板框過(guò)濾實(shí)驗(yàn)資料報(bào)告材料

1、實(shí)驗(yàn)五過(guò)濾實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.1 了解板框過(guò)濾機(jī)的構(gòu)造、流程和操作方法。1.2 測(cè)定某一壓力下過(guò)濾分工程中的過(guò)濾常熟K、qe、T e值，增進(jìn)對(duì)過(guò)濾理論的理解。1.3 測(cè)定洗滌速率與最終過(guò)濾速率間的關(guān)系。2實(shí)驗(yàn)原理2.1 過(guò)濾是以某種多孔物質(zhì)為介質(zhì)，在外力的作用下，使懸浮液中的連續(xù)相液體通過(guò)介質(zhì)的孔道，分散相固體顆粒被截留在介質(zhì)上，從而實(shí)現(xiàn)固/液分離的操作。液體通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)和濾餅空隙的流動(dòng)是流體經(jīng)過(guò)固定床流動(dòng)的一種具體情況，但過(guò)濾操作中的床層厚度不斷增加，在一定壓差下，濾液通過(guò)床層的速率隨過(guò)濾時(shí)間的延長(zhǎng)而減小，即過(guò)濾操作不屬于定態(tài)過(guò)程。在恒壓過(guò)濾時(shí)，由于濾餅的增厚， 過(guò)濾速率將隨過(guò)濾時(shí)間的增加而降

2、低。對(duì)濾餅的洗滌過(guò)程，由于濾餅厚度不再增加，壓差與速率的關(guān)系與固定床相同。 恒壓過(guò)濾方程：2V VeKA2即虛擬濾液體積，m3V:在時(shí)間內(nèi)獲得的濾液量，m3Ve：形成濾布阻力的一層濾渣時(shí)得到的濾液量,A :過(guò)濾面積，m2K :過(guò)濾常數(shù)，m2 /s:過(guò)濾時(shí)間，se:相當(dāng)于得到濾液 Ve的過(guò)濾時(shí)間，s2上式兩邊除以A得2q qe K e,m 3 / m量濾液量，m3/m2q-,單位過(guò)濾面積的濾液量Aqe，單位過(guò)濾面積上的當(dāng)A2.2 測(cè)定 K、qe、T e：測(cè)與一系列的AtA q值，然后以At /q為縱坐標(biāo)，以q為橫坐標(biāo)作圖，即可以22得到一條斜率為，截距為 q的直線，則可以算出 K、qe的值；再以

3、q=0, t =0代入式子KKq qe 2 K e，便可以求出t e2.3 測(cè)定洗滌速率與最終過(guò)濾速率dV洗滌速率：VwwVw :洗液量,:洗滌時(shí)間,最終過(guò)濾速率：dVKA2K丁 e 2 V Ve2 q qeV:整個(gè)過(guò)濾時(shí)間內(nèi)所得的濾液總量， m3q :整個(gè)過(guò)濾時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位過(guò)濾面積所得的濾液總量，m3/m21空氣壓縮機(jī)；2 配漿槽；3壓力表；4貯漿罐；5洗水罐；6 板框壓濾機(jī)；7計(jì) 量桶；8壓縮空氣進(jìn)氣閥；9空氣過(guò)濾減壓閥；10進(jìn)漿閥；11、12 壓縮空氣進(jìn)口閥；13進(jìn)水閥；14安全閥；15 洗水進(jìn)口閥；16濾漿進(jìn)口閥；17 濾液出口閥；18 濾漿 出口閥4 實(shí)驗(yàn)步驟4.1 將碳酸鎂在儲(chǔ)漿槽

4、中加水配制成 5.3 的懸浮液作濾漿，并在啟動(dòng)空壓機(jī)前不停地?cái)?拌，防止固體沉淀；4.2 按板、框的鈕數(shù)為 123212321 的順序排列號(hào)板框過(guò)濾機(jī)。將濾布復(fù) 在 2 號(hào)板框兩側(cè)，使其表面平整，然后用壓緊螺桿壓緊板和框；4.3 啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)，第一次控制壓力在 0.06MPa;4.4 將計(jì)量筒放置在濾液出口出，記錄液面的初始讀數(shù)，準(zhǔn)備好秒表；4.5 關(guān)閉洗水閥，打開(kāi)濾液出口閥，開(kāi)啟濾漿進(jìn)口旋塞，當(dāng)有濾液連續(xù)流出時(shí)開(kāi)始記錄時(shí)間，計(jì)量筒中液面每上升 3cm記錄一次時(shí)間。記錄時(shí)兩人用秒表同時(shí)間隔記錄；4.6 當(dāng)流出的濾液呈細(xì)線狀流出時(shí)，則過(guò)濾已完畢，停止計(jì)時(shí)，關(guān)閉進(jìn)口旋塞；4.7 關(guān)閉進(jìn)水閥，濾液

5、出口閥，開(kāi)洗水進(jìn)口閥進(jìn)行洗滌。洗水從濾液出口處流出時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，每上升3cm記錄一次時(shí)間，記錄兩組數(shù)據(jù)即可。4.8 洗滌完畢后，關(guān)閉洗水進(jìn)口閥等閥門，清洗濾布，重新安裝，調(diào)節(jié)壓力在0.16MPa，按上述操作再進(jìn)行另一次實(shí)驗(yàn)。5 數(shù)據(jù)處理 過(guò)濾機(jī)類型：板框過(guò)濾機(jī) 濾框個(gè)數(shù)： 8 濾布種類：帆布濾框尺寸：170 x 170mm2過(guò)濾總面積S= 0.191m 濾漿名稱：碳酸鎂懸浮液 5.1% 溫度： 26.2 攝氏度表 1 0.08MPa 實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄表過(guò)濾壓 力20.08 (MPa)表壓A =0.191m序號(hào)藝 h(mm) h(mm)藝 V(m3) V(m3) t(s)q(m3/m 2)1303

6、0 J0.00070.0006754.81：0.00353403260300.00140.00067560.00706806390300.00200.00067580.010602094120300.00270.00067511.47 0.014136135150300.00340.00067512.590.01767016618030 |0.00410.00067515 0.021204197210300.00470.00067516.030.024738228240300.00540.00067517.840.02827225927030 0.00610.00067517.970.0318

7、06281030030 J0.00680.00067519.72 10.0353403111330300.00740.00067521.290.0388743512360300.00810.00067524.210.0424083813390300.00880.00067527.090.0459424114420300.00950.00067527.340.0494764415450300.01010.00067530.780.0530104716480300.01080.00067533.130.056544517510300.01150.00067536.720.0600785318540

8、300.01220.00067539.350.0636125719570300.01280.00067543.820.067146620600300.01350.00067549.940.07068063序號(hào)洗水里（ml）洗滌時(shí)間（s）1 67562.462 67588.56表20.16MPa的實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)記錄表過(guò)濾壓力0.16(MPa)（表壓）A =0.191m2序號(hào)藝 h(mm) h(mm)藝 V(m3) V(m3)q(m3/m2)t (S)130300.00070.0006750.0035340316.15260300.00140.0006750.0070680636.66390300.

9、00200.0006750.0106020947.814120300.00270.0006750.0141361267.135150300.00340.0006750.0176701578.286180300.00410.0006750.0212041888.347210300.00470.0006750.0247382214.038240300.00540.0006750.028272251119270300.00610.000675 10.03180628315.2210300300.00680.0006750.03534031414.6811330300.00740.0006750.03

10、887434615.7212360300.00810.000675 d0.04240837717.2513390300.00880.0006750.04594240818.5614420300.00950.0006750.0494764417.4315450300.01010.000675 10.05301047120.5616480300.01080.0006750.05654450321.6617510300.01150.0006750.06007853420.9118540300.01220.000675 ”0.06361256520.4719570300.01280.0006750.0

11、6714659726.5320600300.01350.0006750.07068062822.6921630300.01420.000675 10.07421466P 29.0922660300.01490.0006750.07774869130.75洗水量(ml)洗滌時(shí)間(s)67584.3567596.03表3數(shù)據(jù)整理表0.08(MPa)表壓0.16(MPa)q(m3/m2)32 q(m-/m ) t / q(s/m)q(m3/m2) q(m/m 2) t / q(s/m)0.003534030.0035340311361.0518520.0035340310.0035340311740

12、.2222220.007068060.0035340311697.7777780.0070680630.0035340311884.5333330.010602090.0035340312263.7037040.0106020940.0035340312209.9407410.014136130.0035340313245.5851850.0141361260.0035340312017.5259260.017670160.0035340313562.5037040.0176701570.0035340312342.9333330.021204190.0035340314244.4444440

13、.0212041880.0035340312359.9111110.024738220.0035340314535.8962960.024738220.0035340313969.970370.028272250.0035340315048.0592590.0282722510.0035340313112.5925930.031806280.0035340315084.8444440.0318062830.0035340314306.6962960.035340310.0035340315580.029630.0353403140.0035340314153.8962960.038874350

14、.0035340316024.2814810.0388743460.0035340314448.1777780.042408380.0035340316850.5333330.0424083770.0035340314881.1111110.045942410.0035340317665.4666670.0459424080.0035340315251.7925930.049476440.0035340317736.2074070.049476440.0035340314932.0444440.053010470.0035340318709.60.0530104710.003534031581

15、7.7185190.05654450.0035340319374.5629630.0565445030.0035340316128.9777780.060078530.00353403110390.40.0600785340.0035340315916.7555560.063612570.00353403111134.59259(（注意：表中的點(diǎn)已經(jīng)經(jīng)過(guò)篩選；其中0.08MPa刪去最后兩點(diǎn)，0.16MPa刪去最后5點(diǎn)）ts/mq (m3/m2)圖2 0.08MPa下過(guò)濾 q圖qq (m3/m2)圖30.16MPa下過(guò)濾V = h ?1502 /10000003015 15/100000.675

16、 LV 0.675/10000.1910.0035340 m3/ m2在0.08MPa的實(shí)驗(yàn)中 q4.800.00353401358 .234295 s/m在0.08 MPa的 q圖直線方程為q653.22153481qedV2/1534811.3030910 5 m2截距2qeK/sK /2653.22/1534814.26 10 m3/m2(4.2610-3)21.30309KA2qqe10-5139S1.3030910 50.191T 1.660520.070684.26 1010 5dV6.7510-462.466.75 10) /29.2171088.56dVWdV9.21710 6

17、1.6600510 50.555表3數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果表過(guò)濾壓力0.08MPa0.16MPaK(m2/s)1.30309 x 10-52.392 x 10-5qe(m3/m2)34.26X 10-0.01426T e(s)1.398.501dVd e1.6605 x 10-52.484 x 10-5dVd w9.271 x 10-67.516X 10-6dV d W0.5550.3026dV d e計(jì)算過(guò)程舉例：66 結(jié)果討論（1）從表 1、圖 2 的數(shù)據(jù)可以看出，在同一壓力的恒壓過(guò)濾中，得到相同濾液 量的時(shí)間間隔隨過(guò)濾的進(jìn)行而不斷增加；又從表 2、圖 3 數(shù)據(jù)中得出，同一壓力 下，At / q隨過(guò)

18、濾時(shí)間的增加而增大。表明了過(guò)濾速度 dq/d t隨過(guò)濾時(shí)間的 增加而降低。這是由于在恒壓過(guò)濾過(guò)程中， 由于過(guò)濾壓力和過(guò)濾介質(zhì)阻力都不變， 影響過(guò)濾速度的主要因素是濾餅阻力。 濾餅會(huì)隨著過(guò)濾的進(jìn)行而增厚， 從而使濾 餅阻力的不斷增加，最終導(dǎo)致了過(guò)濾速度隨過(guò)濾時(shí)間的降低。（2）從表 1、表 2 的數(shù)據(jù)可以得出，不同的過(guò)濾壓力下，得到同體積濾液量的 過(guò)濾時(shí)間不相同， 而且，過(guò)濾壓力較大其過(guò)濾相同濾液量的時(shí)間較小， 也就是其 過(guò)濾速率較大。從圖 2和圖 3的比較中也可以發(fā)現(xiàn)，圖 3直線的傾斜要比圖 2 直線的傾斜度要小。 表明了過(guò)濾速率隨過(guò)濾推動(dòng)力的增加而增加。 過(guò)濾推動(dòng)力是 影響過(guò)濾速率的因素之一。

19、 兩次實(shí)驗(yàn)的過(guò)濾介質(zhì)均為碳酸鎂懸浮液， 單位厚度濾 餅層的阻力可以看作為恒定， 兩次實(shí)驗(yàn)濾餅阻力的增加速率可以看作相等， 即兩 次實(shí)驗(yàn)只改變了過(guò)濾壓力這一因素。 所以得出過(guò)濾壓力越大， 過(guò)濾速率也會(huì)越大。（3）但是在數(shù)據(jù)計(jì)算表中，0.08MPa的洗滌速度大于0.16MPa的洗滌速度， 與理論有所不同， 造成這樣的原因可能是在實(shí)驗(yàn)測(cè)量的時(shí)候， 壓力不能保持在誤 差的圍之，即在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，壓力擺動(dòng)太大，而造成引入過(guò)大的誤差，這樣使 得所得的數(shù)據(jù)有明顯的波動(dòng)性，以及會(huì)出現(xiàn)不符合實(shí)際的結(jié)果。雖然在處理數(shù)據(jù)的時(shí)候已經(jīng)將部分偏離太大的點(diǎn)除去， 但仍然造成對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié) 果以及討論的影響。（ 4）從表 3 數(shù)據(jù)可知，兩次實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的洗滌速率和最終過(guò)濾速率的比值分別 為 0.555 和 0 . 3026 。理論上，當(dāng)洗滌時(shí)與過(guò)濾時(shí)的壓力相同時(shí)，洗滌速率應(yīng)為 最終過(guò)濾速率的 1/4 ，所以本實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)存在較大誤差。誤差分別為 54.95