板框过滤实验报告Word文档下载推荐.docx
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10－进浆阀；
11、12－压缩空气进口阀；
13－进水阀；
14－安全阀；
15－洗水进口阀；
16－滤浆进口阀；
17－滤液出口阀；
18－滤浆出口阀
4实验步骤
4.1将碳酸镁在储浆槽中加水配制成5.3％的悬浮液作滤浆，并在启动空压机前不停地搅拌，防止固体沉淀；
4.2按板、框的钮数为1－2－3－2－1－2－3－2－1的顺序排列号板框过滤机。
将滤布复在2号板框两侧，使其表面平整，然后用压紧螺杆压紧板和框；
4.3启动空气压缩机，第一次控制压力在0.06MPa;
4.4将计量筒放置在滤液出口出，记录液面的初始读数，准备好秒表；
4.5关闭洗水阀，打开滤液出口阀，开启滤浆进口旋塞，当有滤液连续流出时开始记录时间，计量筒中液面每上升3cm记录一次时间。
记录时两人用秒表同时间隔记录；
4.6当流出的滤液呈细线状流出时，则过滤已完毕，停止计时，关闭进口旋塞；
4.7关闭进水阀，滤液出口阀，开洗水进口阀进行洗涤。
洗水从滤液出口处流出时开始计时，每上升3cm记录一次时间，记录两组数据即可。
4.8洗涤完毕后，关闭洗水进口阀等阀门，清洗滤布，重新安装，调节压力在0.16MPa，按上述操作再进行另一次实验。
5数据处理
过滤机类型：
板框过滤机
滤框个数：
8
滤布种类：
帆布
滤框尺寸：
170×
170mm
过滤总面积S＝0.191m2
滤浆名称：
碳酸镁悬浮液5.1%
温度：
26.2摄氏度
表10.08MPa实验原始数据记录表
过滤压力
0.08
（MPa）
表压
A=0.191m2
序号
Σh（mm）
Δh（mm）
ΣV（m3）
ΔV（m3）
Δτ（s）
q（m3/m2）
1
30
0.0007
0.000675
4.81
0.00353403
2
60
0.0014
6
0.00706806
3
90
0.0020
0.01060209
4
120
0.0027
11.47
0.01413613
5
150
0.0034
12.59
0.01767016
180
0.0041
15
0.02120419
7
210
0.0047
16.03
0.02473822
240
0.0054
17.84
0.02827225
9
270
0.0061
17.97
0.03180628
10
300
0.0068
19.72
0.03534031
11
330
0.0074
21.29
0.03887435
12
360
0.0081
24.21
0.04240838
13
390
0.0088
27.09
0.04594241
14
420
0.0095
27.34
0.04947644
450
0.0101
30.78
0.05301047
16
480
0.0108
33.13
0.0565445
17
510
0.0115
36.72
0.06007853
18
540
0.0122
39.35
0.06361257
19
570
0.0128
43.82
0.0671466
20
600
0.0135
49.94
0.07068063
洗水量
（ml）
洗涤时间
（s）
675
62.46
88.56
表20.16MPa的实验原始数据记录表
0.16
（表压）
0.003534031
6.15
0.007068063
6.66
0.010602094
7.81
0.014136126
7.13
0.017670157
8.28
0.021204188
8.34
14.03
0.028272251
0.031806283
15.22
0.035340314
14.68
0.038874346
15.72
0.042408377
17.25
0.045942408
18.56
17.43
0.053010471
20.56
0.056544503
21.66
0.060078534
20.91
0.063612565
20.47
0.067146597
26.53
0.070680628
22.69
21
630
0.0142
0.07421466
29.09
22
660
0.0149
0.077748691
30.75
84.35
96.03
表3数据整理表
Δq（m3/m2）
Δτ/Δq（s/m）
1361.051852
1740.222222
1697.777778
1884.533333
2263.703704
2209.940741
3245.585185
2017.525926
3562.503704
2342.933333
4244.444444
2359.911111
4535.896296
3969.97037
5048.059259
3112.592593
5084.844444
4306.696296
5580.02963
4153.896296
6024.281481
4448.177778
6850.533333
4881.111111
7665.466667
5251.792593
7736.207407
4932.044444
8709.6
5817.718519
9374.562963
6128.977778
10390.4
5916.755556
11134.59259
（
（注意：
表中的点已经经过筛选；
其中0.08MPa删去最后两点，0.16MPa删去最后5点）
q（m3/m2）../待修改内容文件夹/过滤实验原始数据.xls
图20.08MPa下过滤
图
图30.16MPa下过滤
表3数据计算结果表
0.08MPa
0.16MPa
K（m2/s）
1.30309×
10-5
2.392×
qe（m3/m2）
4.26×
0.01426
τe（s）
1.39
8.501
1.6605×
2.484×
9.271×
10-6
7.516×
0.555
0.3026
计算过程举例：
6结果讨论
（1）从表1、图2的数据可以看出，在同一压力的恒压过滤中，得到相同滤液量的时间间隔随过滤的进行而不断增加；
又从表2、图3数据中得出，同一压力下，△τ/△q随过滤时间的增加而增大。
表明了过滤速度dq/dτ随过滤时间的增加而降低。
这是由于在恒压过滤过程中，由于过滤压力和过滤介质阻力都不变，影响过滤速度的主要因素是滤饼阻力。
滤饼会随着过滤的进行而增厚，从而使滤饼阻力的不断增加，最终导致了过滤速度随过滤时间的降低。
（2）从表1、表2的数据可以得出，不同的过滤压力下，得到同体积滤液量的过滤时间不相同，而且，过滤压力较大其过滤相同滤液量的时间较小，也就是其过滤速率较大。
从图2和图3的比较中也可以发现，图3直线的倾斜要比图2直线的倾斜度要小。
表明了过滤速率随过滤推动力的增加而增加。
过滤推动力是影响过滤速率的因素之一。
两次实验的过滤介质均为碳酸镁悬浮液，单位厚度滤饼层的阻力可以看作为恒定，两次实验滤饼阻力的增加速率可以看作相等，即两次实验只改变了过滤压力这一因素。
所以得出过滤压力越大，过滤速率也会越大。
（3）但是在数据计算表中，0.08MPa的洗涤速度大于0.16MPa的洗涤速度，与理论有所不同，造成这样的原因可能是在实验测量的时候，压力不能保持在误差的围之，即在实验的过程中，压力摆动太大，而造成引入过大的误差，这样使得所得的数据有明显的波动性，以及会出现不符合实际的结果。
虽然在处理数据的时候已经将部分偏离太大的点除去，但仍然造成对实验的结果以及讨论的影响。
（4）从表3数据可知，两次实验所测得的洗涤速率和最终过滤速率的比值分别为0.555和0.3026。
理论上，当洗涤时与过滤时的压力相同时，洗涤速率应为最终过滤速率的1/4，所以本实验所得数据存在较大误差。
误差分别为54.95%以及17.38%主要原因是实验过程中由于在后面所得的数据已经开始不在线性围之，而处理数据的时候并没有很精细地将这些点排除，从而导致所得的数据误差很大，当然误差原因还可能有另外两方面：
①人为操作不当。
除讨论（3）提到的操作不当之外，还有在板框安装时，滤布没有扯平，板框没有压紧，而且操作时对过滤终了时间的判定也有一定的难度；
②仪器本身缺陷。
板框过滤机的其中一个缺点便是滤饼洗涤慢、不均匀，这将会影响洗涤速率的计算结果。
另外，滤布磨损严重也是一个重要的原因。
7思考题
（1）影响过滤速率的因素有哪些？
答：
影响过滤速率的因素有：
过滤推动力、过滤阻力。
过滤速率与两者的关系为：
，由此可得，影响过滤的因素有A过滤面积s压缩指数a比表面积v单位滤液所得体积ε空隙率ΔP两边压差。
（2）△q取大些好还是取小些好？
同一次实验，△q取的值不同，得出的K、qe值会否不同？
△q取的大，则实验数据的精确性便会相对较低；
若取的小，则容易引起误差。
所以应通过实验测出最适的△q取值。
△q取的值不同，所画的△τ/△q－q直线的取点并不一样，即所画得的直线不一样，所以得出的K、qe值不同。
（3）过滤压力增大一倍，得到同一滤液量的时间是否会减半？
为什么？
答:
过滤压力增大一倍时，要得到统一滤液量的时间理论上会减半。
但是考虑到滤饼的可压缩性，还有过滤系统在实验过程之中的管路阻力，以及操作时候的带入的误差，实际上很难做到，过滤时间减半。
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