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. 测定过滤常数 K、qe、θ ； 4. 了解过滤压力对过滤速率的影响。 一、 实验原理 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。 影响过滤速度的主要因素除压强差△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，故难以用流体力学的方法处理。 比较过滤过程与流体经过固定床的流动可知：过滤速度即为流体通过固定床的表现速度 u。同时，流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，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，运用层流时泊唆叶公式不难推导出过滤速度计算式： （1） 式中， Δ p——过滤的压强差，Pa； K’——康采尼系数，层流时，K=5.0； ε ——床层的空隙率，m3/m3； μ ——过滤粘度，Pa.s； a ——颗粒的比表面积，m2/m3； u ——过滤速度，m/s； L ——床层厚度，m。 由此可以导出过滤基本方程式： （2） 式中，V——滤液体积，m3 τ ——过滤时间，s； A——过滤面积，m2； S——滤饼压缩性指数，无因次。一般情况下，S=0~1，对于不可压缩滤饼，S=0； R ——滤饼比阻，1/m2，r=5.0a2（1-ε ）2/ε3 r’——单位压差下的比阻，1/m2 ν ——滤饼体积与相应的滤液体积之比，无因次； Ve——虚拟滤液体积，m3 在恒压过滤时，对（2）式积分可得： )()(2eeKqq 式中，q ——单位过滤面积的滤液体积，m3/m2； qe——单位过滤面积的虚拟滤液体积，m3/m2； τe——虚拟过滤时间，s； K——滤饼常数，由物理特性及过滤压差所决定，m2/s K，qe，τe 三者总称为过滤常数。利用恒压过滤方程进行计算时，必须首先需要知道 K，qe，τe，它们只有通过实验才能确定。 对上式微分得： eeqKqKdqdKddqqq22)(2 该式表明以dτ/dq为纵坐标，以 q 为横坐标作图可得一直线，直线斜率为2/K，截距为2 qe /K。在实验测定中，为便于计算，可用增量 替代，把上式改写成 eqKqKq22 在恒压条件下，用秒表和量筒分别测定一系列时间...
