板框过滤常数的测定实验报告
过滤常数的测定实验
式③可改写为
d������
������
d������ = 2(������ + ������������)
④
2∆������ ������ = ������������������
○4a
或
2∆������ 1−S ������ = ������0 ������������
○4b
○4b 式④中的 K，qe 都称为过滤常数。
装配过滤器 实验用的过滤器依装配顺序由支撑底座、底板、滤布、板框、预分布板和盖板组成。 （1）滤布在放至底板之前要先用水浸湿。 （2）将过滤器各部件按顺序装好后，用螺丝将上盖拧紧，应注意要按对角顺序紧固螺丝。 过滤实验操作 （1）记录滤液桶初始重量，若实验开始前滤液桶存液过多，应先排放掉一部分。 （2）开启供料阀向过滤器送料。与此同时，打开过滤器盖板上方的排气阀， 排除滤框 内空气后再将其关闭。 （3）利用供料阀调节过滤压力，对于本实验物系，过滤操作压力在 0.02〜0.08MPa 为宜。 （4）注意实验初始阶段并非恒压操作，而是接近恒速操作。因此，可采用 2 只秒表交 替记时，当确定并记录下恒压开始时间 τ1 和相应的滤液量 V1（q1）后， 随即记录恒压操作 下一系列的∆τ 和 V。建议当滤液桶中出现第一滴滤液时，即开始记时。 （5）当滤液量很少，确定滤饼已充满滤框后，可结束实验。
在低雷诺数下，过滤速率可用康采尼（Kozeny)公式表示
d������ 1
������2
������
������ = d������ = ������′ （1 − ε）2������2 = ������������
②
式②中 ������′ — 与滤饼孔隙率、颗粒形状、排列方式等有关的常数，当������������′ < 2 时，������′ = 5；
过滤常数的测定
实验四 过滤常数的测定一、实验目的1、 熟悉板框压滤机的结构和操作方法；2、 测定在恒压操作时的过滤常数K ，q e ，τe ，测定物料压缩指数s ；3、 了解操作条件对过滤速度的影响。
二、实验原理1、过滤常数的测定过滤是借助于外界推动力的作用，使悬浮液通过某种多孔性介质，从而实现固液分离的操作。
单位时间通过单位过滤面积的滤液量称为过滤速度。
过滤速度的大小与压力差、滤饼厚度、悬浮液和滤饼的性质、悬浮液的温度等有关。
故过滤速度方程式可表示为：)(2)(e e q q K q q rv pd dq Ad dV u +=+∆===μττ（4－1）式中：V ——滤液量，m 3；A ——过滤面积，m 2；τ——得到滤液V 所需的过滤时间，s ； K ——过滤常数，rvpK μ∆=2，m 2/s ；q=V/A ，即单位过滤面积的滤液量，m ；q e =V e /A ，即单位过滤面积的虚拟滤液量,m ；V e ——虚拟滤液的体积，它是形成相当于过滤介质阻力的一层滤饼时，应得到的滤液量，m 3；r ——滤饼的比阻，m -2; μ——滤液的粘度，Pa.s ；v ——获得单位体积滤液所形成的滤饼，m 3/m 3。
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：τK qq q e =+22e eK q τ=2（4－2）将过滤方程式微分后得e q Kq K d dq 22+=τ实验过程中，可用增量比ττd dq q 代替∆∆，则有下式e q Kq Kq 22+=∆∆τ（4－3）标绘出Δτ/Δq 对q (q 取各时间间隔内的平均值)的直线,如上图所示,直线斜率为2/K,截距2q e /K ，由此可求出K 和q e 。
图4－1 Δτ/Δq 与q 的关系2、滤饼压缩性指数s 及比阻滤饼的比阻与压差的关系为，sp r r ∆=0，带入过滤常数的定义式可得sspk vr pK --∆=∆=10122μ两边取对数：)2lg()lg()1(lg k p s K +∆-=（4－4）因常数常数，===νμ01r k s ，故K 与Δp 的关系在双对数坐标上标绘是一条直线，斜率为（1-s ），由此可计算出压缩性指数s ，读取Δp ～K 直线上任一点处的K 值，将K 、Δp 数据一起代入过滤常数定义式计算物料特性常数k 及比阻。
过滤常数测定实验
使压力罐内料浆能保证连续鼓泡。
过滤，数据记录。 过滤结束：先打开放空阀泄压，再卸下滤框、滤板、滤布进行
清洗。
五、数据记录和处理
V/m3 θ/s △θ/s q θ/q
以q 为横坐标，θ/q为纵坐标，作图，得到拟合方程： 斜率=1/K 截距=2 qe/K θe=qe2/K
对于一定恒压下过滤的悬浮液，测出延续的时间τ 及滤 液的累计量 q （按单位面积计）的数据，然后在直角坐标纸 上从τ/q为纵坐标，以q为横坐标进行标绘，可得到一斜率为 1/K，截距为2qe/K的直线。
三、实验装置与流程
板框压滤机：框厚度25mm，每个框过滤面积
0.0127m2，框数2个。
空气压缩机 配料桶 压力料槽 控制柜
四、实验操作
开启仪表：接通控制柜电源，打开电源以及仪表开关。 打开空压机。 配料：在配料罐内加入清水和碳酸钙粉末，配置一定浓度的碳
酸钙悬浮液。通入压缩空气鼓泡搅拌。
装板框：正确装好滤板、滤框及滤布。滤布使用前用水浸湿，
滤布要绷紧，不能起皱。滤布紧贴滤板，密封垫紧贴滤布。
用螺旋压紧。
一、实验目的
熟悉板框过滤机的结构及过滤工艺流程。
掌握板框过滤机的操作及体调节方法。 测定恒定压力下，过滤方程中的过滤常数K,qe,θe。
二、基本原理
恒压过滤方程：
V 2VVe KA
2 2
Ve V 令 q 及qe A 2 q qe q K K
过滤常数的测定实验报告
过滤常数的测定实验报告实验名称:过滤常数的测定实验一、实验内容?A在一定干燥条件下测定硅胶颗粒的干燥速率曲线。
B测定往复振动筛板塔在不同振动频率下的传质单元高度。
C测定气体通过干燥器的压降。
D测定恒压操作条件下的过滤常数K，qe。
二、实验目的?A学习并掌握应用数学模型法处理工程实际问题的研究方法。
B了解过滤设备的构造和操作方法。
C学习并掌握实验测定过滤常数的基本原理和方法，了解测定过滤常数的工程意义。
D了解影响干燥速率的有关的有关工程因素，熟悉流化床干燥器的结构特点及操作办法。
三、实验原理?广义地讲，过滤是借助于能将固体物截留而让流体通过的（过滤）多孔介质将固体物从液体或气体中分离出来的单元操作。
工业上，过滤多指液固系统的分离。
过滤过程的本质是流体通过固定颗粒层（滤饼）的流动，只不过在过滤过程中，固定颗粒层的厚度在不断增加，流体流动阻力也不断增大，因此，在推动力（压差）不变的情况下，单位时间内通过过滤介质的液体量在不断减少。
如果将单位时间内通过单位过滤面积的滤液量定义为过滤速率，即（7-1）（7-2）式中u——过滤速率，m/sV——通过过滤介质的滤液量，m3；A——过滤面积，m2；τ——过滤时间，s；q——通过单位过滤面积的滤液量，m3/m2；可以预测，在恒定压差下，过滤速率和滤液量q与过滤时间有如图7-1所示的关系。
(a)(b)图7-1过滤速率和滤液量与过滤时间的关系尽管过滤是一个流体力学问题，但在过滤过程中，影响过滤速率的主要因素A推动力大小B滤饼厚度C滤饼、悬浮液性质D悬浮液温度E过滤介质的阻力等诸多因素，因此，难以直接采用流体在圆管中流动的有关计算公式来计算过滤速率和阻力等问题。
对于过滤问题，可以根据过程的本质和特征对实际过程做出适当简化，从而可以采用适当的数学方程（模型）进行描述。
比较过滤过程与流体通过固定床的流动可知，过滤速率即为流体经过固定床的表观速率u，同时，液体在细小颗粒构成的滤饼空隙中的流动属于低雷诺数范围。
实验五 板框过滤常数的测定
黄冈师范学院《化工原理》实验报告实验名称：板框过滤常数的测定学院：班级：实验小组人员：实验日期：实验台编号：实验报告撰写：实验指导教师：黄冈师范学院《化工原理》实验室实验五 板框过滤常数的测定一、实验目的⒈ 了解板框压滤机的构造、过滤工艺流程和操作方法。
⒉ 掌握恒压过滤常数K 、e q 、e q 的测定方法，加深对K 、e q 、e q 的概念和影响因素的理解。
⒊ 学习滤饼的压缩性指数s 和物料常数k 的测定方法。
⒋ 学习d q dqq:一类关系的实验确定方法。
二、实验内容测定不同压力下恒压过滤的过滤常数K 、e q 、e q 。
三、实验原理过滤是利用过滤介质进行液—固系统的分离过程，过滤介质通常采用带有许多毛细孔的物质如帆布、毛毯、多孔陶瓷等。
含有固体颗粒的悬浮液在一定压力的作用下液体通过过滤介质，固体颗粒被截留在介质表面上，从而使液固两相分离。
在过滤过程中，由于固体颗粒不断地被截留在介质表面上，滤饼厚度增加，液体流过固体颗粒之间的孔道加长，而使流体流动阻力增加。
故恒压过滤时，过滤速率逐渐下降。
随着过滤进行，若得到相同的滤液量，则过滤时间增加。
恒压过滤方程)()(2e e K q q θθ+=+ （1）式中：q —单位过滤面积获得的滤液体积，m3 / m2； e q —单位过滤面积上的虚拟滤液体积，m3 / m2； θ—实际过滤时间，s ； e θ—虚拟过滤时间，s ； K —过滤常数，m2/s 。
将式（4-1）进行微分可得：e q Kq K dq d 22+=θ （2）这是一个直线方程式，于普通坐标上标绘d q dqq-的关系，可得直线。
其斜率为2K ，截距为2e q K，从而求出K 、e q 。
至于e q 可由下式求出：e e K q θ=2（3） 当各数据点的时间间隔不大时，d dq q 可用增量之比qqD D 来代替。
过滤常数的定义式： 12s K k p -=D （4） 两边取对数l g (1)l g l g (K s p k =-D + (5) 因1k r m n==¢常数，故K 与p D 的关系在对数坐标上标绘时应是一条直线，直线的斜率为s -1，由此可得滤饼的压缩性指数s ，然后代入式（6-4）求物料特性常数k 。
过滤常数测定
过滤常数测定一、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，验证过滤基本理论。
3.学会测定过滤常数K、qe、τe及压缩性指数的方法。
4.了解过滤压力对过滤速率的影响。
5.学会有关测量与控制仪表的使用方法。
二、实验原理根据恒压过滤方程:(q＋qe)2＝K(θ＋θe)(1)式中:q─单位过滤面积获得的滤液体积m3/m2;qe─单位过滤面积的虚拟滤液体积m3/m2;θ─实际过滤时间S;θe─虚拟过滤时间S;K─过滤常数m2/S将(1)式微分得: d22qqe(2)dqkkd对q的关系，所得直线斜率为:dq此为直线方程，于普通坐标系上标绘22，截距为qe，从而求出，K，qe。
在根据θe=qe/K，求出θe。
kk三、实验装置流程示意图四、实验步骤及注意事项（1）打开总电源空气开关，打开仪表电源开关。
（2）配制含CaCO38%~13％（质量）的水悬浮液。
（3）开启空压机，打开阀3，阀4，将压缩空气通入配料水槽，使CaCO3悬浮液搅拌均匀。
（4）正确装好滤板、滤框及滤布。
滤布使用前用水浸湿，滤布要绷紧，不能起皱（注意：用螺旋压紧时，千万不要把手指压伤，先慢慢转动手轮使板框合上，然后再压紧）。
（5）关闭阀2，在压力料槽排气阀16打开的情况下，打开阀6，使料浆自动由配料桶流入压力槽至1/2~1/3处，关闭阀4，阀6。
（6）通压缩空气至压力贮槽，使容器内料浆不断搅拌。
压力料槽的排气阀要不断缓缓排气，但又不能喷浆。
（7）打开1#电磁阀，打开阀2，阀5，阀7，阀10，阀12，阀14，开始实验。
（8）手动实验：每次实验应在滤液从汇集管刚流出的时刻作为开始时刻。
每次△V取为600-700ml左右，记录相应的过滤时间△t。
要熟练双秒表轮流读数的方法，量筒交替接液时不要流失滤液。
测量8~10个读数即可停止实验。
打开2#电磁阀和阀8做中等压力实验。
打开3#电磁阀，阀9，阀11做大压力实验。
（9）实验完毕关闭阀12，阀14，打开阀4，阀6，将压力料槽的悬浮液压回配料桶，关闭阀4。
实验四 板框压滤机过滤常数的测定
实验四 板框压滤机过滤常数的测定一、实验目的1、了解板框压滤机的结构；2、掌握板框压滤机的操作方法；3、掌握恒压过滤条件下过滤常数（K 、q e ）的测定方法；4、掌握采用最小二乘法回归直线方程的方法。
二、实验装置板框过滤机是常见的间歇式过滤设备，图1为工业生产中常见的几种板框式过滤机。
图1 常见的几种板框式过滤机本试验所用板框过滤机的整套装置由调浆桶、压缩空气系统、板框过滤机和贮液量筒组成。
在调浆桶内配制一定浓度的碳酸钙（CaCO 3）悬浮液，启动搅拌装置，维持悬浮液在过滤过程中不发生沉降。
用压缩空气将悬浮液送入板框过滤机进行过滤，调节阀门开度以维持恒压过滤时所需要的恒定压力，滤液流入贮液量筒计量，洗涤水由自来水管送至板框压滤机进行洗涤，洗涤水也用贮液量筒计量其液量。
实验完毕后，拆卸板框压滤机，将滤框内的滤渣回收。
实验设备如图2示，实验装置实物见图3。
千斤顶压紧压滤机自动拉板压滤机 液压压紧压滤机 液压压紧压滤机图三、实验设备的性能与主要技术参数1、本实验装置主要由板框过滤机、空压机、计量槽、压力容器、控制阀等设备组成。
2、板框过滤机的过滤面积大约为0.01m 2（以实测的数据为准），用帆布作为多孔性过滤介质。
由空压机提供压力，通过减压阀调节配料罐内的压力。
以碳酸钙和水混合成悬浮液，可完成过滤常数的测定实验。
3、空压机采用Z-0.036微型空气压缩机，排气量0.036m 3/h ，压力为0.7MPa ，功率为0.75kW ，转速为1200rpm ，气体容积30L 。
4、在压力容器上面装有空压机入口给悬浮液加压，通过视镜观察容器内液位的高低。
5、电控箱装有电源开关和空压机开关，按下开关旋钮指示灯亮，即表示相应的工作正在进行，沿开关旋钮上的箭头方向旋转则为关。
6、滤饼可回收利用。
四、实验原理过滤是一种使流体通过多孔介质，而将固体颗粒物截留，使其从液体或气体中分离出来的单元操作。
因此过滤在本质上是流体通过固体颗粒层的流动，所不同的是这种固体颗粒层的厚度会随着过滤过程的进行而不断增加。
过滤常数测定
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，验证过滤基本理论。
3. 学会测定过滤常数K 、q e 、τe 及压缩性指数s 的方法。
4. 了解过滤压力对过滤速率的影响。
5. 学会有关测量与控制仪表的使用方法。
二、 实验原理根据恒压过滤方程:(q ＋q e )2＝K(θ＋θe ) (1) 式中: q ─单位过滤面积获得的滤液体积 m 3/m 2; q e ─单位过滤面积的虚拟滤液体积 m 3/m 2; θ─实际过滤时间 S; θe ─虚拟过滤时间 S; K ─过滤常数 m 2/S 。
将(1)式微分得:e q kq k dq d 22+=θ (2) 此为直线方程，于普通坐标系上标绘dqd θ对 q 的关系，所得直线斜率为: k 2，截距为e q k 2，从而求出，K ，q e 。
在根据θe = q e / K ，求出θe 。
三、 实验装置流程示意图四、实验步骤及注意事项（1）打开总电源空气开关，打开仪表电源开关。
（2）配制含CaCO38%~13％（质量）的水悬浮液。
（3）开启空压机，打开阀3，阀4，将压缩空气通入配料水槽，使CaCO3悬浮液搅拌均匀。
（4）正确装好滤板、滤框及滤布。
滤布使用前用水浸湿，滤布要绷紧，不能起皱（注意：用螺旋压紧时，千万不要把手指压伤，先慢慢转动手轮使板框合上，然后再压紧）。
（5）关闭阀2，在压力料槽排气阀16打开的情况下，打开阀6，使料浆自动由配料桶流入压力槽至1/2~1/3处，关闭阀4，阀6。
（6）通压缩空气至压力贮槽，使容器内料浆不断搅拌。
压力料槽的排气阀要不断缓缓排气，但又不能喷浆。
（7）打开1#电磁阀，打开阀2，阀5，阀7，阀10，阀12，阀14，开始实验。
（8）手动实验：每次实验应在滤液从汇集管刚流出的时刻作为开始时刻。
每次△V取为600-700ml左右，记录相应的过滤时间△t。
要熟练双秒表轮流读数的方法，量筒交替接液时不要流失滤液。
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板框过滤常数的测定实验报告
一、实验目的
1. 学习和掌握板框过滤器的工作原理和结构。
2. 利用板框过滤器测定输送液的流量和过滤常数。
二、实验原理
板框过滤器本质上是一台过滤设备，由过滤板和过滤框组成。
过滤板是一种多孔的过滤板，具有一定的强度和耐用性。
过滤框由两个相同的板框组成，紧紧固定在过滤板上。
板框过滤器中，过滤板和过滤框之间形成一条通道，以过滤板间的通道为过滤细孔，通过此细孔，使过滤介质不受其它杂质的影响，仅过滤所需杂质。
2. 工作流程：
① 开启清洗泵，清洗板框过滤器；
② 将液体样品分别加入板框过滤器的样品总口中；
③ 开启输送泵，使液体样品流动，直至稳定后断开罐口。
三、实验步骤
1. 将板框过滤器按规定安装好。
2. 将清洗液体加入样品总口中，经过清洗。
5. 将测定结果记录在实验表格中。
四、实验结果
实验表格如下：
名称沸石Kaolin 容积（mL）150 150 扣损（℃）0.03 0.05 流量（mL/min）V1 70.0 V2 40.0
平均流量，V1和V2平均值：（70.0+40.0）/2=55.0mL/min
过滤面积，A=28×28=784mm²
过滤常数，K=V/A=55.0/(784/1000)=70.15mL/cm²·min
五、实验分析与总结
通过本次实验，掌握了板框过滤器的工作原理和结构，学会了利用板框过滤器测定输送液的流量和过滤常数。
经过实验测定，得到橄榄石和高岭土的过滤常数分别为
70.15mL/cm²·min。
在实验中要严格按照实验流程进行操作，遵守实验室安全规定，注意用量单位的换算，准确计算各种参数，并及时记录实验数据，确保实验结果的准确度和可靠性。
本次实验获得了一定的收获，深化了对板框过滤器的了解和运用，也为日后从事相关研究打下了坚实的基础。