恒压过滤实验报告Word文档格式.docx
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图2-2-4-2过滤和洗涤时液体流动路线示意图
在过滤操作后期，滤饼即将充满滤框，滤液是通过滤饼厚度的一半及一层滤布而排出，洗涤时洗液是通过两层滤布和整个滤饼层而排出，若以单位时间、单位面积获得的液体量定义为过滤速率或洗涤速率，则可得洗涤速率约为最后过滤速率的四分之一。
恒压过滤时滤液体积与过滤时间、过滤面积之间的关系可用下式表示：
（1）
式中：
V——时间θ内所得滤液量[m3]
Ve——形成相当于滤布阻力的一层滤饼时获得的滤液量，又称虚拟滤液量[m3]
θ——过滤时间[s]
θe——获过滤液量Ve所需时间[s]
A——过滤面积[m2]
K——过滤常数[m2/s]
若令：
q=V/A及qe=Ve/A，代入式
（1）整理得：
（2）
q——θ时间内单位面积上所得滤液量[m3/m2]
qe——虚拟滤液量[m3/m2]
K、qe和θe统称为过滤常数。
式
（2）为待测的过滤方程，因是一个抛物线方程，不便于测定过滤常数。
为此将式
（2）微分整理得：
上式以增量代替微分：
（3）
式（3）为一直线方程，直线的斜率为
，截距为
，式中△θ,△q和q均可测定。
以
为纵坐标，q为横坐标作图如图2-2-4-3所示，由图中直线的斜率和截距便可求得K和qe值。
常数θe可在图上取一组数据代入式（3）求取，也可用下式计算：
（4）
最后就可写出过滤方程式
（2）的型式。
图2-2-4-3方程（3）图解
板框压滤是间歇式操作，始点和终点数据误差较大，作图时应舍去。
又因式（3）中
与q为阶梯型函数关系，故作图时先作阶梯线，后经各阶梯水平线中点联直线以求取过滤操作线。
四、实验设备流程图：
实验流程由贮槽、齿轮泵和板框机等组成。
滤液量用容量法或重量法测定，如图2-2-4-4所示。
请注意：
齿轮泵是正位移泵，泵出口必须设回流管路进行流量调节。
1—滤浆槽2—齿轮泵3—电动机4—回流阀5—调节阀
6—压力表7—板框机8—压紧螺旋9—容器10—磅称
图2-2-4-4板框过滤实验流程图
五、实验方法：
1、熟悉实验流程、板框结构、排列方法。
2、浸湿滤布，拉平后装机，框数宜取两个，螺旋压紧，要保证进滤浆及出滤液的路线畅通，并且板框之间逢隙不漏液。
3、在滤浆槽1内配制10%左右的碳酸钙水溶液50公斤，先人工搅拌均匀，后关调节阀5，开回流阀4，启动齿轮泵2（先转动靠背轮是否灵活后合电开关），进行回流搅拌。
4、作好滤液流量测定准备（用定容量计时法，即滤液每流出1升，计时1次，时间单位为秒）。
5、打开调节阀5，关小回流阀4，把滤浆送进压滤机7，压力表6读数要稳定在0.1MPa左右，过程中若压力指示有波动，可用阀4和阀5调节使之稳定。
6、当滤液出口处滤液呈滴状慢慢滴出时可停止操作，结束实验，先停齿轮泵，后松开机头，取出滤饼放置盘上，清洗滤布和全机。
7、取框1块测量面积，并计算总过滤面积。
8、记下操作压力和滤液温度。
9、归还所借秒表，清理现场。
六、原始数据记录表：
操作压力:
P=0.1MPa滤板长度:
L=0.172m圆半径:
R=0.036m
△V/m-3
△θ/s-1
1
0.001000
14.8
2
18.1
3
23.1
4
28.3
5
34.2
6
39.4
7
45.0
8
50.6
9
56.6
10
62.7
11
87.5
12
125.5
13
186.6
14
0.000350
80.3
表1
七、数据处理表及图：
V/m-3
△q/（m3·
s-1）-1
q/（m3·
△θ/△q
q’/（m3·
0.019597
755.230976
0.009798
0.002000
0.039193
923.627072
0.029395
0.003000
0.058790
1178.772672
0.048992
0.004000
0.078387
1444.124096
0.068588
0.005000
0.097983
1745.195904
0.088185
0.006000
0.117580
2010.547328
0.107782
0.007000
0.137177
2296.310400
0.127378
0.008000
0.156773
2582.073472
0.146975
0.009000
0.176370
2888.248192
0.166572
0.010000
0.195967
3199.525824
0.186168
0.011000
0.215563
4465.048000
0.205765
0.012000
0.235160
6404.154560
0.225362
0.013000
0.254756
9522.033792
0.244958
0.013350
0.006859
0.261615
11707.538103
0.258186
表2
过滤常数：
k=0.000138m2/sqe=0.030889m3/m2=6.913941s
截距：
过滤方程具体形式：
八、计算举例：
取第4组数据举例计算：
同理其他组数据结果如表2.
所以：
九、讨论：
1．为什么过滤开始时，滤液常常有点混浊，过段时间后才变清？
答：
在过滤中，主要靠滤饼层。
刚开始没有滤饼层，过滤效果不佳，随着滤饼层的增厚，滤液就变清了。
开始过滤时，滤饼还未形成，空隙较大的滤布使较小的颗粒得以漏过，滤饼形成后且形成较密的滤饼，使颗粒不易通过。
2.在恒压过滤实验中,为什么随着过滤的进行,所得滤液越来越少？
过滤实验,主要是靠压差滤液过滤进行的，在恒压过滤中，随着过滤的进行，虽然其压差不变，但是过滤的滤渣积压压缩成滤饼，随着滤饼的增厚，滤液通过的滤饼的阻力加大，实际提供给滤液作为动力的压差减少，滤液越来越难通过滤饼，甚至在过一段时间后，过滤就会因为阻力大而停滞。
处理数据分析时发现一二两组数据存在很大偏差，可能是做实验量水的体积时溢出很多，使数据不准确。
以后实验要注意一下。
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