恆壓過濾常數測定（板框過濾）實驗裝置說明書
天津大學化工基礎實驗中心
2013．06
一、實驗目的：
1.掌握恆壓過濾常數、、的測定方法，加深對、、概念和影響因素的理解。
2.學習濾餅的壓縮性指數s和物料常數的測定方法。
3.學習一類關係的實驗確定方法。
4.學習用正交試驗法來安排實驗，達到最大限度地減小實驗工作量的目的。
5.學習對正交試驗法的實驗結果進行科學的分析，分析出每個因素重要性的大小，指出試驗指標隨各因素變化的趨勢，了解適宜操作條件的確定方法。
二、實驗內容：
1.測定不同壓力實驗條件下的過濾常數、、。
2.根據實驗測量資料，計算濾餅的壓縮性指數s和物料特性常數k。
三、實驗原理：
過濾是利用過濾介質進行液—固系統的分離過程，過濾介質通常採用帶有許多毛細孔的物質如帆布、毛毯、多孔陶瓷等。含有固體顆粒的懸浮液在一定壓力作用下，液體通過過濾介質，固體顆粒被截留，從而使液固兩相分離。
在過濾過程中，由於固體顆粒不斷地被截留在介質表面上，濾餅厚度逐漸增加，使得液體流過固體顆粒之間的孔道加長，增加了流體流動阻力。故恆壓過濾時，過濾速率是逐漸下降的。隨著過濾的進行，若想得到相同的濾液量，則過濾時間要增加。
恆壓過濾方程
1式中：—單位過濾面積獲得的濾液體積，m3 / m2；
—單位過濾面積上的虛擬濾液體積，m3 / m2；
—實際過濾時間，s；
—虛擬過濾時間，s；
—過濾常數，m2/s。
將式（1）進行微分可得2）
這是乙個直線方程式，於普通座標上標繪的關係，可得直線。其斜率為，截距為，從而求出、。至於可由下式求出3）
注：當各資料點的時間間隔不大時，可用增量之比來代替。
過濾常數的定義式4
兩邊取對數5
因，故與的關係在對數座標上標繪時應是一條直線，直線的斜率為，由此可得濾餅的壓縮性指數，然後代入式（4）求物料特性常數。
四、實驗裝置的基本情況
1.實驗裝置流程示意圖（如圖一所示）：
圖-1 實驗裝置流程示意圖
1-調速器；2-電動攪拌器；3、5、6、7、9、16-閥門；4-慮漿槽；8-壓力表；10-泥漿幫浦；11-後濾液入口閥；12-前濾液入口閥；13-後濾液出口閥；14-前濾液出口閥； 15-濾液槽； 17-過濾機組；18-壓緊裝置；19-反洗水箱；
如圖-1所示，濾漿槽內配有一定濃度的輕質碳酸鈣懸浮液（濃度在6-8%左右），用電動攪拌器進行均勻攪拌(以漿液不出現旋渦為好)。啟動旋渦幫浦，調節閥門3使壓力表5指示在規定值。濾液量在計量桶內計量。
實驗裝置中過濾、洗滌管路分布如圖-2所示
圖-2 板框過濾機固定頭管路分布圖
2.實驗裝置主要技術引數：
表-1 實驗裝置主要技術引數
3.實驗裝置面板圖（如圖-3所示）：
圖-3 裝置儀表面板示意圖
五、實驗方法及操作步驟：
1.系統接上電源，開啟攪拌器電源開關，啟動電動攪拌器2，將濾液槽4內
漿液攪拌均勻。
2．板框過濾機板、框排列順序為固定頭-非洗滌板（）-框（）-洗滌板（）
-框（）-非洗滌板（）-可動頭。用壓緊裝置壓緊後待用。
3．使閥門3、5、13、14處於全開、閥門6、、7、11、9、12、16處於全關狀態。啟動旋渦幫浦10，開啟閥門9，利用調節閥門3使壓力達到規定值。
4．待壓力表8數值穩定後，開啟過濾後濾液入口閥11開始過濾。當計量桶15內見到第一滴液體時開始計時，記錄濾液每增加高度10mm時所用的時間。當計量桶15讀數為150 mm時停止計時，並立即關閉後進料閥11。
5．開啟閥門3使壓力表8指示值下降，關閉幫浦開關。放出計量桶內的濾液並倒回槽內，保證濾漿濃度恆定。
6．洗滌實驗時關閉閥門5、3，開啟閥門6、7、9。調節閥門7使壓力表8達到過濾要求的數值。開啟閥門13、12，等到閥門13有液體流下時開始計時，洗滌量為過濾量的四分之一。
實驗結束後，放出計量桶內的濾液到反洗水箱內。
7．開啟壓緊裝置卸下過濾框內的濾餅並放回濾漿槽內，將濾布清洗乾淨。。
8．改變壓力值，從步驟2開始重複上述實驗。
六、操作注意事項：
1．過濾板與過慮框之間的密封墊注意要放正，過濾板與過濾框上面的濾液進出口要對齊。濾板與慮框安裝完畢後要用搖柄把過濾裝置壓緊，以免漏液。
2．計量桶的流液管口應緊貼桶壁，防止液面波動影響讀數。
3．由於電動攪拌器為無級調速，使用時首先接上系統電源，開啟調速器開關，調速鈕一定由小到大緩慢調節，切勿反方向調節或調節過快以免損壞電機。
4．啟動攪拌前，用手旋轉一下攪拌軸以保證啟動順利。
七、附資料處理過程舉例（資料表見附表）：
過濾常數: k，qe，θe 的計算舉例（以第一套0.05mpa第2組為例）
已知過濾面積: a＝0.0475m2
△v=s×h=0.286×0.327×0.01=9.352×10-4（m3）
△q=△v/a=9.352×10-4/0.0475=0.0197（m3/m2）
△θ= 48.61-16.02 =32.59（s）
32.59/（0.0595-0.0397）=1.643×103
從～關係圖上直線得：
斜率: ＝26955 k＝7.42×10-5 m3/m2
截距: ＝336.23 qe＝0.0125 (m3/m2)
e = q2e /k=0.01252/7.42×10-5 =2.10
按以上方法依次計算～關係圖上直線的過濾常數，
表-2 過濾實驗資料表
表-3 過濾實驗物料常數壓縮性指數資料表
圖-4 δθ/δq——q 曲線
圖-5 δp--k 曲線
恆壓過濾常數實驗
實驗原始資料列於表1 1中,本實驗稱質量，再換算成體積。計算結果列於表1 2中。計算示例 q v 4 7 1 0 0 4 0 0 4 7 1 0 0 0 0 0 8 4 9 m3 m2 d dq q 16.56 0.00849 1950.53 sm2 m3 上圖所得實驗結果為 k 8.6278 10...
恆壓過濾常數測定實驗實驗報告
五 資料處理 1 原始資料記錄 2 資料記錄與處理 1.當時,過濾面積 以為縱座標，為橫座標將式 9 標繪成一直線，圖1 的關係曲線 2.當時,過濾面積 以為縱座標，為橫座標將式 9 標繪成一直線，圖2 的關係曲線 2.不同壓力下的k值 qe 不同壓力下的k值 qe 將不同壓力下測得的k值作lgk ...
恆壓過濾常數測定實驗實驗報告
一 實驗目的 1.熟悉板框壓濾機的構造和操作方法。2.通過恆壓過濾實驗，驗證過濾基本理論。3.學會測定過濾常數k qe e及壓縮性指數s的方法。4.了解過濾壓力對過濾速率的影響。二 基本原理 過濾是以某種多孔物質為介質來處理懸浮液以達到固 液分離的一種操作過程，即在外力的作用下，懸浮液中的液體通過固...