實驗二過濾實驗
（1）了解過濾裝置的構造和操作方法。
（2）掌握過濾問題的簡化工程處理方法。
（3）測定在恆壓操作時的過濾常數k，qe，τe，並以實驗所得結果驗證過濾方程式，增進對過濾理論的理解。
（4）改變壓強差重複上述操作，測定壓縮指數s和物料特性常數k（選做）。
過濾過程是將懸浮液送至過濾介質及濾餅一側，在其上維持另一側較高的壓力，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餅。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，一為過濾介質，一為濾餅（先沉積下來的濾餅成為後來的過濾介質）。
因為濾餅厚度（亦即濾餅阻力）隨著時間而增加， 所以恆壓過濾速度隨著時間而降低。對於不可壓縮性濾餅，在恆壓過濾情況下，濾液量與過濾時間的關係可用下式表示：
2.1）
（2.1）式中：q—單位過濾面積獲得的濾液體積，m3/m2；qe—單位過濾面積的虛擬濾液體積，m3/m2；θ—實際過濾時間，s；θe—虛擬過濾時間，s；k—過濾常數，m2/s。
將（2.1）式微分，可以得到:
2.2）
當各資料點的時間間隔不大時，dθ/ dq可以用增量之比△θ/△q來代替，即:
2.3）
式（2.3）為一直線方程。試驗時，在恆壓下過濾要測定的懸浮液，測出過濾時間θ及濾液累積量q的資料，在直角座標紙上標繪△θ/△q對的關係，所得直線斜率為2/k，截距為2qe/k，從而可以分別得到k和qe。
式（2.1）中的θe可由下式獲得：
2.4）
其中，過濾常數k的定義式為：
2.5）
將式（2.5）兩邊取對數，得到：
2.6）
因為s為常數，k＝1/(μr0v)，k也為常數，故在雙對數座標體系中，k與△p為線性關係，直線的斜率為1-s，截距為lg(2k)，由此可分別計算出壓縮性指數s和物料的特性常數k。
如圖2.1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（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。
利用計量桶對濾液進行計量。
圖2.1 恆壓過濾實驗流程示意圖
1－調速器；2－電動攪拌器；3、4、6、11、14－閥門；5、7－壓力表；8－板框壓濾機；9－壓緊裝置；10－濾漿槽； 11－進料閥；12－旋渦幫浦；13－計量桶
實驗裝置中過濾、洗滌管路如圖2.2所示：
圖2.2 過濾、洗滌管路示意圖
過濾實驗裝置主要裝置及儀器規格引數見表2.1。
表2.1 主要裝置與儀器規格及引數
過濾實驗操作步驟主要包括：
（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10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、4、11處於全開、其它閥門處於全關狀態。啟動旋渦幫浦12，調節閥門3使壓力表5達到規定值。
（4）待壓力表5穩定後，開啟過濾入口閥6，過濾開始。當計量桶13內見到第一滴液體時按表計時。記錄濾液每增加高度10 mm所用的時間。
當計量桶13讀數為150 mm時停止計時，並立即關閉入口閥6。
（5）調節閥門3使壓力表5指示值下降。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。放出計量桶內的濾液並倒回槽內，以保證濾漿濃度恆定。
（6）改變壓力或其它條件，從步驟（2）開始重複上述實驗。
（7）每組實驗結束後，用洗水管路對濾餅進行洗滌，測洗滌時間和洗水量。
（8）實驗結束時，將閥門11接上自來水、閥門4接通下水，關閉閥門3，對幫浦及濾漿進出口管進行沖洗。
（1）過濾板與框之間的密封墊片位置應放正，過濾板與框的濾液進出口對齊。用搖柄把過濾裝置壓緊，以免漏液。
（2）計量桶的流液管口應貼桶壁，否則液面波動影響讀數。
（3）實驗結束時關閉閥門3。用閥門11、4接通自來水對幫浦及濾漿進出口管進行沖洗，切忌將自來水灌入儲料槽中。
（4）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損壞電機。
（5）啟動攪拌前，用手旋轉一下攪拌軸以保證順利啟動攪拌器。
過濾實驗原始資料集整理見表2.2。
（1）根據實驗資料，線性標繪△θ/△q與之間的關係，從而獲得過濾常數k、qe和θe。
（2）根據實驗資料，在雙對數座標系中，線性標繪k與△p之間的關係，從而獲得壓縮性指數 s和物料的特性常數k（此部分為選作實驗內容）。
（1）為什麼過濾開始時，濾液常常有一點渾濁，過一段時間才轉清？
（2）在恆壓過濾中，初始階段為什麼不採取恆壓操作？
（3）如果濾液的粘度比較大，你考慮用什麼方法改善過濾速率？
（4）當操作壓強增加一倍，其k值是否也增加一倍？要得到同樣的過濾量時，其過濾時間是否縮短一半？
表2.2過濾實驗原始資料及整理結果（實驗裝置編號 ）
化工專業介紹
本專業培養學生綜合運用物理 數學 化學的基本原理和有關專業基礎知識的能力，對各種化工及其相關過程和化學加工工藝進行分析 研究，並能較熟練地利用計算機技術進行過程模擬和設計。培養具有深厚的化工理論基礎，掌握現代催化理論 化工技術和計算機應用技術，能夠從事化工過程及生產工藝研究 過程開發及設計方面的高階...
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化工專業概論小結
我是化工143班的學生斯澤浩，三節專業概論課的學習給我諸多感觸，正好藉此機會，抒發對專業的認識以及大學四年的規劃。眾所周知，華理的化學工程與工藝繫在國內有著良好的聲譽，也真是因為一流的教學質量使得我志願報告這個專業，圓我的化工夢。但化工專業是我們高中不曾涉足的領域，通過3節概論課的學習，我大致了解了...