒K=(1-s) ㏒△p+㏒2k
斜率为(1-s)可得滤饼压缩性指数s, 进而可得物料特性常数k
பைடு நூலகம்
二、实验原理
滤饼比阻r0的测定 如果测得滤液的粘度μ以及实验过程得
到的滤饼体积和滤液体积,求得单位滤液 体积所生成的滤饼体积的值υ,即可由

实验三过滤实验

实验三过滤实验

实验三过滤实验一、实验目的1.了解板框过滤机的构造、流程和操作方法;2.测定某一压强下过滤方程式中过滤常数k、q e、θe,增进对过滤理论的理解;3.测定洗涤速率与最终过滤速率的关系。

二、实验内容用板框过滤机在恒定压力(0.05Mpa,0.1MPa)下分离10—15%碳酸钙溶液,测定滤液量与过滤时间的关系并求得过滤常数。

三、基本原理过滤是将悬浮液送至过滤介质的一侧,在其上维持比另一侧高的压力,液体则通过介质而成滤液,而固体粒子则被截流逐渐形成滤渣。

过滤速率由过滤压差及过滤阻力决定,过滤阻力由二部分组成,一为滤布,一为滤渣。

因为滤渣厚度随时间而增加,所以恒压过滤速率随着时间而降低。

对于不可压缩性滤渣,在恒压过滤过情况下,滤液量与过滤时间的关系可用下式表示:(V+V e)2=K·A2·(θ+θe)(3-1)式中:V———θ时间内的滤液量m3;V e———虚拟滤液量m3;A———过滤面积m2;K———过滤常数m2/s;θ———过滤时间s;θe———相当于得到滤液V e所需的过滤时间s。

过滤常数一般由实验测定。

为了便于测定这些常数,可将(3-1)式改写成下列形式:23-2)θ时,单位过滤面积的滤液量,m3/m2;q e时间内,单位过滤面积虚拟滤液量,m3/m2。

1e e将式(3-2)进行微分,得2(q+q e)dq=Kdθ3-3)此式形式与Y=A·X+B相同,为一直线方程。

若以dθ/dq为纵坐标,q为横坐标作图,可得一直线,其斜率为2/K,截距为2q e/K,便可求出K、q e和θe。

但是dθ/dq难以测定,dθ/dq可用增量比∆θ/∆q代替,即:3—4)因此,在恒压下进行过滤实验,只需测出一系列的∆θ、∆q值,然后以∆θ/∆q为纵坐标,以q为横坐标(q取各时间间隔内的平均值)作图,即可得到一条直线。

这条直线的斜率为2/K,截距为2q e/K,进而可算出K、q e的值。

再以q=0,θ=0代入式(3—2)即可求出θe。

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

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。

实验三 恒压过滤常数测定实验1

实验三  恒压过滤常数测定实验1

实验三 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 、q e 、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:()()e s V V C r p A d dq Ad dV u +⋅⋅∆===-μττ1 (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;τ —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;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:()Cr p K s ⋅⋅=-μ∆12 (2) 于是式(1)可改写为:)(22Ve V KA d dV +=τ (3) 式中:K —过滤常数,由物料特性及过滤压差所决定,s m /2。

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。

【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

【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

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

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。

化工原理实验——恒压过滤

化工原理实验——恒压过滤

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qθ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:qθ=K 2q+K2(e q +q ′)(4-4)以qθ与相应区间的平均值q 作图。

在普通坐标纸上以qθ为纵坐标,q 为横坐标标绘qθ~q 关系,其直线的斜率为:K 2;直线的截距为:K2(e q +q ′)。

实验三恒压过滤常数测定

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。

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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,m3
θ-过滤时间,s
V e-过滤介质的当量滤液体积,m3
θe-于得到当量滤液体积V e相应的过滤时间,s
A-过滤面积,m2
K—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)。

启动旋涡泵,调节阀门3使压力表5指示在规定值。

滤液在计量桶内计量。

过滤、洗涤管路如图二示
四. 实验方法及操作步骤
图一 恒压过滤实验流程示意图
1─调速器;2─电动搅拌器;3、4、6、11、14─阀门; 5、7─压力表8─板框过滤机; 9─压紧装置;10─滤浆槽;
12─旋涡泵;13-计量桶 。

1.系统接上电源,打开搅拌器电源开关,启动电动搅拌器2。

将滤液槽10内浆液搅拌均匀。

2.板框过滤机板、框排列顺序为:固定头-非洗涤板-框-洗涤板-框-非洗涤板-可动头。

用压紧装置压紧后待用。

3.使阀门3处于全开、阀4、6、11处于全关状态。

启动旋涡泵12,调节阀门3使压力表5达到规定值。

4.待压力表5稳定后,打开过滤入口阀6过滤开始。

当计量桶13内见到第一滴液体时按表计时。

记录滤液每增加高度10mm时所用的时间。

当计量桶13读数为150 mm时停止计时,并立即关闭入口阀6。

5.打开阀门3使压力表5指示值下降。

开启压紧装置卸下过滤框内的滤饼并放回滤浆槽内,将滤布清洗干净。

放出计量桶内的滤液并倒回槽内,以保证滤浆浓度恒定。

6.改变压力,从(2)开始重复上述实验。

7.每组实验结束后应用洗水管路对滤饼进行洗涤,测定洗涤时间和洗水量。

8.实验结束时阀门11接上自来水、阀门4接通下水,关闭阀门3对泵及滤浆进出口管进行冲洗。

五、使用实验设备应注意的事项
1)过滤板与框之间的密封垫应注意放正,过滤板与框的滤液进出口对齐。

用摇柄把过滤设备压紧,以免漏液。

2)计量桶的流液管口应贴桶壁,否则液面波动影响读数。

3)实验结束时关闭阀门3。

用阀门11、4接通自来水对泵及滤浆进出口管进行冲洗。

切忌将自来水灌入储料槽中。

4)电动搅拌器为无级调速。

使用时首先接上系统电源,打开调速器开关,调速钮一定由小到大缓慢调节,切勿反方向调节或调节过快损坏电机。

5)启动搅拌前,用手旋转一下搅拌轴以保证顺利启动搅拌器。

六、原始实验数据
七、实验报告要求
1、将实验数据及计算结果整理列表,并以其中一组数据计算举例。

2、作图求出、、。

3、讨论实验结果。

4、思考题
(1)在过滤实验中,当操作压强增加一倍时,其K值是否也会增加一倍?当要得到同样的过滤量时,其过滤时间是否缩短了一半
(2)为什么过滤开始时,滤液常有些混浊,经过一段时间后滤液才转清?
(3)哪些因素影响过滤速度?。

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