文档介绍：过滤实验一、实验目的 1 、熟悉板框压滤的构造和操作方法; 2 、测定恒压过滤方程中的常数。二、实验原理板框压滤是间歇操作。一个循环包括装机、压滤、饼洗涤、卸饼和清洗五个工序。板框机由多个单元组合而成,其中一个单元由滤板( ·) 、滤框( ∶) 、洗板( ?)和滤布组成,板框外形是方形,如图 2-2-4-1 所示,板面有内槽以便滤液和洗液畅流,每个板框均有四个圆孔, 其中两对角的一组为过滤通道, 另一组为洗涤通道。滤板和洗板又各自有专设的小通道。图中实线箭头为滤液流动线路,虚线箭头则为洗液流动路线。框的两面包以滤布作为滤面, 滤浆由泵加压后从下面通道送入框内, 滤液通过滤布集于对角上通道而排出, 滤饼被截留在滤框内, 如图 2-2-4-2 a) 所示。过滤完毕若对滤饼进行洗涤则从另一通道通入洗液, 另一对角通道排出洗液, 如图 2-2-4-2 b )所示。图 2-2-4-1 板框结构示意图图 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:)()( 22ee KA VV?????(1) 式中: V ——时间θ内所得滤液量[m 3]V e ——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[m 3] θ——过滤时间[s] θ e ——获过滤液量 V e 所需时间[s] A ——过滤面积[m 2]K ——过滤常数[m 2 /s] 若令: q=V/A 及q e =V e /A ,代入式( 1 )整理得: )()( 2eeKqq?????(2) 式中: q ——θ时间内单位面积上所得滤液量[m 3 /m 2] q e ——虚拟滤液量[m 3 /m 2]K、q e和θ e 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: eqK qK dq d22???上式以增量代替微分: eqK qKq 22?????(3) 式(3) 为一直线方程, 直线的斜率为 K 2 , 截距为 Kq e/2 , 式中△θ,△q和q 均可测定。以 q???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q e 值。常数θ e 可在图上取一组数据代入式( 3 )求取,也可用下式计算: Kq ee/ 2??(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q???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。三、实验流程实验流程由贮槽、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