恒壓過(guò)濾常數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、r 濾渣比阻，m/kg ;C單位濾液體積的濾渣質(zhì)量，kg/m 3o對(duì)于一定的懸浮液，在恒溫和恒壓下過(guò)濾時(shí)，口、r、C和厶p都恒定，為此令:于是式（D可改寫(xiě)為:卅2對(duì)：K過(guò)濾常數(shù)，由物料特性及過(guò)濾壓差所決定,將式（3）分離變量積分，整理得：即將式（4）的積分極限改為從0到Ve和從0到Te積分，貝IJ:將式（5）和式（6）相加，可得：式中：T e虛擬過(guò)濾時(shí)間，相當(dāng)于濾出濾液量Ve所需時(shí)間，S O再將式（7）微分，得：將式（8）寫(xiě)成差分形式，則式中：Aq -每次測(cè)定的單位過(guò)濾面積濾液體積（在實(shí)驗(yàn)中一般等量分配）， mV m 2； / q -相鄰二個(gè)q值的平均值，m3 m2oAI 每次測(cè)定的濾液體積

2、q所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，s；以 T / q為縱坐標(biāo)，q為橫坐標(biāo)將式(9 )標(biāo)繪成一直線，可得該直線的斜率和截 S5斜率：截距：則，改變過(guò)濾壓差 P,可測(cè)得不同的K值，由K的定義式(2)兩邊取對(duì)數(shù)得:在實(shí)驗(yàn)壓差范圍內(nèi)，若B為常數(shù)，則IgKlg( Ap)的關(guān)系在直角坐標(biāo)上應(yīng)是一條直線，斜率 為(1-s),可得濾餅壓縮性指數(shù)s o3實(shí)驗(yàn)裝置與流程本實(shí)驗(yàn)裝置由空壓機(jī)、配料槽、壓力料槽、板框過(guò)濾機(jī)等組成，其流程示意如圖11空氣壓縮機(jī)；2壓力灌；3安全閥；4, 5壓力表；6清水罐；7 濾框；8 濾板；9 手輪；10 通孔切換閥；門(mén)一調(diào)壓閥；12 量筒；13配料罐；14地溝圖1板框壓濾機(jī)過(guò)濾 流程CaC03的懸浮液

3、在配料桶內(nèi)配制一定濃度后，利用壓差送入壓力料槽中，用壓縮空氣加以攪拌使CaC03不致沉降，同時(shí)利用壓縮空氣的壓力將濾漿送入板框壓濾機(jī)過(guò)濾，濾液流入量筒計(jì)量，壓縮空氣從壓力料槽上排空管中排出。板框壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸：框厚度20mm,每個(gè)框過(guò)濾面積0.0177m 2,框數(shù)2個(gè)。空氣壓縮機(jī)規(guī)格型號(hào)：風(fēng)量0.06m 3/min ,最大氣壓0. 8Mpa。4實(shí)驗(yàn)步驟4.1實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備配料：在配料罐內(nèi)配制含CaCOalO%30 % （ wt. % ）的水懸浮液，碳酸鈣事先由天平稱重，水位高度按標(biāo)尺示意，筒身直徑35mmo配置時(shí)，應(yīng)將配料罐底部閥門(mén)關(guān)閉。攪拌：開(kāi)啟空壓機(jī)，將壓縮空氣通入配料罐（空壓機(jī)的出口小球閥保

4、持半開(kāi)，進(jìn)入配料 罐的兩 個(gè)閥門(mén)保持適當(dāng)開(kāi)度），使CaCOa懸浮液攪拌均勻。攪拌時(shí)，應(yīng)將配料罐的頂蓋合上。設(shè)定壓力：分別打開(kāi)進(jìn)壓力灌的三路閥門(mén)，空壓機(jī)過(guò)來(lái)的壓縮空氣經(jīng)各定值調(diào)節(jié)閥分別設(shè)定為0. 1MPa、0. 2MPa和0. 25MPa （出廠已設(shè)定，實(shí)驗(yàn)時(shí)不需要再調(diào)壓。若欲作0. 25MPa以上壓力過(guò)濾， 需調(diào)節(jié)壓力罐安全閥）。設(shè)定定值調(diào)節(jié)閥時(shí)，壓力灌泄壓閥可略開(kāi)。裝板框：正確裝好濾板、濾框及濾布。濾布使用前用水浸濕，濾布要繃緊，不能起皺。濾布緊 貼濾板，密封墊貼緊濾布。（注意：用螺旋壓緊時(shí)，千萬(wàn)不要把手指壓傷，先慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使板框合 上，然后再壓緊）。灌清水：向清水罐通入自來(lái)水，液面達(dá)視鏡

5、2/3高度左右。灌清水時(shí)，應(yīng)將安全閥處的泄壓閥 打開(kāi)。灌料：在壓力罐泄壓閥打開(kāi)的情況下，打開(kāi)配料罐和壓力罐間的進(jìn)料閥門(mén)，使料漿自動(dòng)由配料 桶流入壓力罐至其視鏡1/22/3處，關(guān)閉進(jìn)料閥門(mén)。4.2過(guò)濾過(guò)程壓力料槽的排氣閥應(yīng)不斷排氣,打開(kāi)進(jìn)板框前料液進(jìn)口的兩個(gè)閥清液出口流出濾液。每次 V取800ml左右。記錄鼓泡：通壓縮空氣至壓力罐，使容器內(nèi)料漿不斷攪拌。但又不能?chē)姖{。過(guò)濾：將中間雙面板下通孔切換閥開(kāi)到通孔通路狀態(tài)。門(mén)，打開(kāi)出板框后清液出口球閥。此時(shí)，壓力表指示過(guò)濾壓力,每次實(shí)驗(yàn)應(yīng)在濾液從匯集管剛流出的時(shí)候作為開(kāi)始時(shí)刻,相應(yīng)的過(guò)濾時(shí)間每個(gè)壓力下，測(cè)量810個(gè)讀數(shù)即可停止實(shí)驗(yàn)。若欲得到干而厚的濾 餅

6、，則應(yīng)每個(gè)壓力下做到?jīng)]有清液流出為止。量筒交換接濾液時(shí)不要流失濾液，等量筒內(nèi)濾液靜止后讀出 V值。（注意： V約800ml時(shí)替換量筒，這時(shí)量筒內(nèi)濾液量并非正好800mlo要事先熟悉量筒刻度，不要打碎量筒），此外，要熟練雙秒表輪流讀數(shù)的方法。一個(gè)壓力下的實(shí)驗(yàn)完成后，先打開(kāi)泄壓閥使壓力罐泄壓。卸下濾框、濾板、濾布進(jìn)行 清洗，清洗時(shí)濾布不要折。每次濾液及濾餅均收集在小桶內(nèi)，濾餅弄細(xì)后重新倒入料漿桶內(nèi) 攪拌配料，進(jìn)入下一個(gè)壓力實(shí)驗(yàn)。注意若清水罐水不足，可補(bǔ)充一定水源，補(bǔ)水時(shí)仍應(yīng)打開(kāi) 該罐的泄壓閥。4.3清洗過(guò)程關(guān)閉板框過(guò)濾的進(jìn)出閥門(mén)。將中間雙面板下通孔切換閥開(kāi)到通孔關(guān)閉狀態(tài)（閥門(mén)手柄 與濾板平行為過(guò)濾

7、狀態(tài)，垂直為清洗狀態(tài)）。打開(kāi)清洗液進(jìn)入板框的進(jìn)出閥門(mén)（板框前兩個(gè)進(jìn)口閥，板框后一個(gè)出口閥）。此時(shí)，壓 力表指示清洗壓力，清液出口流出清洗液。清洗液速度比同壓力下過(guò)濾速度小很多。清洗液流動(dòng)約1min ,可觀察混濁變化判斷結(jié)束。一般物料可不進(jìn)行清洗過(guò)程。結(jié)束清 洗過(guò)程，也是關(guān)閉清洗液進(jìn)出板框的閥門(mén)，關(guān)閉定值調(diào)節(jié)閥后進(jìn)氣閥門(mén)。4.4實(shí)驗(yàn)結(jié)束先關(guān)閉空壓機(jī)出口球閥，關(guān)閉空壓機(jī)電源。打開(kāi)安全閥處泄壓閥，使壓力罐和清水罐泄壓。卸下濾框、濾板、濾布進(jìn)行清洗，清洗時(shí)濾布不要折。將壓力罐內(nèi)物料反壓到配料罐內(nèi)備下次使用，或?qū)⒃摱尬锪现苯优趴蘸笥们逅疀_洗。5數(shù)據(jù)處理5. 1濾餅常數(shù)K的求取a- AP=0. 1 X

8、106PaA T i /s V. /10 6 m3Aq./(m 3/m2)qt / (m 3/m2).i / (m 3/m2)A T i/ qs (sm2/m3)A/m2133.348000.0314960.0157480. 0078741058.545242.318000.0314960. 0472440.0314961343.343347.566000. 0236220. 0708660.0590552013.373460.046000.0236220. 0944880.0826772541.693545.54000.0157480. 1102360.1023622889.250. 025

9、4651.914000.0157480.1259840. 118113296.285726. 632000.0078740. 1338580. 1299213382. 01828.672000.0078740. 1417320. 1377953641.094000350030002500200015001000500圖 1 AP二0 1 X 1 06Pa T / qq 曲線2-5 2Ki=2/k=2/20334 m 2/s =9. 836 X 10-5 m2/s表二 ZP二0. 2 X 106Pa T i /s V. /10 f n3Aq./ (m 3/m2)q /(m 3/m2).i / (

10、m 3/m2) T i/A q(sm2/m3)A/m2115.568000.0314960.0157480.007874494. 03230. 098000.0314960. 0472440. 031496955.3575327. 536000.0236220. 0708660. 0590551165.437437. 476000.0236220. 0944880. 0826771586. 230. 0254527. 254000.0157480. 1102360. 1023621730. 375630. 224000.0157480.1259840. 118111918.97713.9420

11、00.0078740. 1338580. 1299211770. 38815. 312000.0078740. 1417320.1377951944. 37圖 2 AP=O. 2X106Pa At/ A qq 曲線P/Mpa過(guò)濾常數(shù)K/E/s)0.19. 836 X10 -50. 21.865 X10 -4表4圖32-4 2二2/22/10722 m 2/s =1.865 X 10 4 m2/s表3不同壓力下的K值P (Mpa)過(guò)濾常數(shù)K (m2/s)lg apIgK0. 19.836 X10 -5-1-4. 00719280. 21.865 X10 -4-0.69897-3.72924585

12、. 2濾餅壓縮性指數(shù)S的求取S=1-k=1-0. 9233=0. 07676實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論6.1板框壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 制造方便、過(guò)濾面積大、承受壓強(qiáng)差較高，因此可 用于過(guò)濾細(xì)小顆粒及黏度較高的料漿。缺點(diǎn)是間歇操作，生產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng) 度大。6.2操作過(guò)程包括過(guò)濾階段和洗滌階段。6.3在過(guò)濾中，濾餅層才是真正有效的過(guò)濾介質(zhì)，剛開(kāi)始沒(méi)有濾餅層，過(guò)濾效果 不佳，隨著濾餅層的增厚，濾液就變清了。6.4影響過(guò)濾速率的主要因素有：過(guò)濾壓強(qiáng)、過(guò)濾介質(zhì)、過(guò)濾面積。6.5由過(guò)濾壓強(qiáng)提高一倍，K提高到原來(lái)的2倍。qe是由介質(zhì)決定，與壓強(qiáng)無(wú) 關(guān)。根據(jù)T e=qe/K知，T e是變?yōu)樵瓉?lái)的1/2。7思考題7.1板框過(guò)濾機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？適用于什么場(chǎng)合？答：板框壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、過(guò) 濾面積大、承受壓強(qiáng)差較高，因此可用于過(guò)濾細(xì)小顆粒及黏度較高的料漿。缺點(diǎn)是間歇操作，生 產(chǎn)效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大。7.2板框壓濾機(jī)的操作分哪幾個(gè)階段？答：板框壓濾機(jī)的操作分為分上濾布，攪拌，進(jìn)料，調(diào)節(jié) 壓力，過(guò)濾，清洗濾布六個(gè)階段，操作過(guò)程包括過(guò)濾階段和洗滌階段。7.3為什么過(guò)濾開(kāi)始時(shí)，濾液常常有點(diǎn)渾濁，而過(guò)段時(shí)間后才變清？答：開(kāi)始過(guò)濾時(shí)，濾餅還未 形成，空隙較大的濾布使較小的顆粒得以漏過(guò)，使