化工原理實驗板框過濾實驗

一.實驗目的及任務

熟悉板框壓濾機的構造和操作方法.測定在恒壓操作時的過濾常數,并以實驗所得結果證過濾方程式,增進對過濾理論的理解.測定洗滌速率的關系.二.基本原理

過濾過程是將懸浮液送至過濾介質(濾布及濾渣)的一側,在其上維持比另一側較高的壓力,液體則通過介質而成濾液,而固體粒子則被截留逐漸形成濾渣.

過濾速度由過濾介質兩端的壓力差及過濾介質的阻力決定.

過濾介質阻力由二部分組成,一為濾布,一為濾渣.(先積下來的濾渣成為后來的過濾介質).

因為濾渣厚度(亦即濾渣阻力)隨著時間增加,所以恒壓過濾速度隨著時間而降低.

對于不可壓縮性濾渣.

在恒壓過濾情況下.濾液量與過濾時間的關系可用下式表示:(3-1)

式中:━時間內的濾液量，（）━虛擬的濾液液體積，它是形成相當于濾布阻力的一層濾渣時，應得到的濾液量（）S━過濾面積，（）K━過濾常數，（）

━相當于得到濾液V所需的過濾時間，（S）

━相當于得到濾液所需的過濾時間，（S）

上式也可寫成：（3-2）式中即單位過濾面積的濾液量（m）將過濾方程式微分后得到（3-3）整理后得：（3-4）以代，則得將對q標繪（q取各時間間隔內的平均值），在正常情況下，各點均在一直線上，載距由此可求出K和如圖形操作3-1所示，直線斜率

圖3---1CBA三.裝置和流程整個實驗裝置由調漿桶,洗水罐,板框過濾機和量筒幾部分組成.的懸浮液在調漿桶內配制一定濃度后送入貯罐用壓縮空氣加以攪拌，使之均勻，并用壓縮空氣從貯漿罐頂部的排氣管排出。水壓縮空氣回流水排氣壓縮空氣沖洗洗水濾液濾漿配漿槽儲漿罐排污洗水罐板框壓濾機計量筒壓力表空氣過濾減壓閥攪拌器安全閥液位計水液位計計量筒液位計電動機和減速器水圖3—2實驗裝置流程濾液出口濾液及洗葉液出口洗水入管濾漿入管一板二板框的一角三板170170R4019圖3—3板框結構圖返回洗水同樣用再壓縮空氣從洗水罐壓送至板框過濾機行洗滌，洗水也入量筒計量。實驗完畢，貯漿罐中的濾漿用壓縮空氣送至調漿桶貯存。濾框厚度為20mm,每個框的過濾面積為過濾面積

板框過濾機的板框結構如圖3-3所示四．操作要點

排列好板和框的位置和次序,裝好濾布,不用的板和框用膠皮墊隔開,然后壓緊板框.1、清水試驗.

(1)將濾機上的進出口閥按需要打開或關閉,用清水試驗(是否漏,哪些地方漏,漏的地方是否影響實驗結果)并以清水練習量及調節壓力的操作.（2）

用清水試驗時,因過濾介質的阻力不變,屬恒壓恒速過程.（3）用清水試驗的數據作圖可得一條平行于橫軸的直線，由此可準確地求出過濾方程式微分式的截距，準確地求出

操作注意濾布的洗凈程度對截距值影響很大，濾布必須鋪平，孔要對正。選用壓力與過濾時壓力相同。

2、過濾實驗（1）

懸浮液的配制：濃度為3-5%（重量）較為適宜，配制好開動壓縮機將其送入貯漿罐中，使濾液攪拌均勻。

（2）濾布應先濕透，濾布孔要對準。表面服貼平展無皺紋，否則會漏。

（3）裝好濾布，排好板框，然后壓緊板框。（4）檢查閥門，應注意將懸浮液進過濾機的進口旋塞先關閉。（5）計量筒中液面調整到零點.（6）打開管線最底部的旋塞放出管內的積水.（7）啟動后打開懸浮液的進口閥,將壓力調至指定的工作壓力.（8）待濾渣裝滿框時即可停止過濾.(可以濾液量顯著減少一滴一滴的流出為準).

3、測定洗滌速率

（1）將水放入洗水罐后關閉進水閥.（2）打開壓縮空氣進口閥,使壓縮空氣進入洗水罐,維持洗滌壓強與過濾時的壓強相等.

（3）關閉過濾機固定頭左上方的濾液出口閥,開啟左下方的洗水進口閥,洗少穿過濾渣層后流入計量筒,測取有關數據.

洗滌完畢后,旋開壓緊螺桿并將板,框拉開,卸出濾渣,清洗濾布,整理板,框重新組裝,以進行另一個操作循環.實驗結束后,停止攪拌,立即用壓縮空所將貯漿罐內的剩余懸浮液送回配漿槽內貯存,停壓縮機.清洗貯漿罐及液位計等,以免剩余懸浮液沉淀,堵塞管道,閥門等.4、操作當中應注意的事項

（1）濾液不出或流出很慢,必定是板框排錯了.

（2）濾液不清則是濾布沒有鋪好,有漏液或短路的緣故.（3）在操作過程中,如有一次末能記下時間,實驗仍可繼續進行,因為在數據處理時所需要的數據只是當濾量增加時，時間的增量，相互對應即可。所以中間有一未記下時間，并不影響以后的記錄，只不過在的標繪中缺少實驗成績點。五．報告要求

2、得出完整的過濾方程式3、列出過濾與洗滌速率的比值。

1、繪出圖，列出的值六.討論題

1

為什么過濾開始時，濾液常常有一點混濁，過段時間才清？2你的實驗數據中第一點有無偏低或偏高現象？怎樣解釋？如何對待第一點數據？3、取大些好還是取小些好？同一次實驗，值不同，所得出值