實驗：過濾常數(shù)測定高等教育

1/1實驗：過濾常數(shù)測定-高等教育

試驗：過濾常數(shù)的測定

-9-過濾常數(shù)的測定

一.試驗?zāi)康?/p>

1、了解板框過濾機的結(jié)構(gòu)、流程及操作方法。

2、測取不同過濾壓力（范圍0.05--0.2MPa）下恒壓過濾常數(shù)K、單位過濾面積當(dāng)量過濾量eq、當(dāng)量過濾時間eτ

3、測取濾餅的壓縮性指數(shù)s和物料常數(shù)k。

4、測定q??τ～q關(guān)系并繪制不同壓力下的q

??τ～q關(guān)系曲線。

5、測定lg△P-lgK關(guān)系并在雙對數(shù)坐標(biāo)下繪制不同壓力下的lg△P-lgK關(guān)系曲線。

二．試驗原理

過濾是利用能讓液體通過而截留固體顆粒的多孔介質(zhì)（濾布和濾渣），使懸浮液中的固體、液體得到分別的單元操作。過濾操作本質(zhì)上是流體通過固體顆粒床層的流淌，所不同的是，該固體顆粒床層的厚度隨著過濾過程的進行不斷增加。過濾操作分為恒壓過濾和恒速過濾。當(dāng)恒壓操作時，過濾介質(zhì)兩側(cè)的壓差維持不變，單位時間通過過濾介質(zhì)的濾液量不斷下降；當(dāng)恒速操作時，即保持過濾速度不變。

過濾速率基本方程的一般形式為)

(12es

VVPAddV+?=-μγντ(1)一般狀況下，s=0～1，對于不行壓縮濾餅，s=0。

在恒壓過濾時，對（1）式積分可得：q＋qe)2

＝K(τ＋τe)(2)將(2)式微分得:eqk

qkdqd22+=τ(3)此為直線方程，于一般坐標(biāo)系上標(biāo)繪dq

dτ對q的關(guān)系，所得直線斜率為:k2，截距為

eqk

2，從而求出，K，qeτe由下式得:q2

e＝Kτe(4)當(dāng)各數(shù)據(jù)點的時間間隔不大時，dqdτ可以用增量之比來代替即:q

??τ與q作圖。

另過濾常數(shù)的定義式:2k△p1-s(5)

兩邊取對數(shù):lgK＝(1-s)lg(△p)＋lg(2k)(6)

因s＝常數(shù)，k＝vμγ1

＝常數(shù)，故K與△P的關(guān)系，在雙對數(shù)坐標(biāo)上標(biāo)繪是一條直線。直線的斜率1-S，

試驗：過濾常數(shù)的測定

-10-由此可計算出壓縮性指數(shù)S，讀取△P-K直線上任一點處的K，△p數(shù)據(jù)一起代入(5)式計算物料特性常數(shù)k。

三.試驗設(shè)備裝置圖、特點及主要技術(shù)數(shù)據(jù)

試驗裝置由規(guī)格為16018011（mm）過濾板、工業(yè)用濾布、過濾框組成的過濾面積為0.0475m2的小型工業(yè)用板框過濾機。

板框過濾機旁設(shè)有濾漿槽。濾漿槽濾漿通過攪拌器攪拌，攪拌器型號為KDZ-1、功率為160w、轉(zhuǎn)速為3200轉(zhuǎn)/分，濾漿由旋渦泵及調(diào)整閥調(diào)整流量，經(jīng)機前壓力表打入板框過濾機，濾液由計量桶計量，計量桶規(guī)格為長327mm、寬286mm。

如圖所示，濾漿槽內(nèi)配有肯定濃度的輕質(zhì)碳酸鈣懸浮液（濃度在2-4%左右），用電動攪拌器進行勻稱攪拌(漿液不消失旋渦為好)。啟動旋渦泵，調(diào)整閥門3使壓力表5指示在規(guī)定值。濾液在計量桶內(nèi)計量。

過濾、洗滌管路如圖所示：

恒壓過濾試驗流程示意圖

1─調(diào)速器;2─電動攪拌器;3、4、6、11、14─閥門;

5、7─壓力表8─板框過濾機;9─壓緊裝置;10─濾漿槽;

12─旋渦泵；13-計量桶

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四.試驗設(shè)備特點及主要技術(shù)數(shù)據(jù)

特點：

1.該試驗設(shè)備由過濾板、過濾框組成的小型工業(yè)用板框過濾機，試驗設(shè)備簡潔，操作便利。

2.可測定過濾常數(shù):K，qe，θe及s，k。

3.試驗數(shù)據(jù)穩(wěn)定、牢靠，重現(xiàn)性好。

4.過濾壓力范圍（0.05--0.2MPa）。

主要技術(shù)參數(shù)：

1.旋渦泵:轉(zhuǎn)速:2900轉(zhuǎn)/分

2.攪拌器:型號:KDZ-1;功率:160w轉(zhuǎn)速:3200轉(zhuǎn)/分;

3.過濾板:規(guī)格:160*180*11（mm）。

4.濾布：型號工業(yè)用；過濾面積0.0475m2。

5.計量桶：長275mm、寬325mm。

五.試驗步驟

1、系統(tǒng)接上電源，打開攪拌器電源開關(guān)，啟動電動攪拌器2。將濾液槽10內(nèi)漿液攪拌勻稱。

2、板框過濾機板、框排列挨次為：固定頭-非洗滌板-框-洗滌板-框-非洗滌板-可動頭。用壓緊裝置壓緊后待用。

3、使閥門3處于全開、閥

4、6、11處于全關(guān)狀態(tài)。啟動旋渦泵12，調(diào)整閥門3使壓力表5達到規(guī)定值。

4、待壓力表5穩(wěn)定后，打開過濾入口閥6過濾開頭。當(dāng)計量桶13內(nèi)見到第一滴液體時按表計時。記錄濾液每增加高度10mm時所用的時間。當(dāng)計量桶13讀數(shù)為160mm時停止計時，并馬上關(guān)閉入口閥6。

5、打開閥門3使壓力表5指示值下降。開啟壓緊裝置卸下過濾框內(nèi)的濾餅并放回濾漿槽內(nèi)，將濾布清洗潔凈。放出計量桶內(nèi)的濾液并倒回槽內(nèi)，以保證濾漿濃度恒定。

6、轉(zhuǎn)變壓力，從（2）開頭重復(fù)上述試驗。

7、每組試驗結(jié)束后應(yīng)用洗水管路對濾餅進行洗滌，測定洗滌時間和洗水量。

8、試驗結(jié)束時閥門11接上自來水、閥門4接通下水，關(guān)閉閥門3對泵及濾漿進出口管進行沖洗。

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六.試驗數(shù)據(jù)表

數(shù)據(jù)表實例：

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七.試驗留意事項

1、過濾板與框之間的密封墊應(yīng)留意放正，過濾板與框的濾液進出口對齊。用搖柄把過濾設(shè)備壓緊，以免漏液。

2、計量桶的流液管口應(yīng)貼桶壁，否則液面波動影響讀數(shù)。

3、試驗結(jié)束時關(guān)閉閥門3。用閥門11、4接通自來水對泵及濾漿進出口管進行沖洗。切忌將自來水灌入儲料槽中。

4、電動攪拌器為無級調(diào)速。使用時首先接上系統(tǒng)電源，打開調(diào)速器開關(guān)，調(diào)速鈕肯定由小到大緩慢調(diào)整，切勿反方向調(diào)整或調(diào)整過快損壞電機。

5、啟動攪拌前，用手旋轉(zhuǎn)一下攪拌軸以保證順當(dāng)啟動攪拌器。

八.思索題

預(yù)習(xí)思索題：

1、影響過濾速率的因素有哪些？

2、濾漿濃度和過濾壓強對K有何影響？

3、過濾壓強增加1倍后，得到同樣濾液量所需的時間是否也削減一半？

試驗報告思索題：

4、為什么過濾開頭時，濾液常有一點混濁，過一段時間才澄清？

5、試驗數(shù)據(jù)中第一點有無偏低或偏高現(xiàn)象？怎樣解釋？如何對待第一點數(shù)據(jù)？

6、q?取大些好還是取小些好？同一試驗，q?不同，所得出的K、eq會不會不同？

作直線求K和eq時，直線為什么要通過矩形頂邊的中點？

九.試驗要求：

1、繪制不同壓力下的q??τ～q關(guān)系曲線；

2、計算不同過濾壓力（范圍0.05--0.2MPa）下恒壓過濾