1、过滤实验实验报告实验 三 过滤实验 一、实验目的 1.熟悉板框压滤机的结构。2.学会板框压滤机的操作方法。3.测定一定物料恒压过滤过程中的过滤常数 K 和 q e,确定恒压过滤方程。二、实验原理 过滤是一种能将固体物截流而让流体通过的多孔介质,将固体物从液体或气体中分离出来的过程。因此过滤在本质上是流体通过固体颗粒层的流动。所不同的是这个固体颗粒层的厚度随着过滤过程的进行而不断增加。因此在势能差(p+gz)不变的情况下,单位时间通过过滤介质的液体量也在不断下降,即过滤速度不断降低。过滤速度 u 的定义是单位时间、单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量,即:u=dV/(Ad),式中 A 代表过滤面积
2、 m2 , 代表过滤时间 s,V 代表滤液量 m3。影响过滤速度的主要因素除势能差、滤饼厚度外,还有滤饼和悬浮液(含有固体粒子的流体)性质、悬浮液温度、过滤介质的阻力等,故难以用严格的流体力学方法处理。比较过滤过程与流体经过固定床的流动可知:过滤速度,即为流体经过固定床的表现速度 u。同时,液体在细小颗粒构成的滤饼空隙中的流动属于低雷诺范围。因此,可利用流体通过固体床压降的简化数学模型,寻求滤液量 q 与时间的关系。在低雷诺数下,可用康采尼(Kozeny)的计算式,即:L K a ddqu? ? ? ?1)1(2 23 对于不可压缩的滤饼,由上式可以导出过滤速度的计算式为:)(2)(e eq
3、qKq q rv ddq? 式中:q e =V e /A,V e 为形成与过滤介质阻力相等的滤饼层所得的滤液量 m3 ;r 为滤饼的比阻1/m2;v 为单位体积滤液所得到的滤饼的体积 m 3 /m 3;为滤液的粘度 Pas;K 为过滤常数 m 2 /s。在恒压差过滤时,上述微分方程积分后可得:q2 +2qqe =K。由上述方程可计算在过滤设备、过滤条件一定时,过滤一定滤液量所需要的时间或者在过滤时间、过滤条件一定是为了完成一定生产任务,所需要的过滤设备大小。在利用上述方程计算时,需要知道 K、q e 等常数,而 K、q e 常数只有通过实验才能测定。在用实验方法测定过滤常数时,需将上述方程变换
4、成如下形式:eqKqK q2 1? ? 因此,实验时只要维持操作压强恒定,计取过滤时间和相应的滤液量以/qq 作图得直线。读取直线斜率 1/K 和截距 2q e /K 值,进而计算 K 和 q e 的值。若在恒压过滤的时间内已通过单位过滤面的滤液 q 1,则在 1 和 2 及 q 1 至 q 2 范围内将上述微积分方程积分整理后得:)(2)(11 111eq qKq qK q q? ? ? ? ? ? 上述表明 q-q 1 和(- 1)/(q-q 1)为线性关系,从而能方便地求出过滤常数 K 和 q e。过滤实验实验报告实验 三 过滤实验 一、实验目的 1.熟悉板框压滤机的结构。2.学会板框压
5、滤机的操作方法。3.测定一定物料恒压过滤过程中的过滤常数 K 和 q e,确定恒压过滤方程。二、实验原理 过滤是一种能将固体物截流而让流体通过的多孔介质,将固体物从液体或气体中分离出来的过程。因此过滤在本质上是流体通过固体颗粒层的流动。所不同的是这个固体颗粒层的厚度随着过滤过程的进行而不断增加。因此在势能差(p+gz)不变的情况下,单位时间通过过滤介质的液体量也在不断下降,即过滤速度不断降低。过滤速度 u 的定义是单位时间、单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量,即:u=dV/(Ad),式中 A 代表过滤面积 m2 , 代表过滤时间 s,V 代表滤液量 m3。影响过滤速度的主要因素除势能差、滤饼厚度外,还有滤饼和悬浮液(含有固体粒子的流体)性质、悬浮液温度、过滤介质的阻力等,故难以用严格的流体力学方法处理。比较过滤过程与流体经过固定床的流动可知:过滤速度,即为流体经过固定床的
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