过滤常数测定实验(九江学院,板框过滤)

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1、过滤常数测定实验（九江学院'板框过滤）实验11过滤常数测定实验过滤是分离非均相混合物的方法之一。通过过滤操作，可将悬浮液中的固、液两相加以分离，固体颗粒被过滤介质截留，形成滤饼；滤液穿过滤饼流出，从而将固相与液相分离。过滤的分类有多种方法：从推动力形式可分为恒压过滤和恒速过滤;从操作连续性可分为间歇过滤和连续过滤。而过滤设备的设计及选型取决于处理物料的工艺要求、物性及流量等条件。过滤操作的分离效果，除与过滤设备的结构形式有关外，还与过滤物料的特性、操作时压力差以及过滤介质的性质有关。为了对过滤操作过

2、程及过滤设备进行分析及设计计算，首先应给定待处理物料的物性参数，选择适宜的操作条件，然后再测定该过程的过滤常数。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吋的过滤常数。实验目的1•熟悉板框过滤机的结构及过滤的工艺流程；2.掌握板框过滤机的操作及调节方法；3•测定恒定压力下，过滤方程中过滤常数K、qe、。e.的测定。基本原理过滤操作是在一定压力作用下，使含有固体颗粒的悬浮液通过过滤介质，固体颗粒被介质截留形成滤饼，而使液固两相分离。过滤介质通常采用多孔的纺织品、丝网或其他多孔材料，如帆布(本实

3、验中采用)、毛毡或金属丝织成的金属网、多孔陶瓷等。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，而使流动阻力增大，故在恒压过滤时，过滤速率随时间逐渐下降。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。恒速过滤阶段很短，本实验仅研究恒压过滤。恒压过滤方程：(V十Ve)2=KA2(。十0e)(1)式中V—在。时间内得到的累积滤液体积，m3;0—过滤时间，s;Ve—获得与滤布阻力相当的滤饼厚

4、度所得的滤液量，m3;Oe-得到当量滤液体积Ve相对应的过滤时间,s;A—过滤面积，m2;K一过滤常数，m2/s；包含物料特性常数k和操作压力Ap参数，表示为(2)式中Ap—滤饼两侧压力差，Pa;s一滤饼压缩指数；k一表征过滤物料特性的常数，m4/(s-N),对一定的悬浮液是常数；u—滤液粘度，Pa•s;rO—单位压力差下滤饼的比阻，l/m2;v一过滤单位体积滤液时生成的滤饼体积，m3/m3。以单位过滤面积表示的恒压过滤方程为(q十qe)2=K(9十。e)式中:q—在0时间内，单位过滤面积获得的滤液

5、量，m3/m2;qe一单位过滤血积上过滤介质的当量滤液体积，m3/m2o为了便于测定过滤常数K、qe、9e,将上式微分并整理得2(q十qe)dq=Kd9d?22?q?qedqKK(3)??22?q?qeK(4)将上式左侧的导数用差分代替，则成为?qK上式为一直线方程。在恒压过滤的条件下，测定出不同的过滤时间。和滤液累计量q的数据，然后算出每个时间区间内(a0=0i+1-9i)^t得的滤液量(Aqi二qi+1—qi),并计算相应的近似数值(A&/Aq)i,在普通坐标纸上以(AO/Aq)i为纵坐标，用(

6、取两次测定q的平均值，即二(qi十qi+l)/2)为横坐标作图，可以得到一条直线，由此直线的斜率及截距确定2/k及2qe/k的值，由此求得K、qe,并通过下式求出0e：9e=qe2/k实验装置与流程(一)主要部件滤浆槽罐体容积约50升，底部坐在架体上，罐内的搅拌叶直接由上端电机带动。配制悬浮液时，把槽底1/2球阀关闭，然后加入自来水再按比例加入粉末(如MgCO3、CaCO3),加以搅拌，使之与水完全混合，不存在块状固体为止。2.板框过滤机本机有11块板，板框的两个角端均开有?19的孔，在板框装合并压

7、紧后即构成供滤液、滤浆流通的孔道，框的两侧覆以滤布，空框与滤布围成了容纳滤浆及滤渣的空间。过滤面积为A=2nn（0.125/2）2=0.0123m23•计量筒用不锈钢板焊成筒体，设有水位计显示水位，使用时用户要自行标出计量筒的容积参数或换算成容积刻度。（二）、装置流程图11.1恒压过滤实验流程示意图1—调速器2—电动搅拌器3、15—截止阀4、6、10>12>13、16—球阀5、7—压力表8—板框过滤机9—压紧装置11-1+量桶14一旋涡泵27—滤浆槽如图口・1所示，滤浆槽内配有一定浓度的悬浮液，用电

8、动搅拌器进行均匀搅拌。启动旋涡泵，将悬浮液送入板框过滤机进行过滤，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。洗涤水同样用泵从滤浆槽送至板框过滤机进行洗涤，通过过程的流程见图11.20图11.3为过滤机固定头管路分布示意图。图11.4为实际装置图。图11.4实际装置（三）、设备的主要技术数据1.旋涡泵：型号:Y80-21.搅拌器：型号：KD乙1；功率:160w；转速:3200转/分；2.过滤面积：现场测定。3.滤布型号：工业用。4.过滤压力范围为0.05-0