板框过滤实验 一、实验目的及任务 1.熟悉板框过滤机的结构和操作方法； 2.测定在恒压过滤操作时的过滤常数； 3.掌握过滤问题的简化工程处理方法。 二、基本原理 过滤是利用能让液体通过而截留固体颗粒的多孔介质（滤布和滤渣），使悬浮液中的固、液得到分离的单元操作。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，该固体颗粒床层的厚度随着过滤过程的进行不断增加。过滤操作可分为恒压过滤和恒速过滤。当恒压操作时，过滤介质两侧的压差维持不变，则单位时间通过过滤介质的滤液量会不断下降；当恒速操作时，即保持过滤速度不变。 过滤速率基本方程的一般形式为： VeVvrPAddVs'12 式中： V——τ 时间内的滤液量，m3； Ve——过滤介质的当量滤液体积，它是形成相当于滤布阻力的一层滤渣所得的滤液体积，m3； A——过滤面积，m2； Δ P——过滤的压力降，Pa； μ ——滤液粘度，Pa·s； v——滤饼体积与相应滤液体积之比，无因次； r′——单位压差下滤饼的比阻，1/ m2； s——滤饼的压缩指数，无因次。一般情况下，s=0～1，对于不可压缩的滤饼，s=0。 恒压过滤时，对上式积分可得： eeKqq 2 式中： q——单位过滤面积的滤液量，q=V/A，m3/ m2； qe——单位过滤面积的虚拟滤液量，m3/ m2； K——过滤常数，即vrPKs'21，m2/s。 - - 1 对上式微分可得： KqKqdqde22 该式表明dτ /dq～q 为直线，其斜率为2/K，截距为2qe /K，为便于测定数据计算速率常数，可用Δ τ /Δ q 替代dτ /dq，则上式可写成： KqKqqe22 将Δ τ /Δ q 对q 标绘（q 取各时间间隔内的平均值），在正常情况下，各点均应在同一直线上，直线的斜率为2/K=a/b，截距为2qe/K=c，由此可求出K 和qe。 三、装置和流程 实验流程如图1 所示，分别可进行过滤、洗涤和吹干三项操作。 压 缩 空 气压 缩 空 气清 水 图1 板框过滤实验流程图 1 压缩机 2 配料釜 3 供料泵 4 圆形板框过滤机 5 压力控制阀 6 旁路阀 碳酸钙悬浮液在配料釜内配置，搅拌均匀后，用供料泵送至板框过滤机进行过滤，滤液流入计量筒，碳酸钙则在滤布上形成- - 2 滤饼。为调节不同操作压力，管路上还装有旁路阀。 板框过滤机的板框结构如图2 所示，滤板厚度为12m m ，每个滤板的面积（双面）为0.0216m 2。本实验引入了计算机在线数据采集和控制技术，...
