实验报告一:恒压过滤参数的测定
恒压过滤参数的测定

气压阀们开小,过滤时可以看压力表读数,0.1配液时,加入3杯石灰,水1.5桶实验五 恒压过滤参数的测定一、实验目的1.了解板框压滤机的构造、过滤工艺流程和操作方法。
2.掌握恒压过滤常数K 、e q 、e θ的测定方法,加深对K 、e q 、e θ的概念和影响因素的理解。
3.学习滤饼的压缩性指数s 和物料常数k 的测定方法。
4.学习~q dqd θ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 θ。
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q 2 + 2q e q = K θ (5-1)式中: q —单位过滤面积获得的滤液体积,m 3 / m 2;e q —单位过滤面积上的虚拟滤液体积,m 3 / m 2; θ—实际过滤时间,s ; e θ—虚拟过滤时间,s ; K —过滤常数,m 2/s 。
将式(5-1)进行微分可得:e q Kq K dq d 21+=θ (5-2) 这是一个直线方程式,于普通坐标上标绘q dqd -θ的关系,可得直线。
其斜率为K1,截距为e q K 2,从而求出K 、e q 。
至于e θ可由下式求出:e e K q θ=2 (5-3) 当各数据点的时间间隔不大时,dqd θ可用增量之比q∆∆θ来代替。
过滤常数的定义式: s p k K -∆=12 (5-4) 两边取对数)2lg(lg )1(lg k p s K +∆-= (5-5) 因常数='=νμr k 1,故K 与p ∆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(4)求物料特性常数k。
恒压过滤常数的测定实验报告

恒压过滤常数的测定实验报告实验报告:恒压过滤常数的测定一、实验目的本实验旨在通过恒压过滤法测定溶液的过滤常数,并掌握恒压过滤法的实验操作方法。
二、实验原理恒压过滤法是测定溶液过滤常数的一种方法,其原理为:在一个设有恒压的实验容器中,通过滤纸将溶液过滤出来,用取下来的滤纸质量除以过滤时间即可得到溶液的过滤常数(K 值)。
K值越小,表示越难过滤。
三、实验仪器和试剂1. 恒压过滤仪2. 每个组的试验器具有升高的嵌有塑料圈的塞子和三片无灰滤纸;3. 大理石;4. 高纯水;5. 苯酚溶液(浓度为0.05g/L)。
四、实验步骤1. 预处理滤纸。
选取直径与滤器架透气口相匹配的滤纸若干,用干净的滤纸裁成大约3 cm×3cm的小方形,记住减去硬币滤paper晾干。
2. 预处理塞子。
将架好的塞子清洗干净后,放到干净的纸巾上,将多余的水分吸干,然后置于固定的嵌在大理石上的升高的架(必须注意塞子的高度应在刻度线范围内)。
3. 取药样。
将准确称重的苯酚溶液(重量为3.5g)分别加到多个塞子中,然后立即将塞子放到恒压过滤器中并用扣子固定好。
4. 进行过滤。
调节安装在仪器上的压力表数字为0.07Mpa。
落实滤器与盖子之间的拧紧,逐渐加压。
切记不能用过大的力量,以避免卡在胀口。
当压强稳定大约2min后,启动计时器。
过滤时间应掌握在30秒以内,当滴出的流体停下时,自动停止计时。
取下滤纸并将其置于温和的干燥处,稍等一段时间后将其称重,记录重量并计算过滤常数。
5. 完成一轮实验后,对其他药样重复以上步骤,以便统计平均数和标准偏差。
五、实验结果分析通过以上实验步骤,进行如下的计算:药样滤纸重量m1=5.68g滤纸原始重量m2=1.93g记录过滤时间t=29.6s可得到该药样的过滤常数为:K=(m1 - m2) / t = (5.68-1.93)g / 29.6s = 0.113g/s通过对多个药样进行测试,可得到平均数和标准偏差:Ⅰ 0.120 0.007Ⅱ 0.123 0.005Ⅲ 0.128 0.009Ⅳ 0.115 0.002Ⅴ 0.130 0.012Ⅵ 0.113 0.002六、实验结论通过本次实验,我们成功地通过恒压过滤法测定了苯酚溶液的过滤常数,并得到了该药样的数值结果为0.113g/s。
实验四恒压过滤参数的测定

A V 为过滤时间τ时,单位过滤面积的滤液量,m3/ m2
Ve A
qe Βιβλιοθήκη 为当量过滤时间τe时,单位过滤面积上的当量滤液量,m3/ m2 为过滤常数,m2/s;
将上式微分, 并用
q
K
代替
d dq
2 2 q qe K 可得: q K
测得一系列的 和 值,以 2 q 截距为 K 的直线。故可求出K, qe,拟q=0、τ=0代入式即可求出τe 。
3. 试验装置
4. 实验步骤及注意事项
做好实验前准备工作。
将滤布由下往上围裹滤框,使滤框通道、洗涤通道分别穿过
滤布上的两个孔,然后按框上号码从左到右排列。 调节空气稳压阀,使压力表读数为零,打开放气阀。 将配好的浆液搅拌到桶内无沉淀,倒入加料漏斗,卡开电动搅 拌器开关。
打开压缩机,调稳压阀使压力表维持某一压力。 打开电子天平,将滤液桶放在电子天平上称重。 全开 浆液阀,在浆液流出是立即用秒表记录时间。
q
e
q 为纵坐标,q为横坐标,可得到斜率为2/K
,
改变压力过滤时,
K 2kp1S
式中: K 为过滤常数,m2/s
S 为压缩性指数 k 为物料特性常数
p
为过滤压差,Pa
将上式两边求对数可得:
lg K 1 S lgp lg2k
p 为横坐 改变过滤压差 p ,可测得不同K,以K为纵坐标, 标,可得到斜率为(1-S),截距为lg2k的直线。可求得S和k。
实验四
恒压过滤参数的测定
1. 实验目的
在一定压力下进行压力过滤,测定其过滤常数K, qe和τe。
改变压力重复上述操作,测定压缩性指数S 和物料特性
化工原理恒压过滤常数测定实验报告

化工原理恒压过滤常数测定实验报告一、实验目的:1.了解恒压过滤的原理和应用;2.学习测定恒压过滤常数的实验方法;3.掌握计算恒压过滤常数的计算方法;4.分析实验结果,对实验现象进行解释。
二、实验原理:恒压过滤是一种常见的分离技术,在化工领域有着广泛的应用。
实验中使用的恒压过滤设备是一台恒压过滤漏斗,通过改变进料压力来实现恒压过滤的目的。
实验中使用的恒压过滤常数是指单位时间内通过滤饼与滤介质界面的面积的液体体积与压头差之比,用K表示。
恒压过滤常数的单位为cm/s。
恒压过滤常数是衡量过滤速度的重要参数,通过实验测定恒压过滤常数可以了解过滤物料的筛分特性和理论分析。
恒压过滤常数的计算公式为:K=Q/(A×ΔP)其中,K为恒压过滤常数,单位为cm/s;Q为单位时间内通过滤饼与滤介质界面的面积的液体体积,单位为cm³/s;A为滤饼与滤介质界面的面积,单位为cm²;ΔP为压头差,单位为Pa。
三、实验步骤:1.将恒压过滤漏斗清洗干净,并用滤纸将过滤基座覆盖,调整好压头差;2.打开水龙头,使水通过恒压过滤漏斗,排除空气;3.关闭出口阀门,调整进料开关来控制进料速度;4.测量进料液体体积Q,记录下时间t;5.测量滤饼与滤介质界面的面积A;6.重复步骤4和步骤5多次,得到多组实验数据。
四、实验数据及结果:实验数据如下表所示:实验次数,进料液体体积Q/cm³ ,时间t/s ,滤饼与滤介质界面面积A/cm²---------,------------------,-------,----------------------1,20,10,502,25,12,603,18,8,454,21,9,525,22,9.5,55根据实验数据,可以计算恒压过滤常数K的平均值。
K=(Q₁/(A₁×ΔP)+Q₂/(A₂×ΔP)+Q₃/(A₃×ΔP)+Q₄/(A₄×ΔP)+Q₅/(A₅×ΔP))/5五、实验结果分析:根据实验数据计算得到的恒压过滤常数的平均值为X cm/s。
实验报告一:恒压过滤参数的测定

恒压过滤参数的测定实验报告前言1.过滤介质过滤是在推动力的作用下,位于一侧的悬浮液(或含尘气)中的流体通过多孔介质的孔道向另一侧流动。
颗粒则被截留,从而实现流体与颗粒的分离操作过程。
被过滤的悬浮液又称为滤浆,过滤时截留下的颗粒层称为滤饼,过滤的清液称为滤液。
过滤介质即为使流体通过而颗粒被截留的多孔介质。
无论采用何种过滤方式,过滤介质总是必须的,因此过程介质是过滤操作的要素之一。
多ZJ系列真空净油机过滤介质的共性要求是多空、理化性质稳定、耐用和可反复利用等。
可用作过滤介质的材料很多,主要可以分为:(1)织物介质织物是非常常用的过滤介质。
工业上称为滤布(网),由天然纤维、玻璃纤维、合成纤维或者金属丝组织而成。
可截留的最小颗粒视网孔大小而定,一般在几到几十微米的范围。
(2)多孔材料制成片、板或管的各种多孔性固体材料,如素瓷、烧结金属和玻璃、多孔性塑料以及过滤和压紧的毡与棉等。
此滤油机类介质较厚,孔道细,能截留1~3μm 的微小颗粒。
(3)固体颗粒床层由沙、木炭之类的固体颗粒堆积而成的床层,称为率床。
用做过滤介质使含少量悬浮物的液体澄清。
(4)多孔膜过滤是使水通过滤料时去除水中悬浮物和微生物等的净水过程。
滤池通常设在沉淀池或澄清池之后。
目的是使滤后水的浊度达到水质标准的要求。
水经过滤后,残留的细菌、病毒失去了悬浮物的保护作用,从而为过滤后消毒创造了条件。
所以,在以地面水为水源的饮用水净化中,有时可省去沉淀或澄清,但过滤是不可缺少的。
由特殊工艺合成的聚合物薄膜,最常见的是醋酸纤维膜与聚酰胺膜。
膜过滤属精密过滤(ultrafiltration),可分离5nm的微粒。
2.滤饼过滤与深层过滤根据过滤过程的机理有滤饼过滤和深层过滤之分。
滤饼过滤又称为表面过滤。
使用织物、多孔材料或膜等作为过滤介质。
过滤介质的孔径不一定要小于最小颗粒的粒径。
过滤开始时,部分小颗粒可以进入甚至穿过介质的小孔。
但很快由颗粒的架桥作用使介质的孔径缩小形成有效的阻挡。
恒压过滤常数测定实验实验报告

恒压过滤常数测定实验1 实验目的1.1 熟悉板框压滤机的构造和操作方法。
1.2 通过恒压过滤实验,验证过滤基本理论。
1.3 学会测定过滤常数K、q e、τe及压缩性指数s的方法。
1.4 了解过滤压力对过滤速率的影响。
2 基本原理过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程,即在外力的作用下,悬浮液中的液体通过固体颗粒层(即滤渣层)及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层,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层的流动,而这个固体颗粒层(滤渣层)的厚度随着过滤的进行而不断增加,故在恒压过滤操作中,过滤速度不断降低。
过滤速度 u定义为单位时间单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量。
影响过滤速度的主要因素除过滤推动力(压强差)p,滤饼厚度 L 外,还有滤饼和悬浮液的性质,悬浮液温度,过滤介质的阻力等。
过滤时滤液流过滤渣和过滤介质的流动过程基本上处在层流流动范围内,因此,可利用流体通过固定床压降的简化模型,寻求滤液量与时间的关系,可得过滤速度计算式:式中:u—过滤速度,m/s;V—通过过滤介质的滤液量,m3;A—过滤面积,m2;τ—过滤时间,s;q—通过单位面积过滤介质的滤液量,m3/m2;p—过滤压力(表压)pa ;s—滤渣压缩性系数;μ—滤液的粘度,Pa.s;r—滤渣比阻,1/m2;C—单位滤液体积的滤渣体积,m3/m3;Ve—过滤介质的当量滤液体积,m3;r‘—滤渣比阻,m/kg;C—单位滤液体积的滤渣质量,kg/m3。
对于一定的悬浮液,在恒温和恒压下过滤时,μ、r、C和△p都恒定,为此令:于是式(1)可改写为:式中:K—过滤常数,由物料特性及过滤压差所决定, m2 / s。
将式(3)分离变量积分,整理得:即将式(4)的积分极限改为从 0 到V e和从 0 到τe积分,则:将式(5)和式(6)相加,可得:式中:τ e—虚拟过滤时间,相当于滤出滤液量V e所需时间,s。
恒压过滤参数的测定

实验二 恒压过滤参数的测定一、实验目的1、 在一定真空度下进行恒压过滤,测定其过滤常数K 、q e 、θe 。
2、 改变压强重复上述操作,测定压缩性指数s 和物料特性常数k 。
3、 掌握上述恒压过滤常数的测定方法,加深对过滤操作中各影响因素的理解。
二、实验原理过滤是将悬浮液中的固液两相有效地进行分离的一种常用的单元操作。
在外力作用下,悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来,从而实现固液分离。
因此,过滤在本质上是流体通过颗粒层的流动,所不同的仅仅是固体颗粒层厚度随着时间的延长而增加,因而在过滤压差不变的情况下,单位时间得到的滤液量也在不断下降,即过滤速度不断降低。
单位时间透过单位过滤面积的滤液量成为过滤速度:u d dqAd dV ==θθ 式中:A ——过滤面积,㎡;θ ——过滤时间,s ;V ——透过过滤介质的滤液体积量,m 3;θd dq——过滤速度,m/s ; 影响过滤速度的主要因素有压强差Δp ,滤饼厚度L ,滤饼和悬浮液的性质,悬浮液温度等。
过滤基本方程式的一般形式是:)(12e SV V r P A d dV +'∆=-μυθ 其中:r ——滤饼比阻,1/㎡;r '——单位压强差下滤饼的比阻,1/㎡; s ——滤饼的压缩指数,无因次;υ——滤饼体积与相应的滤液体积之比,无因次; V ——滤液量,㎡;e V ——虚拟滤液量,㎡;恒压过滤时,对上式积分可得:()()e e K q q θθ+=+2其中:q ——单位滤饼面积的滤液量,q=V/A ,m 3/m 2;θ ——过滤时间,s ;e q 、e θ——介质常数,反映过滤介质阻力大小; K ——滤饼常数,由物料特性及过滤压差所决定的常数。
S P k K -∆⋅=12 ,其中 υr μk '=1将()()e e K q q θθ+=+2微分e q K q K dq d 22+=θ,以q∆∆θ代替dq d θ,在过滤面积A 上对待测的悬浮液料将进行恒压试验,测出一系列时刻的累计滤液量V ,并由此计算一些列q ,得到相应的θ∆与q ∆之值,在直角坐标系中绘q∆∆θ与q 间的函数关系,可得一直线,由直线的斜率和截距可求得K 和e q 。
恒压过滤实验常数测定实验报告

恒压过滤实验常数测定实验报告一、实验目的:1、了解过滤器的基本类型和构成。
2、掌握恒压过滤实验的基本原理和方法。
3、掌握肠液中过滤物浓度的测定方法。
4、测定压滤常数和过滤常数的值。
过滤器是常用的固液分离设备。
根据其不同的构造方式,可分为不同的类型。
最基本的过滤器结构主要由过滤介质、过滤元件、过滤系统和控制系统组成。
其中,过滤介质是指过滤器内任何可承受过滤力的物质,包括滤料、滤布、滤纸等;过滤元件是指过滤面积、过滤通道等,通常是由多个滤区、多个过滤单元、滤饼和滤膜、滤布、滤纸等组成;过滤系统是指供液系统、滤液系统和控制系统三大部分,主要包括泵、管路、阀门、接头、滤器、布滤器等;而控制系统是指对液压系统或气动系统的控制,包括压力传感器、流量传感器、气缸、液压阀、气动阀等。
恒压过滤实验是一种根据滤饼层的形成和压力差来控制过滤常数的实验方法。
实验操作步骤如下:(1)将需要过滤的液体(如肠液等)注入过滤器内,接通过滤系统和压力传感器。
(2)通过控制压缩空气或液压油对滤饼施加恒定的压力,使滤料层中的液体被压出并流经滤布或滤纸被过滤。
(3)根据滤饼层的厚度、形状和深度等等信息来改变压力差,以达到恒定压力的目的。
(4)通过测定滤饼层中的含固量和滤得的液量,并根据实验所得结果计算出恒压过滤常数。
滤饼的存留时间会导致滤饼内的含固量分布不均,因此使用直接筛分法测定肠液中过滤物浓度的方法会受到滤饼沉积效应的影响。
因此需要使用手动搅拌的方法来均匀分布固体颗粒,并在恰当的时候取样。
具体操作步骤如下:(1)将肠液通过过滤器进行过滤,得到滤饼。
(2)将滤饼放入烘箱中在60℃下干燥至恒定质量。
(3)将滤饼取出并进行粉碎,样品的最终粒度应当小于0.5mm。
(4)将粉碎的样品分为5份,并在加入足量的去离子水和酸性介质后进行搅拌均匀。
压滤常数是由压力传感器和压力调节器所控制的恒压过滤实验中得到的,其值应该根据滤饼的形成情况和沉积时间来进行验证。
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恒压过滤参数的测定实验报告前言1.过滤介质过滤是在推动力的作用下,位于一侧的悬浮液(或含尘气)中的流体通过多孔介质的孔道向另一侧流动。
颗粒则被截留,从而实现流体与颗粒的分离操作过程。
被过滤的悬浮液又称为滤浆,过滤时截留下的颗粒层称为滤饼,过滤的清液称为滤液。
过滤介质即为使流体通过而颗粒被截留的多孔介质。
无论采用何种过滤方式,过滤介质总是必须的,因此过程介质是过滤操作的要素之一。
多ZJ系列真空净油机过滤介质的共性要求是多空、理化性质稳定、耐用和可反复利用等。
可用作过滤介质的材料很多,主要可以分为:(1)织物介质织物是非常常用的过滤介质。
工业上称为滤布(网),由天然纤维、玻璃纤维、合成纤维或者金属丝组织而成。
可截留的最小颗粒视网孔大小而定,一般在几到几十微米的范围。
(2)多孔材料制成片、板或管的各种多孔性固体材料,如素瓷、烧结金属和玻璃、多孔性塑料以及过滤和压紧的毡与棉等。
此滤油机类介质较厚,孔道细,能截留1~3μm 的微小颗粒。
(3)固体颗粒床层由沙、木炭之类的固体颗粒堆积而成的床层,称为率床。
用做过滤介质使含少量悬浮物的液体澄清。
(4)多孔膜过滤是使水通过滤料时去除水中悬浮物和微生物等的净水过程。
滤池通常设在沉淀池或澄清池之后。
目的是使滤后水的浊度达到水质标准的要求。
水经过滤后,残留的细菌、病毒失去了悬浮物的保护作用,从而为过滤后消毒创造了条件。
所以,在以地面水为水源的饮用水净化中,有时可省去沉淀或澄清,但过滤是不可缺少的。
由特殊工艺合成的聚合物薄膜,最常见的是醋酸纤维膜与聚酰胺膜。
膜过滤属精密过滤(ultrafiltration),可分离5nm的微粒。
2.滤饼过滤与深层过滤根据过滤过程的机理有滤饼过滤和深层过滤之分。
滤饼过滤又称为表面过滤。
使用织物、多孔材料或膜等作为过滤介质。
过滤介质的孔径不一定要小于最小颗粒的粒径。
过滤开始时,部分小颗粒可以进入甚至穿过介质的小孔。
但很快由颗粒的架桥作用使介质的孔径缩小形成有效的阻挡。
被截留在介质表面的颗粒形成称为滤饼的滤渣层,透过滤饼层的则是被净化了的滤液。
随着滤饼的形成真正起过滤介质作用的是滤饼本身,因此称为滤饼过滤。
滤饼过滤主要适用于含固量较大(>过滤纸;1%)的场合。
深层过滤一般应用介质层较厚的滤床类(如沙层、硅藻土等)作为过滤介质。
颗粒小于介质空隙进入到介质内部,而长而曲折的孔道中被截留并附着于介质之上。
深层过滤无滤饼形成,主要用于净化含固量很少(<0.1%)的流体,如水的净化、烟气除尘等。
3.过滤的操作方式根据使用的过滤设备、过滤介质及所处理的物系的性质和产品收集的要求,过滤操作分为间歇式和连续式两种主要方式。
根据提供过滤推动力的方式,又有重力过滤、加压过滤、真空过滤和离心过滤之分,其目的都是克服过滤阻力。
(1)过滤的净水原理。
①筛除作用:水通过滤料时,比滤层孔隙大的颗粒被截留;随后,滤层孔隙逐渐变小,较小的颗粒也被截留。
②接触凝聚作用:未被沉淀去除的细小絮凝体或脱稳颗粒,因与滤料接触而被吸附;滤料吸附絮凝体后,其吸附作用进一步增强。
(2)过滤的净水效率。
取决于进水水质、滤料粒径、滤料层厚度、滤池构造、滤速和管理等因素滤速是指每小时通过单位滤池面积的水量。
滤速越大,杂质在滤层中穿透越深。
但滤速过大会影响滤后水质。
(3)对滤料的要求。
具有足够的机械强度,不恶化水质,有一定的颗粒级配,经济易得。
净油机(4)常用的滤池型式。
①普通快滤池,平面为方形或圆形,过滤时,进水由分配渠流人排水糟,然后均匀地分布于滤池表面,再通过滤料层和承托层;最后由滤管系统收集后经清水管排出。
洗砂时,清水通过滤管系统由下向上反冲洗,使砂层膨胀浮起,砂数相互摩擦,洗下污泥;污水由配水、排水槽流至分配渠,最后由洗池污水渠排出。
快滤池运行可靠,并可通过降低滤速改善出水水质;②双层和三层滤料滤池,是在石英砂层上面再加一层粒径较大、比重较小的无烟媒滤料、因无烟煤层的孔隙大,故截泥能力较快滤池高;③虹吸滤池、无阀滤池和移动冲洗罩滤池:这些滤池的净水原理与普通快滤池相同。
它们的共同优点是,减少了阀门,并便于操作管理;但构造复杂。
1、实验目的1.1在一定真空度下进行恒压过滤,测定其过滤常数K、qe 、θe。
1.2改变压强重复上述操作,测定压缩性指数s和物料特性常数k。
1.3掌握上述恒压过滤常数的测定方法,加深对过滤操作中各影响因素的理解。
2.实验材料与实验方法2.1实验装置与试剂实验装置:真空吸滤器、滤浆槽、搅拌桨、缓冲罐及真空泵试剂:石灰水测试装置:计量筒、秒表2.2实验步骤1.熟悉实验装置流程;2.实验开始时,采用小的过滤压强差进行恒压过滤实验;3.以计量瓶中开始见到清液的时刻作为恒压过滤的零时刻。
然后用秒表计时,定时读取计量瓶的液位值,并记录;4.改变压强差,重复第3步。
2.3数据处理方法及其原理过滤是将悬浮液中的固液两相有效地进行分离的一种常用的单元操作。
在外力作用下,悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来,从而实现固液分离。
因此,过滤在本质上是流体通过颗粒层的流动,所不同的仅仅是固体颗粒层厚度随着时间的延长而增加,因而在过滤压差不变的情况下,单位时间得到的滤液量也在不断下降,即过滤速度不断降低。
单位时间透过单位过滤面积的滤液量成为过滤速度:u d dqAd dV ==θθ 式中:A ——过滤面积,㎡;θ——过滤时间,s ;V ——透过过滤介质的滤液体积量,m 3; θd dq——过滤速度,m/s ; 影响过滤速度的主要因素有压强差Δp ,滤饼厚度L ,滤饼和悬浮液的性质,悬浮液温度等。
过滤基本方程式的一般形式是:)(12e SV V r P A d dV +'∆=-μυθ 其中:r ——滤饼比阻,1/㎡;r '——单位压强差下滤饼的比阻,1/㎡; S ——滤饼的压缩指数,无因次;υ——滤饼体积与相应的滤液体积之比,无因次; V ——滤液量,㎡; e V ——虚拟滤液量,㎡;恒压过滤时,对上式积分可得:()()e e K q q θθ+=+2其中:q ——单位滤饼面积的滤液量,q=V/A ,m 3/m 2; θ ——过滤时间,s ; e q 、e θ——介质常数,反映过滤介质阻力大小; K ——滤饼常数,由物料特性及过滤压差所决定的常数。
S P k K -∆⋅=12 ,其中 υr μk '=1将()()e e K q q θθ+=+2微分e q K q K dq d 22+=θ,以q∆∆θ代替dq d θ,在过滤面积A 上对待测的悬浮液料将进行恒压试验,测出一系列时刻的累计滤液量V ,并由此计算一系列q ,得到相应的θ∆与q ∆之值,在直角坐标系中绘q∆∆θ与q 间的函数关系,可得一直线,由直线的斜率和截距可求得K 和e q 。
改变实验所用过滤压差P ∆,可测得不同的K 值,由K 值的定义式两边取对数得:)2lg()lg()1(lg k P S K +∆-=当k 为常数时,在对数坐标上标绘的K 与P ∆应是一条直线、斜率为(1-s ),由此可得滤饼的压缩指数S ,然后可求得其他物料特性常数。
3.实验结果与讨论 3.1 实验结果过滤面积 口径 7 ㎝, 过滤面积A=31085.3-⨯㎡。
q=V/A 实验数据:注:q ’为Δq 的中点。
实验序号Ⅰ Ⅱ Ⅲ 过滤压强差Δp ×105 Pa0.20.4 0.5单位面积滤液量qm 3/m 2过滤时间 θ∆/s15.58 11.64 5.98 4.66 31.17 23.13 13.67 8.83 46.75 29.3 19.34 12.76 62.34 37.02 22.68 16.08 77.92 45.74 27.64 18.73 93.51 56.02 33.88 22.9 109.0968.36 37.1628.2q m 3/m 2 Δq m 3/m 2 q ’m 3/m 2 θ∆s q∆∆θs/m 实15.58 15.58 7.79 11.64 0.747111682 31.17 15.59 23.38 23.13 1.483643361 46.7515.5838.96 29.31.880616175验62.34 15.59 54.55 37.02 2.374599102 77.92 15.58 70.13 45.74 2.935815148 93.51 15.59 85.72 56.02 3.593329057 109.09 15.58 101.3 68.36 4.387676508实 验 Ⅱ0 15.58 15.58 7.79 5.98 0.383825417 31.17 15.59 23.38 13.67 0.876844131 46.75 15.58 38.96 19.34 1.241335045 62.34 15.59 54.55 22.68 1.454778704 77.92 15.58 70.13 27.64 1.77406932 93.51 15.59 85.72 33.88 2.173187941 109.09 15.58 101.3 37.16 2.385109114 实 验 Ⅲ 015.58 15.58 7.79 4.66 0.299101412 31.17 15.59 23.38 8.83 0.566388711 46.75 15.58 38.96 12.76 0.818998716 62.34 15.59 54.55 16.08 1.031430404 77.92 15.58 70.13 18.73 1.202182285 93.51 15.59 85.72 22.9 1.468890314 109.0915.58101.328.21.810012837结果:对三组e q Kq K q 22+=∆∆θ作图 y = 0.0154x + 0.188R 2 = 0.9932y = 0.0209x + 0.3287R 2= 0.9894y = 0.0371x + 0.4616R 2 = 0.9911012345020406080100120ⅠΔp=0.05MPa ⅠΔp=0.04MPa ⅠΔp=0.02MPa线性 (ⅠΔp=0.05MPa)线性 (ⅠΔp=0.04MPa)线性 (ⅠΔp=0.02MPa)实验序号 Δp×105 Pa斜率K2 s/㎡截距e q K 2 s/m K ㎡/s e q m 3/m 2 e θs Ⅰ 0.2 0.03710.461653.90812.442.87Ⅱ 0.4 0.0209 0.3287 95.694 15.73 2.59 Ⅲ0.50.01540.188129.8712.211.15对)2lg()lg()1(lg k P S K +∆-=作图:y = 0.9283x - 2.2668R 2= 0.987200.511.522.54.254.3 4.35 4.4 4.454.5 4.55 4.6 4.65 4.7 4.75lg Δpl g K系列1线性 (系列1)得1-s=0.9283,lg(2k)=-2.2668 故s=0.0717,k=0.0027㎡/(Pa s )4、思考题1、过滤刚开始时,为什么滤液经常是浑浊的?答:因为刚开始的时候滤布没有固体附着,所以空隙较大,浑浊液会通过滤布,从而滤液是浑浊的。