實(shí)驗(yàn)四板框壓濾機(jī)過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定

試驗(yàn)四板框壓濾機(jī)過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定一、試驗(yàn)?zāi)康?、了解板框壓濾機(jī)的構(gòu)造；2、把握板框壓濾機(jī)的操作方法；3、把握恒壓過(guò)濾條件下過(guò)濾常數(shù)〔K、q〕的測(cè)定方法；e4、把握承受最小二乘法回歸直線方程的方法。二、試驗(yàn)裝置板框過(guò)濾機(jī)是常見(jiàn)的間歇式過(guò)濾設(shè)備，圖1為工業(yè)生產(chǎn)中常見(jiàn)的幾種板框式過(guò)濾機(jī)。千斤頂壓緊壓濾機(jī)千斤頂壓緊壓濾機(jī)1壓濾機(jī)液壓壓緊壓濾機(jī)成。在調(diào)漿桶內(nèi)配制確定濃度的碳酸鈣〔CaCO3〕懸浮液，啟動(dòng)攪拌裝置，維持懸浮液在過(guò)渣回收。23。42 3 51 圖2 板框過(guò)濾試驗(yàn)裝置

1、空壓機(jī)3、銘牌配料罐減壓閥把握箱空壓機(jī)計(jì)量桶配料罐減壓閥把握箱空壓機(jī)計(jì)量桶板框壓濾機(jī)三、試驗(yàn)設(shè)備的性能與主要技術(shù)參數(shù)1、本試驗(yàn)裝置主要由板框過(guò)濾機(jī)、空壓機(jī)、計(jì)量槽、壓力容器、把握閥等設(shè)備組成。2、板框過(guò)濾機(jī)的過(guò)濾面積大約為0.01〔以實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，用帆布作為多孔性過(guò)濾介質(zhì)。由空壓機(jī)供給壓力，通過(guò)減壓閥調(diào)整配料罐內(nèi)的壓力。以碳酸鈣和水混合成懸浮液，可完成過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定試驗(yàn)。3Z-0.0360.0363/0.7MP1200rpm30L。4、在壓力容器上面裝有空壓機(jī)入口給懸浮液加壓，通過(guò)視鏡觀看容器內(nèi)液位的凹凸。5、電控箱裝有電源開(kāi)關(guān)和空壓機(jī)開(kāi)關(guān)，按下開(kāi)關(guān)旋鈕指示燈亮，即表示相應(yīng)的工作正在進(jìn)展，沿開(kāi)關(guān)旋鈕上的箭頭方向旋轉(zhuǎn)則為關(guān)。6、濾餅可回收利用。四、試驗(yàn)原理濾介質(zhì)的液體量也在不斷下降，即過(guò)濾速度不斷降低。過(guò)濾速度u的定義是單位時(shí)間單位過(guò)濾面積內(nèi)通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)的濾液量，即：dVu

dq

〔1〕式中：A——過(guò)濾面積，m2；τ——過(guò)濾時(shí)間，s；V——通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)的濾液量，m3。dq/dτ與過(guò)濾時(shí)間τ4所示的關(guān)系，q和τ5所示。/ qd 量率 液速 濾濾 計(jì)過(guò) 累時(shí)間4過(guò)濾速率與時(shí)間的關(guān)系

時(shí)間5累計(jì)濾液量與時(shí)間的關(guān)系影響過(guò)濾速度的主要因素除壓強(qiáng)差(Δp)、濾餅厚度外，還有濾餅、懸浮液(含有固體粒子的流體)的性質(zhì)、懸浮液的溫度、過(guò)濾介質(zhì)的阻力等，故難以用嚴(yán)格的流體力學(xué)方法處理。比較過(guò)濾過(guò)程與流體通過(guò)固體床層的流淌過(guò)程可知u。同時(shí)，液體在由細(xì)小顆粒構(gòu)成的濾餅空隙中的流淌屬于層流。q與時(shí)間τ流淌時(shí)，可用康采尼(Kozeny)計(jì)算式，即：udq d

22a2

1K”

PL

〔2〕對(duì)于不行壓縮的濾餅，由上式可以導(dǎo)出過(guò)濾速度的計(jì)算式：dq p K

〔3〕d rv(qq) 2(qq)e eq

V——單位過(guò)濾面積獲得的濾液體積，m3/m2；Aq——單位過(guò)濾面積為形成與過(guò)濾介質(zhì)阻力相等的濾餅層所得的濾液量，m3/m2；er——濾餅的比阻，m3/kg；v——懸浮液中單位體積凈液體中所帶有的固體顆粒量，kg/m3清液；μ——液體粘度，Pa·s；K——過(guò)濾常數(shù)，m2/s。在恒壓差過(guò)濾時(shí)，上述微分方程經(jīng)積分后可得：由上述方程可計(jì)算：

q22qqe

K 〔4〕1、在過(guò)濾設(shè)備、過(guò)濾條件確定時(shí)，過(guò)濾確定濾液量所需要的時(shí)間；2K、qeK、qe常數(shù)只有通過(guò)試驗(yàn)才能測(cè)定。在用試驗(yàn)方法測(cè)定過(guò)濾常數(shù)時(shí)，需將上述方程變換成如下形式： 1q2qq K K

〔5〕τ/q～q作圖可得到始終線，依據(jù)直線的斜率1/K2q/KKq。或者將e eτ/q和q的數(shù)據(jù)用最小二乘法求取1/K和2q/K值，進(jìn)而計(jì)算K和q 的值。e e e假設(shè)在恒壓過(guò)濾之前的1

時(shí)間內(nèi)，已通過(guò)單位過(guò)濾面積的濾液量為q1

，則在1

至q1q范圍內(nèi)將式〔3〕積分，整理后得：1qq1

1(qq)K 1

2(q qK 1

) 〔6〕上式說(shuō)明qq和1

1qq1

為線性關(guān)系，從而也能便利地求出過(guò)濾常數(shù)K和qe

的值。五、試驗(yàn)內(nèi)容eK、q。e六、試驗(yàn)操作步驟1、先將板框過(guò)濾機(jī)的緊固手柄全部松開(kāi)，將板、框清洗干凈；2、將干凈濾布安放在濾板兩側(cè)，留意必需將濾布四角的圓孔與濾板四角的圓孔中心對(duì)正，以保證濾液和清洗液流道的暢通；3、安裝時(shí)應(yīng)從左至右進(jìn)展，裝好一塊，用手壓緊一塊。請(qǐng)?zhí)貏e留意板框的挨次和方向，全部3塊板〔帶奇數(shù)點(diǎn)2塊框〔帶偶數(shù)點(diǎn)；4、裝完以后即可緊固手柄至人力轉(zhuǎn)不動(dòng)為止；51/2處。翻開(kāi)把握屏上的電源，啟動(dòng)攪拌器，再參與碳酸鈣1kg，使其攪拌均勻。懸浮液濃度大約為3～5(W％)；6、約5分鐘后，啟動(dòng)空壓機(jī)，檢查全部閥門是否已關(guān)緊。在確保閥門全部關(guān)緊后，翻開(kāi)減壓閥將壓縮空氣送入配料桶。把握配料桶壓力表的指示值為0.1MPa并始終維持在此壓力下操作，假設(shè)壓力過(guò)大也可通過(guò)壓力容器的壓縮空氣入口閥調(diào)整；7、先翻開(kāi)過(guò)濾機(jī)的出料閥，并預(yù)備好秒表，做好過(guò)濾試驗(yàn)的讀數(shù)和記錄預(yù)備，再翻開(kāi)板框過(guò)濾機(jī)的進(jìn)料閥，開(kāi)頭過(guò)濾操作；8、留意觀看板框是否泄漏〔大量液體沖出，少量漏液無(wú)妨。確認(rèn)正常后，觀看濾液狀況，一般開(kāi)頭出來(lái)的比較渾濁，待濾液變清后，馬上開(kāi)頭讀取計(jì)量槽的數(shù)據(jù)，并同時(shí)開(kāi)頭計(jì)時(shí)和記錄相關(guān)試驗(yàn)數(shù)據(jù)～τ〕9、本裝置承受多個(gè)容器切換的方法計(jì)量獲得的濾液量。大約每隔10秒鐘切換一次容器，以累加的方法求取不通過(guò)濾時(shí)間所獲得的濾液體積。測(cè)定10組以上的試驗(yàn)數(shù)據(jù)后，即可關(guān)閉進(jìn)料閥和出料閥完畢過(guò)濾試驗(yàn)；10、假設(shè)需要做濾餅洗滌試驗(yàn)，則在完畢過(guò)濾試驗(yàn)之后，關(guān)閉配料桶的進(jìn)氣閥，翻開(kāi)配料桶的進(jìn)水閥加洗滌水至視鏡的1/20.1MPa，按過(guò)濾試驗(yàn)一樣的方法操作。完成試驗(yàn)后，關(guān)閉進(jìn)水閥和出水閥完畢濾餅洗滌試驗(yàn)；1、轉(zhuǎn)變操作壓力0.15MP，重復(fù)上述試驗(yàn)過(guò)程；12、測(cè)量板框的尺寸，確定過(guò)濾面積；13、完成試驗(yàn)之后，用清水沖洗粘在配料桶壁面、攪拌槳葉，以及板、框和輸料管上的殘?jiān)?，避開(kāi)長(zhǎng)期試驗(yàn)后堵塞管道；14、清掃試驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)，完畢試驗(yàn)。七、試驗(yàn)留意事項(xiàng)10.2MPa。2、設(shè)備使用后，必需留意配料罐、閥門、計(jì)量槽的排污和清洗，并放盡殘液，清洗設(shè)備；3還不行，則必需更換管道接頭或管道；4、卸開(kāi)板框，將板框和濾布清洗干凈；將濾餅返回配料槽。八、試驗(yàn)記錄及數(shù)據(jù)處理1、記錄試驗(yàn)的具體步驟與操作；2、具體記錄過(guò)濾時(shí)得到的濾液體積量與相應(yīng)的時(shí)間；3、認(rèn)真觀看過(guò)濾過(guò)程中濾液流速的變化，具體記錄過(guò)程的相關(guān)現(xiàn)象；4、數(shù)據(jù)處理qτKq，并寫出完整的過(guò)濾方程式；e

1qq1

q－qKq，并寫出完整的過(guò)濾方程式。1e1承受最小二乘法處理數(shù)據(jù)，求出過(guò)濾常數(shù)Kq，并寫出完整的過(guò)濾方程式。e5、數(shù)據(jù)記錄操作壓力： 板框面積： 操作溫度：序號(hào)序號(hào)過(guò)濾時(shí)間〔〕123456789106、數(shù)據(jù)處理過(guò)程例如先將獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)V～τ作如下處理：τVτ1V1τ2V2τ3V3τ4……V……4q=V/Aq1q2q3q4……τ/q/qτ1 1τ2/q2τ3/q3/q……τ4 4qτ/q為縱軸，在笛卡爾坐標(biāo)紙上，由獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn)繪制出直線，由直線的斜率和截距分別可求得Kqe。q為自變量，以τ/q為因變量，利用最小二乘法，求出待定參數(shù)Kqe以及相關(guān)系r。最小二乘法承受手工計(jì)算，相關(guān)軟件