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1、化工原理实验,板框过滤实验,制作：谢少雄,一 . 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的方法；4、了解操作压力对过滤速率的影响。,二.基本原理,过滤过程过滤是以某种多控物质作为介质来处理悬浮乳液的操作。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通过床层的流动，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，过滤速率不断降低。 过滤速度由过滤介质两端的压力差及过滤介质的阻力决定.,过滤介质阻力由二部分组成,一
2、为滤布,一为滤渣.(先积下来的滤渣成为后来的过滤介质) . 因为滤渣厚度随着时间增加,所以恒压过滤速度随着时间而降低.,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，,e虚拟过滤时间，s,在恒压过滤情况下. 滤液量与过滤时间的关系可用下式表示:,V滤液体积，m,过滤时间，s,K滤饼常数，由物料特性及过滤压差所决定，,A过滤面积，m2,S 过滤面积，（ ）,对于不可压缩性滤渣,在恒压过滤情况下. 滤液量与过滤时间的关系可用下式表示:,K 过滤常数，（ ）, 相当于得到滤液V所需的过滤时间，（S）, 相当于得到滤液所需的过滤时间，（S）,将过滤方程式微分后得到,整理后得：,上式
3、也可写成：,在恒压条件下，用秒表和计量筒分别测定一系列时间间隔及对应的滤液体积，由此算出一系列在直角坐标系中绘制的函数关系，得一直线。从而可确定过滤常数K和qe。,载距,由此可求出K和,三. 装置和流程,实验装置由配浆槽、贮浆罐、洗水罐、板框压滤机、计量筒及空气压缩机等组成，,板框过滤机除固定头和可动头外，配有一纽滤板（非洗涤板）一块，三纽滤板（洗涤板）两块，二纽滤框四块，滤框厚度为20mm。板框的四个角均开有19mm的孔，在板框装合后，即可构成供滤液，滤饼和洗水流通的孔道。,洗水同样用再压缩空气从洗水罐压送至板框过滤机行洗涤，洗水也入量筒计量。 实验完毕，贮浆罐中的滤浆用压缩空气送至配浆槽贮
4、存。,返回,滤框厚度为20mm,每个框的过滤面积为,过滤面积,板框过滤机的板框结构如图3-3所示,滤 布：工业用计量桶：长146mm、宽150mm,过滤板:规格:17017020（mm）。,1、过滤操作步骤 （1）悬浮液的配制：浓度为3-5%（重量）较为适宜，配制好开动压缩机将其送入贮浆罐中，使滤液搅拌均匀。（2）按板、框的纽数以1-2-3-2-1-2的顺序排列过滤机的板和框，把滤布用水湿透，再将滤布覆盖滤框的两侧（注意滤布孔要对准过滤机的孔道，表面要平整，不起皱纹，以免漏液），然后用压紧螺杆压紧板和框。（3）启动压缩机，排除减压阀前管内可能积存的水后，打开减压阀前的阀门及进入贮浆罐的压缩空气
5、阀门，调节空气过滤减压阀，使其压强与选定的过滤压强一致，这样，压缩空气进入贮浆罐，维持过滤压强恒定。,四、实验步骤,（4）关闭过滤机固定头左下方的洗水阀，打开其上方的两个滤液出口阀，然后打开其右下方的滤浆进入旋塞，滤浆便被压入板框过滤机内过滤，滤液流入计量筒计量，测定V和相应的，待滤液充满全部滤框后，关闭滤浆进入旋塞，停止过滤（5）待滤渣装满框时即可停止过滤.(可以滤液量显著减少一滴一滴的流出为准).,2、测定洗涤速率 （1）将水放入洗水罐后关闭进水阀. （2）打开压缩空气进口阀,使压缩空气进入洗水罐,维持洗涤压强与过滤时的压强相等. （3）关闭过滤机固定头左上方的滤液出口阀,开启左下方的洗水
6、进口阀,洗少穿过滤渣层后流入计量筒,测取有关数据. 洗涤完毕后,旋开压紧螺杆并将板,框拉开,卸出滤渣,清洗滤布,整理板,框重新组装,以进行另一个操作循环.,实验结束后,停止搅拌,立即用压缩空所将贮浆罐内的剩余悬浮液送回配浆槽内贮存, 停压缩机.清洗贮浆罐及液位计等,以免剩余悬浮液沉淀,堵塞管道,阀门等.,五报告要求,1、将实验数据记录及整理列表。2、根据实验数据，求出过滤压强下的过滤常数K，qe。,六. 思考题,1、为什么过滤开始时，滤液常常有一点混浊，过段时间才清？2、当操作压强增加一倍，其K值是否也增加一倍？要得到同样的过滤液，其过滤时间是否缩短了一半？3、影响过滤速率的主要因素有哪些？4、滤浆浓度和操作压强对过滤常数K值有何影响？,
