恒压过滤常数测定实验.ppt

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1、3.恒压过滤常数测定实验3.1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及压缩性指数S的方法；(4)了解操作压力对过滤速率的影响.Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.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Evaluationonly.Createdwith

2、Aspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.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。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyr

3、ight2004-2011AsposePtyLtd.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。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.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

4、，运用层流时泊唆叶公式不难推导出过滤速度计算式.Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.(1—15)式中，u---过滤速度，m/s；K---康采尼常数，层流时，K=5.0;ε---床层的空隙率，m/m；a---颗粒的比表面积，m2/m；△p---过滤的压强差，Pa；μ---滤液的粘度，Pa.s；L---床层厚度，m。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5Clie

5、ntProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.由此可导出过滤基本方程式为(1—16)式中，V---滤液体积，m；τ---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，对不可压缩滤饼S=0;r---滤饼比阻，1/m,r=---单位压差下的比阻，1/m,r=v---滤饼体积与相应滤液体积之比，无因次;Ve---虚拟滤液体积,m3。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004

6、-2011AsposePtyLtd.恒压过滤时，令k=,,q=,对式(1—16)积分可得(1—17)式中，q---单位过滤面积的滤液体积，；qe---单位过滤面积的虚拟滤液体积，；τe---虚拟过滤时间，s；K---滤饼常数，由物料特性及过滤压差决定。K，qe，τe三者总称为过滤常数。利用恒压过滤方程进行计算时，必须首先需要知道K，qe，τe，它们只有通过实验才能确定。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.对式（1—17）

7、微分可得（1—18）该式表明以为纵坐标，以q为横坐标作图可得一直线，直线斜率为2/K，截距为2qe/K。在实验测定中，为便于计算，可用替代，把式（1—18）改写成（1—19）在恒压条件下，用秒表和量筒分别测定一系列时间间隔△τi(i=1、2、3······)及对应的滤液体积Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile5.2.0.0.Copyright2004-2011Aspos