恒压过滤实验VIP免费

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、T及压缩性指数s的方法。Aee1.4了解过滤压力对过滤速率的影响。1.5学会有关测量与控制仪表的使用方法。2.DDDD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Ap,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，Ap——过滤的压强差，Pa；K'——康采尼系数，层流时，K=5.0；£床层的空隙率，m3/m3；卩过滤粘度，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：ATA22Kq+Kq式中，V滤液体积，m3T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=o；R滤饼比阻，1/m2,r=5.0a2(1-£)2/£3r'单位压差下的比阻，1/m2v——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：(q+q)2=K(T+T)ee式中，q——单位过滤面积的滤液体积，m3/m2；q单位过滤面积的虚拟滤液体积，m3/m2；eT虚拟过滤时间，S；eK—滤饼常数，由物理特性及过滤压差所决定，m2/sK,q,T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,qTeee,e它们只有通过实验才能确定。对上式微分得：2(q+q)dq=KdTedT22>——=—q+—qdqKKe_该式表明以dt/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2q/K。在实验测定中，为便于计算，可用增量人替代，把上式改写成e在恒压条件下，用秒表和量筒分别测定一系列时间间隔及对应的滤液体积，由此算出一系列在直角坐标系中绘制的函数关系，得一直线。由直线的斜率和截距便可求出K和qe，再根据Te=qe/K，求出Te。3DDDDDDD4.1实验准备(1)配料：在配料罐内配制含MgCO10%〜30%(wt.%)的水悬浮液，碳酸钙事先3由天平称重，水位高度按标尺示意，筒身直径35mm。配置时，应将配料罐底部阀门关闭。(2)搅拌：开启空压机，将压缩空气通入配料罐(空压机的出口小球阀保持半开，进入配料罐的两个阀门保持适当开度)，使CaCO悬浮液搅拌均匀。搅拌时，应将配3料罐的顶盖合上。(3)设定压力：分别打开进压力灌的三路阀门，空压机过来的压缩空气经各定值调节阀分别设定为O.IMPa、0.2MPa和0.25MPa(出厂已设定，实验时不需要再调压。若欲作0.25MPa以上压力过滤，需调节压力罐安全阀)。设定定值调节阀时，压力灌泄压阀可略开。(4)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，密封垫贴紧滤布。(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）灌清水：向清水罐通入自来水，液面达视镜2/3高度左右。灌清水时，应将安全阀处的泄压阀打开。（6）灌料：在压力罐泄压阀打开的情况下，打开配料罐和压力罐间的进料阀门，使料浆自动由配料桶流入压力罐至其视镜1/2~2/3处，关闭进料阀门。4.2过滤过程（1）鼓泡：通压缩空气至压力罐，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。（2）过滤：将中间双面板下通孔切换阀开到通孔通路状态。打开进板框前料液进口的两个阀门，打开出板框后清液出口球阀。此时，压力表指示过滤压力，清液出口流出滤液。（3）每次实验应在滤液从汇集管刚流出的时候作为开始时刻，每次AV取800ml左右。记录相应的过滤时间每个压力下，测量8〜10个读数即可停止实验。若...