实验三 过滤实验11071

一﹑实验目的

1. 了解过滤机的构造﹑流程﹑操作原理，掌握过滤的操作方法； 2. 测定恒压过滤时的过滤常数K，qe，θe及s，k。 3. 测定洗涤速率并验证最终速率和洗涤速率的关系。 二.设备与流程

Ⅰ）板框设备的主要技术数据及流程 1.旋涡泵:型号:

2.搅拌器:型号:KDZ-1;功率:160w转速:3200转/分;

3.过滤板:规格:160*180*11（mm）。

2

4.滤布：型号工业用；过滤面积0.0475m。 5.计量桶：长327mm、宽286mm。 A、板框过滤设备的流程(见图4-5)

如图4-5所示，滤浆槽内配有一定浓度的轻质碳酸钙悬浮液（浓度在2-4%左右），用电动搅

图4-5 恒压过滤实验流程示意图

1─调速器;2─电动搅拌器;3、4、6、11、14─阀门; 5、7─压力表8─板框过滤机; 9─压紧装置;10─滤浆槽;

12─旋涡泵；13-计量桶 。

拌器进行均匀搅拌(浆液不出现旋涡为好)。启动旋涡泵，调节阀门3使压力表5指示在规定值。滤液在计量桶内计量。 B、过滤、洗涤管路如图4-6示

Ⅱ)卧式圆形过滤装置

实验装置与流程如图4-7所示。

图4-7卧式圆形过滤装置

1—贮桨罐；2—循环泵；3—过滤器；4—量筒；5—加料口；6—排污阀

四.操作时应注意的事项

1)过滤板与框之间的密封垫应注意放正，过滤板与框的滤液进出口对齐。用摇柄把过滤设备压紧，以免漏液。

2)计量桶的流液管口应贴桶壁，否则液面波动影响读数。

3)实验结束时关闭阀门3。用阀门11、4接通自来水对泵及滤浆进出口管进行冲洗。切忌将自来水灌入储料槽中。

4)电动搅拌器为无级调速。使用时首先接上系统电源，打开调速器开关，调速钮一定由小到大缓慢调节，切勿反方向调节或调节过快损坏电机。

5)启动搅拌前，用手旋转一下搅拌轴以保证顺利启动搅拌器。

五.实验方法及操作步骤

1.系统接上电源，打开搅拌器电源开关，启动电动搅拌器2。将滤液槽10内浆液搅拌均匀。

2.板框过滤机板、框排列顺序为：固定头-非洗涤板-框-洗涤板-框-非洗涤板-可动头。用压紧装置压紧后待用。

3.使阀门3处于全开、阀4、6、11处于全关状态。启动旋涡泵12，调节阀门3使压力表5达到规定值。

4.待压力表5稳定后，打开过滤入口阀6过滤开始。当计量桶13内见到第一滴液体时按表计时。记录滤液每增加高度10mm时所用的时间。当计量桶13读数为160mm时停止计时，并立即关闭入口阀6。

5.打开阀门3使压力表5指示值下降。开启压紧装置卸下过滤框内的滤饼并放回滤浆槽内，

将滤布清洗干净。放出计量桶内的滤液并倒回槽内，以保证滤浆浓度恒定。 6.改变压力，从（2）开始重复上述实验。

7.每组实验结束后应用洗水管路对滤饼进行洗涤，测定洗涤时间和洗水量。

8.实验结束时阀门11接上自来水、阀门4接通下水，关闭阀门3对泵及滤浆进出口管进行

冲洗。 六.附录

1.实验数据的计算方法（实验数据见表一）

2

根据恒压过滤方程:(q＋qe)＝K(θ＋θe)(4-8)

32

式中:q─单位过滤面积获得的滤液体积m/m;

32

qe─单位过滤面积的虚拟滤液体积m/m; θ─实际过滤时间S; θe─虚拟过滤时间S;

2

K─过滤常数m/S。 将(1)式微分得:

d22qqe(4-9) dqkkd此为直线方程，于普通坐标系上标绘对q的关系，所得直线斜率为:

dq22，截距为qe，从而求出，K，q kke

θe由下式得: 2

qe＝Kθe(4-10)

d当各数据点的时间间隔不大时，可以用增量之比来代替即:

dqq过滤常数的定义式:

1-s

K＝2k△p(4-11) 两边取对数:

lgK＝(1-s)lg(△p)＋lg(2k)(4-12)

因s＝常数，k＝

与q作图。

1v＝常数，故K与△P的关系，在双对数坐标上标绘是一条直线。

直线的斜率1-S，由此可计算出压缩性指数S，读取△P-K直线上任一点处的K，△p数据一起代入(5)式计算物料特性常数k。

[(5)式中的内容可根据各学校的教学要求自选决定取舍。

2.过滤常数:K，qe，θe的计算举例（以第一套0.05Mpa第2组为例）

2

过滤面积:A＝0.0475m

-43

△V=S×H=0.286×0.327×0.01=9.352×10（m）

-432

△q=△V/A=9.352×10/0.0475=0.0197（m/m） △θ=27.56-12.08=15.48（S）

15.48/（0.0394-0.0197）=0.7858×103

qq q3q20.03940.05910.04925（m3/m2） 22～q关系图上1直线得

从q斜率:

2-532

＝11561K＝17.30×10m/m K232

截距:qe＝421.2qe＝0.0364(m/m)

Kqe20.03642e7.66(秒) 5K17.3010按以上方法依次计算

q～q关系图上1，3直线的过滤常数，见表二

【思考题】

1为什么过滤开始时滤液常常有些混浊，待过滤一段时间后才能澄清？ 2Δq值取大一点好，还是取小一点好？Δq与什么因素有关？ 3滤浆浓度和过滤压强对K值有何影响？

4恒压过滤时，欲增加过滤速率，可行的措施有哪些？

5当操作压强增加一倍时，其K值是否也增加一倍？要得到同样的滤液量，其过滤时间是否应缩短一半？