实验三-过滤实验
5页1、精品文档,仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除实验三 过滤实验一、实验目的 1.熟悉板框压滤机的结构。 2.学会板框压滤机的操作方法。 3.测定一定物料恒压过滤方程中的过滤常数和,确定恒压过滤方程。二、实验原理过滤是一种能将固体物截流而让流体通过的多孔介质,将固体物从液体或气体中分离出来的过程。因此过滤在本质上是流体通过固体颗粒层的流动。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。因此在势能差 变的情况下,单位时间通过过滤介质的液体量也在不断下降,即过滤速度不断降低。过滤速度 的定义是单位时间、单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量,即:,式中代表过滤面积,代表过滤时间,代表滤液量 。影响过滤速度的主要因素除势能差、滤饼厚度外,还有滤饼和悬浮液(含有固体粒子的流体)性质、悬浮液温度、过滤介质的阻力等,故难以用严格的流体力学方法处理。比较过滤过程与流体经过固定床的流动可知:过滤速度,即为流体经过固定床的表观速度 。同时,液体在细小颗粒构成的滤饼空隙中的流动属于低雷诺范围。因此,可利用流体通过固体床压降的简化数学模型,寻求滤液与时间的关系。在低雷诺数下,可用康采尼(Kozen
2、y)的计算式,即:对于不可压缩的滤饼,由上式可以导出过滤速率的计算式为:式中:, 为形成与过滤介质阻力相等的滤饼层所得的滤液量 ;为滤饼的比阻;为单位体积滤液所得到的滤饼的体积;为滤液的粘度; 为过滤常数。在恒压差过滤时,上述微分方程积分后可得:。由上述方程可计算在过滤设备、过滤条件一定时,过滤一定滤液量所需要 的时间或者在过滤时间、过滤条件一定时为了完成一定生产任务,所需要的过滤设备大小。在利用上述方程计算时,需要知道、等常数,而、常数只有通过实验才能测定。在用实验方法测定过滤常数时,需将上述方程变换成如下形式:因此,实验时只要维持操作压强恒定,计取过滤时间和相应的滤液量以 作图得直线。读取直线斜率和截距,求取常数和 的值。或者将和的数据用最小二乘法求取和值,进而计算和的值。若在恒压过滤的时间内已通过单位过滤面的滤液,则在至及至范围内将上述微积分方程积分整理后得:上述表明和为线性关系,从而能方便地求出过滤常数和。用最小二乘法回归直线方程时,设回归方程为,则三、实验装置和流程 1. 装置 实验装置由配料桶、供料泵、圆形过滤机、滤液计量筒及空气压缩机等组成。可进行过滤、洗涤和吹干三项操作
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