实验三恒压过滤常数测定实验
恒压过滤常数测定实验实验报告
恒压过滤常数测定实验实验报告
恒压过滤常数测定实验是一种测试液体透过滤膜的能力的实验，主要用于研究不同材料的滤膜性能以及筛选高性能滤膜。
在实验中，先将滤膜和溶液装入实验容器，然后使用真空泵将容器内部的压力降低到设定值，这样可以使液体从容器内通过滤膜而流出，并记录实验时间、流量和压力等参数，最后根据所得的参数计算滤膜的恒压过滤常数。
恒压过滤常数测定实验报告应包括以下内容： 1. 实验目的：阐明恒压过滤常数测定实验的目的； 2. 实验原理：介绍实验原理，说明如何测量恒压过滤常数； 3. 实验材料与方法：介绍实验材料及实验步骤； 4. 实验结果：记录实验结果，并绘制流量随时间/压力的曲线； 5. 结论：总结实验，得出结论。
恒压过滤常数测定实验实验报告
恒压过滤常数测定实验之南宫帮珍创作1实验目的1.1熟悉板框压滤机的构造和操纵方法。
1.2通过恒压过滤实验，验证过滤基本理论。
K、qe、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基来源根基理过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操纵过程，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，过滤操纵实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竭增加，故在恒压过滤操纵中，过滤速度不竭降低。
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，；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Ve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Ve所需时间，s。
再将式（7）微分，得：将式（8）写成差分形式，则式中：△q—每次测定的单位过滤面积滤液体积（在实验中一般等量分配），m3/ m2；q—相邻二个q值的平均值，m3/ m2。
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：τe—虚拟过滤时间，相当于滤出滤液量V e所需时间，s。
再将式（7）微分，得：将式（8）写成差分形式，则式中：△q—每次测定的单位过滤面积滤液体积（在实验中一般等量分配），m3/ m2；q—相邻二个q值的平均值，m3/ m2。
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。
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。
3恒压过滤常数测定实验
(5)打开阀(3)、(4)、(5)，将压缩空气通入配料水， (5)打开阀(3)、(4)、(5)，将压缩空气通入配料水， 打开阀(3) CaCO3悬浮液搅拌均匀 悬浮液搅拌均匀； 使CaCO3悬浮液搅拌均匀； (6)关闭阀（2），打开压力料槽排气阀（12），打 (6)关闭阀（ ），打开压力料槽排气阀（12），打 关闭阀 打开压力料槽排气阀 ）， 开阀(6) 使料浆由配料桶流入压力料槽至1/2 (6)， 1/2～ 开阀(6)，使料浆由配料桶流入压力料槽至1/2～ 2/3处 关闭阀（ 2/3处，关闭阀（6）； (7)打开阀 打开阀（ ），后打开 后打开1 电磁阀，打开阀（ (7)打开阀（5），后打开1＃电磁阀，打开阀（7）、 (10)，开始做低压过滤实验； 阀(10)，开始做低压过滤实验；
3.2 重点难点 ( 1)熟悉板框压滤机的构造和操作方法； ( 2)学会测定过滤常数K、qe、τe及压缩性指数S的 方法；
所需学时:4个
基本原理
过滤是以某种多孔物质作为介质来处理悬浮液 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， 其过滤速率不断降低。
lgK = (1s)lg( P) +lg( k) 2
(1—20)
在实验压差范围内，若k为常数，则lgK~lg(△P)的关系 在直角坐标上应是一条直线，直线的斜率为（1-s）,可得滤 饼压缩性指数s，由截矩可得物料特性常数k。
实验装置流程图
本实验装置有空压机、配料槽、压力储槽、板框过滤 机和压力定值调节阀等组成。其实验流程和仪控柜面板如 下图所示。CaCO3的悬浮液在配料桶内配置一定浓度后利 CaCO 用位差送入压力储槽中，用压缩空气加以搅拌使CaCO3不 致沉降，同时利用压缩空气的压力将料浆送入板框过滤机 过滤，滤液流入量筒或滤液量自动测量仪计量。
恒压过滤实验常数测定实验报告
恒压过滤实验一、实验目的1、掌握恒压过滤常数K 、通过单位过滤面积当量滤液量e q 、当量过滤时间e θ的测定方法；加深K 、e q 、e θ的概念和影响因素的理解。
2、 学习dqd θ——q 一类关系的实验测定方法。
二、实验内容1、测定实验条件下的过滤常数K 、e q三、实验原理1.恒压过滤常数K 、e q 、e θ的测定方法。
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，而使流体阻力增加，故恒压过滤时，过滤速率逐渐下降。
随着过滤的进行，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，23/m m ；e q —单位过滤面积上的当量滤液体积，23/m m ；e θ—当量过滤时间，s ；θ—实际过滤时间，s ；K —过滤常数，m 2/s 。
将式（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q dqd -θ的关系，可得直线。
其斜率为K 2，截距为e q K2，从而求出K 、e q 。
至于e θ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，dq d θ可用增量之比q∆∆θ来代替. 在本实验装置中，若在计量瓶中手机的滤液量达到100ml 时作为恒压过滤时间的零点，再次之前从真空吸滤器出口到计量瓶之间的管线中已有的滤液在加上计量瓶忠100ml 滤液，这两部分滤液课视为常量（用'q 表示），这些滤液对应的滤饼视为过滤介质意外的另一层过滤介质。
在整理数据是，应考虑进去，则方程式变为q ∆∆θ=K2q+K 2（e q +q ´） （4）以q ∆∆θ与相应区间的平均值q 作图。
在普通坐标纸上以q∆∆θ为纵坐标，q 为横坐标标绘q∆∆θ~q 关系，其直线的斜率为：K 2；直线的截距为：K 2（e q +q ´）。
恒压过滤常数测定实验实验报告
恒压过滤常数测定实验之水城攒孽创作1实验目的1.1熟悉板框压滤机的构造和操纵方法。
1.2通过恒压过滤实验，验证过滤基本理论。
K、qe、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基来源根基理过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操纵过程，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，过滤操纵实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竭增加，故在恒压过滤操纵中，过滤速度不竭降低。
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，；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Ve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Ve所需时间，s。
再将式（7）微分，得：将式（8）写成差分形式，则式中：△q—每次测定的单位过滤面积滤液体积（在实验中一般等量分配），m3/ m2；q—相邻二个q值的平均值，m3/ m2。
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实验三 恒压过滤常数测定实验
1．实验目的
（1）熟悉板框压滤机的结构和操作方法。
（2）测定恒压过滤常数K 、q e 、θ e 。
（3）测定滤饼的压缩性指数s 。
2．基本原理
由恒压过滤方程：
θK q q q e =+22
式中：q — 单位过滤面积所得滤液体积，m 3/ m 2
；
θ— 过滤时间，s ；
K － 恒压过滤常数，m 2/s;
q e － 反映过滤介质阻力的常数，m 3/ m 2 。
微分得：
()θKd dq q q e =+2
将上式写成差分形式，则：
e q K q K q 2
2+=∆∆-θ
式中：q ∆— 每次测定的单位过滤面积滤液体积，m 3/ m 2；
θ∆— 每次测定滤液体积q ∆所对应的时间间隔，s ；
q — 相邻二个q 值的平均值，m 3/ m 2。
以q ∆∆/θ为纵坐标，q 为横坐标，将上式标绘成一直线，由该直线的斜率和截距可求出过
滤常数K 和q e ，而虚拟过滤时间
θe ＝q e 2/K
也可将恒压过滤方程变为：
K q q K q
e 21
+=
θ
以q /θ为纵坐标，q 为横坐标，绘成一直线，由直线的斜率和截距求出过滤常数K 和q e 。
改变过滤压差△p ，可测得不同的K 值，由K 的定义式s
p k K -∆=1)
(2两边取对数得：
()()lg(2k)p lg s 1lgK +∆-=
在实验压差范围内，若k 为常数，则lgK ～lg(△p)的关系在直角坐标上是一条直线，斜率为
（1-s ），可得滤饼压缩性指数s 。
3．实验装置与流程
本实验装置由空压机、配料槽、压力贮槽、板框过滤机（板框厚度25mm ，每个框过滤面积 0.024m 2，框数2个）等组成，其流程如图2-3所示。
4．实验步骤
（1）在配料槽内配制含CaCO 3约10％（质量）的水悬浮液。
（2）开启空压机，将压缩空气通入配料槽，使CaCO 3悬浮液搅拌均匀。
（3）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）。
（4）在压力料槽排气阀打开的情况下，打开进料阀门，使料浆自动由配料槽流入压力贮槽至其视镜1/2处左右，关闭进料阀门。
（5）通压缩空气至压力贮槽，使容器内料浆不断搅拌。
压力料槽的排气阀应不断排气，但又不能喷浆。
（6）调节压力贮槽的压力到需要的值。
首先，分别设定三个压力定值阀来维持恒定的压力（一旦调定压力不要再动），再开启相应的电磁阀，通过调节压力贮槽上方排气阀开度的大小进行压力细调。
每次实验，应有专人调节压力并保持恒压。
最大压力不要超过0.3MPa。
（7）一切准备就绪后，打开过滤机的进料阀及滤液出口阀，开始实验。
实验时可使用手动或自动方法。
手动方法：准备好秒表和量筒，滤液从汇集管中流出时开始用秒表计时，同时用量筒计量滤液量，每隔一定时间间隔，记录相应的滤液量，注意秒表不要中断。
第一个压力下的实验做完后，卸料、清洗、重新装合，开启相应的电磁阀进行下一个压力下的实验。
自动方法：将滤液视为清水，利用带通讯接口的电子天平读取对应计算机计时器下的瞬时滤液质量，并将滤液质量转换为体积。
先进入“恒压过滤实验”计算机控制界面，当滤液从汇集管中流出时单击“开始实验”按钮开始实验，每隔一定时间间隔（或滤液量）单击“采集数据”按钮由计算机自动记录有关数据。
完成一个压力下的实验后单击“本次压力下实验完毕”按钮，卸料、清洗、重新装合，开启相应的电磁阀进行下一个压力下的实验。
所有实验完成后单击“退出”按钮停止实验。
（8）实验结束后关闭仪表电源、总电源，将滤液及滤饼重新倒入配料槽内（为下次实验备用），清洗滤框、滤板、滤布，注意滤布不要折，最后清理实验现场。
压力定值阀
图2-3 过滤实验流程简图
5．实验数据记录
实验日期：装置号：
同组实验人员：
料浆浓度：___________ 滤框个数：_________ 滤框尺寸：___________
6．实验结果
（1）由恒压过滤实验数据利用直线图解法或最小二乘法求出过滤常数K、q e、θe。
（2）由不同压差下的过滤常数利用直线图解法或最小二乘法求出滤饼的压缩性指数s。
7．思考题
（1）板框过滤机的优缺点是什么？适用于什么场合？
（2）板框过滤机的操作一般分哪几个阶段？
（3）为什么过滤开始时，滤液常常有点浑浊，而过段时间后才变清？
（4）影响过滤速率的主要因素有哪些？当你在某一恒压下所测得K、q e、θe值后，若将过滤压强提高一倍，问上述三个值将有何变化？。