1、一、恒壓過濾常數測定實驗W An強尊吃化工原理實驗報告實驗 名稱：恒壓過濾常數測定實驗學院：化學工程學院專業：化學工程與工藝班級：姓名：學號：指導教師：日期：一、實驗目的1、熟悉板框壓濾機的構造和操作方法；2、通過恒壓過濾實驗,驗證過濾基本原理：3、學會測定過濾常數K、m、心及壓縮性指數S的方法;4、了解操作壓力對過濾速率的影響。二、實驗原理1、過濾是以某種多孔物質作為介質來處理懸浮液的操作。在外力作用下， 懸浮液中的液體通過介質的孔道而固體顆粒被截留下來，從而實現固液分離。 過濾操作中，隨著過濾過程的進行，固體顆粒層的厚度不斷增加，故在恒壓過 濾操作中，過濾速率不斷降低。2、影響過濾速率的主

2、要因素除壓強差、濾餅厚度外，還有濾餅和懸浮液的 性質，懸浮液溫度，過濾介質的阻力等，在低雷諾數范圍內，過濾速率計算式 為：1£ 3 4P11 K .2。 £)2 皿(q+qe)2=K(T+Tc) (1)K、q、qc三者總稱為過濾常數，由實驗測定。(2)對(1)式微分得：2(q+qJdq=Kdr dr22)丁 =+ N/aqKK該式表明以dT/dq為縱坐標，以q為橫坐標作圖可得一直線，直線斜率為2/K,截距為2qc/K。(2)式中可用!*/4代替di7dq,用弓甲上式可以改寫成：T/Aq=2/K* q+2/K* qe (3)在恒壓條件下，用秒表和電子稱分別測定一系列時間間隔和

3、對應的濾液質量AM (除水的密度換算成體積M),可計算出一系列叫、&、qp在直角坐標系中繪制r/ZXqq的函數關系,得一直線,斜率為2/K,截距為2q"K, 可求得K和q”再根據Te=qe2/K,可得維。三、實驗裝置流程圖一、板框壓濾機過濾裝置圖CaCO3的懸浮液在配料桶內配制一定濃度后，利用壓差送入壓力料槽中， 用壓縮空氣攪拌，同時利用壓縮空氣將濾漿送入板框壓濾機過濾，濾液流入量 筒計量，壓縮空氣從壓力料槽排空管排出。實驗步驟及注意事項1 .開啟電源開關，關閉所有手動閥門。配制含CaCO33%5% (wt%)的 水懸浮液。2 .料液攪拌：開啟空壓機，關閉閥1、閥4、閥5,打

4、開閥3、閥2,將壓 縮空氣通入配料槽，使CaCO3懸浮液攪拌均勻。3 .安裝過濾系統：正確裝好濾板、濾框及濾布。濾布使用前用水浸濕。濾 布要繃緊，不能起皺(注意：用螺旋壓緊時，千萬不要把手指壓傷，先 慢慢轉動手輪使板框合上，然后再壓緊)。4 .重力灌料：等配料槽料液攪拌均勻后，關閉閥3,打開閥5及壓力料槽 上的排氣閥，使料漿自動由配料桶流入壓力料槽至其視鏡2/3處，關閉 閥2、閥5。5 .壓力料槽攪料：打開閥4,通壓縮空氣至壓力料槽，使容器內料漿不斷 攪拌。壓力料槽的排氣閥應不斷排氣，但又不能噴漿。6 .壓力料槽穩壓。打開1#氣路，打開閥2、閥5、閥7、閥10、閥12、閥 14,開始實驗。7

5、.開啟過濾段閥門，開始計時。手動實驗時每次實驗應在濾液從匯集管剛 流出的時候作為開始時刻，每次取00.5kg左右，濾液量可以由 電子天平處讀出。記錄相應的過濾時間及灌液量。每個壓力下，測 量810個讀數即可停止實驗。8 .切換氣路，壓力穩定后重復過漉實驗。9 .料液壓回：實驗完畢關閉閥2、閥4,打開閥4、閥6,將壓力料槽的懸浮液壓回配料桶。10 .清洗濾布：每次濾液及濾餅均收集在小桶內，濾餅弄細后重新倒入料漿桶內，實驗結束后要沖洗濾框、濾板及濾布不要折，應用刷子刷。11-關閉空氣壓縮機電源，關閉儀表電源，打掃衛生。二、原始實驗數據（附頁）三、數據處理1、已知：每個框過濾面積0.038m2,框數

6、2個 AA=2x2x0e038=0-152 m2表61、濾液量數據記錄時氐壓 Pi中壓 P2高壓 P3間濾液濾濾液濾液濾濾液K(S體積體積液體積本積液體積>本積)V/增量量/N/m3.增量量N Im3.噌量m3 V/Kg V/ 2/KgA V/gmmm21.1.2311.2313.03.0223.0222.22.2192.219023 1*10 3*1()322*10 3叮0 319*1()340 342.2.4651.2346.06.0012.9794.34.3562.137046 5*10 3*10 301*1()3叮0 356*1()340 363.3.4751.0108.68.6

7、252.6246.16.1401.7840475*10 3*10 325*10 3叮。340*10340 384.4.4600.98511.11.232.6057.87.8801.740046 0*10 3*1()323*10 3叮0 380*1()340 315.5.4801.02013.13.722.4969.49.4671.587048*10 3*10 37266*1。3叮0 367*1()340 30016.6.4050.92515.15.872L15310.10.991.523240*10 3*10 38799*1（）3叮。39900*10 340 30517.7.2970.8921

8、8.18.122.24612.12.461.4734 029 7*10 3*10 31255*1。34633*103*10 38.14 58.145*10 30.848*10 320.17120.171*1032.046*10 313.90613.906*1031.443*10-3表62、單位時間過濾面積對應的濾液體積和體 積增量（計算公式:q=V/A）時間間隔(20S)低壓 P1中壓 P2高壓 P3q /(m3/ m2)At/Aq/ (s*m2. m3)q/(m3/m2 )At/Aq/ (s*m2 .m3)q /(m3/m2 )At/Aq / (s*m2 .m，)18. 099*103246

9、9. 4419. 881*1031005. 9814. 599*1031369.96216.217*1。32463. 6639. 480*10 31020. 4628. 658*1031422.58322. 86 2*io-33009. 7856. 743*1031158. 5540. 395*1()31704.01429. 342*1033086. 4273. 881*1031166. 9951. 842*1()31747.18536. 053*io-32980.1890. 303*10-31217. 8862. 283*1031915.52642.138*10 33286. 77104.

10、46 7*10-31412. 0372. 302*1031996.21748. 007*1043407. 73119. 243*10 31353. 5581.993*1()32063.77853. 585*10-33585. 51132. 70 4*10 31485. 7791. 487*1032106.591)、低壓APi, At/Aqq曲線:q/(m3An2)&E CE gawParaneter Ualue ErrorA2253.50205115.26251B124429.966233266朋HR-Square(COD) SDNP0.90315136.7179882.94866E-

11、4096Polynomial Regression for Datalfi: Y = fi * B1 U低壓時得到直線y=24429.97x+2253.5K=2/24429.97=8.187* IO5 qe=2253.5/24429.97=0.092Te= qe/K=1126.72)、中壓AP*At/Aaq曲線： 中壓時得到直線y=4297.80x+885.6 K=2/4297.80=4.65*104 qe=885.6/4297.80=0.20618 8 8s 1 3 二 n 1 ii 1 EZUJ gbwgq(m3加 2)Te= qJK=44323)、高壓AP3, At/Aqq曲線:Poly

12、nomal Regression for Datal fl:1215.5008550.10176B119374.7 蝴 5824.31928R-Square(COD)SDN?8.963558,05558<o.miParaneter Ualue ErrorV = A * B1 * X-高壓時得到直線y=10374.75x+1215.5K=2/4297.80=1.93*104 qe=885.6/4297.80=0.1172Te= qe/K=607.2七、結果分析與討論1本實驗的目的是通過恒壓過濾實驗驗證過濾基本原理，實驗時要注意夾濾 布要對牢板上的洞，安裝濾板和濾框用螺旋壓緊時，千萬不要把手

13、指壓傷，先 慢慢轉動手輪使板框合上，然后再壓緊。1、本實驗操作比較簡單，但是容易產生誤差。誤差的來源主要包括：1）、板 框之間連接不緊密，水沒有經過濾布就直接流下來被作為濾液；2）、CaCO3 沒有攪拌均勻；3）、接、到濾液時不慎濺出；4）、計時產生的時間誤差；5）、 儀器本身的誤差；6）、讀數時的個人無誤差。八、思考題解答1、在恒壓過濾實驗中，為什么隨著過濾的進行,所得濾液越來越少？過漉實驗，主要是靠壓差濾液過濾進行的，在恒壓過濾中，隨著過濾的進行, 雖然其壓差不變，但是過濾的濾渣積壓壓縮成濾餅，隨著濾餅的增厚,濾液通 過的濾餅的阻力加大，實際提供給濾液作為動力的壓差減少，濾液越來越難通 過濾餅，甚至在過一段時間后，過濾就會因為阻力大而停滯。2、為什么過濾開始時，濾液常常有點混濁，過段時間后才變清？在過濾中，主要靠濾餅層。剛開始沒有濾餅層，過濾效果不佳，隨著濾餅 層的增厚，濾液就變清了。開始過濾時，濾餅還