恒压过滤实验讲义

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1、恒压过滤实验讲义一、实验目的1．了解板框过滤机的结构，掌握其操作方法；2．测定恒压过滤操作时的过滤常数K、qe、θe。二、实验原理过滤过程是将悬浮液送至过滤介质的一侧，在其上维持比另一侧较高的压力，液体通过介质成为滤液，固体粒子则被截流逐渐形成滤饼。过滤速率由过滤压强差及过滤阻力决定。过滤阻力由滤布和滤饼二部分组成。因为滤饼厚度随着时间而增加，所以恒压过滤速率随着时间而降低。对于不可压缩滤饼，过滤速率可表示为式中：（Ve为阻力相等的滤饼层所得的滤液量，m3；为过滤面积，m2；）q:τ时间内单位面积的累计滤液量，m3/m2；为形成与过滤介质K：过滤常数，m2/s；τ：过滤时间，s。恒压过滤

2、时，将上述微分方程积分可得1.过滤常数、的测定方法将式（1）进行变换可得以为纵坐标，q为横坐标作图，可得一直线，直线的斜率为，截距为。在不同的过滤时间τ，记取单位过滤面积所得的滤液量q，由式（3）便可求出K和。若在恒压过滤之前的τ1时间内已通过单位过滤面积的滤液q1，则在τ1至τ及q1至范围内将（1）积分，整理后得与之间为线性关系，同样可求出K和。2.洗涤率速率与最终过滤速率的测定在一定的压强下，洗涤速率是恒定不变的，因此它的测定比较容易。它可以在水量流出正常后开始计量，计量多少也可根据需要决定。洗涤速率为单位时间所得的洗液量。式中：：洗液量，m3；　　　：洗涤时间，s。　　　、均由实验

3、测得，即可算出。最终过滤速率的测定是比较困难的，因为它是一个变数，为测得比较准确，建议过滤操作要进行到滤框全部被滤渣充满以后再停止。根据恒压过滤基本方程，恒压过滤最终速率为（6）式中：：最终过滤速率；　　　　　　V：整个过滤时间τ内所得的滤液总量；　　　　　　q：整个过滤时间τ内通过单位过滤面积所得的滤液总量。一、实验装置与流程一、实验步骤1．“参数设置及数据记录”中，选择当前实验温度，范围从0-40℃。（本实验中温度主要影响物性）2．“参数设置及数据记录”中，选择过滤的板框数，范围从2-10个板框。3．点“记录参数”按钮记录。4．在“仪表面板”中，打开总电源开关，给系统接上电源。5．在

4、“仪表面板”中，打开搅拌器开关，启动搅拌器，调节搅拌器频率大于500r/min。将碳酸钙搅拌均匀。6．在“实验装置图”中，打开旋涡泵前阀V06。7．在“仪表面板”中，打开旋涡泵电源开关。8．在“实验装置图”中，全开V01，建立回流。点击泵后压力表，观察压力表示数，等待指针稳定。9．压力表稳定后，在“实验装置图”中，打开过滤入口阀V03，点“压紧板框”按钮，打开过滤出口阀V05。10．待滤液流出时，在“参数设置及数据记录”中，用秒表开始记录时间，流出一定体积滤液记录一次数据，即记录时间和计量桶内液面高度，一般液面每上升10cm记录一次。11．当滤液迅速减小，每秒滤液量接近0（每秒过滤量不超

5、过0.1mm）时停止计时，并立即关闭过滤入口阀V03。一般以记录8-10组数据为宜。12．在“实验装置图”中，全开阀门V01的开度，使压力表的压力下降。（若开度已达到100，则此步骤可忽略）13．在“实验装置图”中，点过滤机的卸渣清洗按钮，卸下过滤框内的滤饼并放会滤浆槽内，将滤布清洗干净。放出计量桶内的滤液并倒回槽内，保证滤浆浓度恒定。14．在“实验装置图”中，调节阀门V01的开度，改变过滤压力。15．重复步骤8-13，做几组并行实验。（不超过6组）16．实验结束后，在“实验装置图”中，在阀门V04接上自来水，阀门V02接下水，打开阀门V04和V02，关闭阀门V01。对泵及滤浆进出口管进

6、行冲洗。二、注意事项1．过滤板和框之间的密封垫要注意放正，过滤斑和框的滤液进出口对齐。用摇柄把过滤设备压紧，以免漏液。1．计量桶的流液灌口应贴桶壁，否则液面波动影响读数。一、思考题1．滤饼过滤中,过滤介质常用多孔织物,其网孔尺寸____被截留的颗粒直径.A.一定小于B.一定大于C.不一定小于答案：C2．当操作压力增大一倍,K的值____A.增大一倍B.减小一倍C.增大幅度小于一倍D.减小幅度小于一倍答案：C3．深层过滤中,固体颗粒尺寸____介质空隙A.大于B.小于C.等于D.无法确定答案：B4．不可压缩滤饼是指____A.滤饼中含有细微颗粒,粘度很大B.滤饼空隙率很小,无法压缩C.滤饼

7、的空隙结构不会因操作压差的增大而变形D.组成滤饼的颗粒不可压缩答案：C1．助滤剂是________A.坚硬而形状不规则的小颗粒B.松软而形状不规则的小颗粒C.坚硬的球形颗粒D.松软的球形颗粒答案：A2．板框过滤的推动力为____A.离心力B.压力差C.重力答案：B3．如果实验中测量用的秒表偏慢,则所测得的K值____A.无法确定B.没有影响C.偏小D.偏大答案：B4．如果采用本实验的装置对清水进行过滤,则所测得的曲线为____A.平