實驗四 恒壓過濾實驗

1、實驗四恒壓過濾常數(shù)的測定一、實驗?zāi)康?、掌握過濾的基本方法；2、讓學(xué)生熟悉恒壓濾機的構(gòu)造和操作流程；3、掌握在恒壓下過濾常數(shù)K、當(dāng)量濾液體積q的求??；丄e4、通過自動壓力改變，體現(xiàn)操作壓力對過濾速率的影響；5、觀察過濾終了速率與洗滌速率的關(guān)系。二、實驗內(nèi)容測定不同壓力下恒壓過濾的過濾常數(shù)K、qe、To三、實驗原理1、概述過濾是一種常用的單元操作過程。過濾的方式很多，有重力過濾、離心過濾、真空過濾、板框過濾等。恒壓過濾是板框過濾的一種形式，是在一定的壓強差作用下迫使懸浮液通過一多孔介質(zhì)，從而將固體顆粒截留，同時讓液體通過介質(zhì)。實際上過濾也是一種使流體通過顆粒層的流動方式。因為過濾裝置簡單，投資小

2、，操作簡便，常用于液固懸浮液的分離操作，在化工、冶金、制藥、精細化工行業(yè)廣泛被采用。2、實驗原理在實際應(yīng)用恒壓過濾方程和恒速過濾方程解決計算或進行工業(yè)設(shè)計時，必須先要測知方程中的過濾常數(shù)K,9,q。過濾常數(shù)的測定是用操作中所需處理的懸浮液ee在裝置中進行。板框壓濾機是具有較長歷史的間歇過濾設(shè)備，板和框一般制成正方形，板和框都在其對角線上開著四個圓孔，組裝壓緊后即構(gòu)成供濾液、濾漿和洗滌液的流動通道。過濾時懸浮液在一定的壓差下經(jīng)濾漿通道由濾框角端的暗孔進入框內(nèi)；濾液分別穿過兩側(cè)的濾布，再經(jīng)相鄰濾板的凹槽匯集至濾液出口排走，固相則被截留于框內(nèi)形成濾餅，待框內(nèi)充滿了濾餅，過濾即可停止。若濾餅需要洗滌，

3、要先關(guān)閉洗滌板下部的濾液出口則將洗滌液壓入洗滌通道后，經(jīng)洗滌板角端的側(cè)孔進入兩側(cè)板面，洗滌液在壓差作用下穿過一層濾布和整個濾框厚的濾餅層，然后再橫穿一層濾布，由過濾板上的凹槽匯集至下部的濾液出口排出。恒壓條件下：9q二q；K+2qK此式表明恒壓過濾情況下，乜與q之間為直線關(guān)系，直線斜率為1/K,截距為2q，K。測出在一系列過濾時間0內(nèi)單位過濾面積上所獲得的累積濾液量體積，并由此算出一系列q值,從而得出一組對應(yīng)的,q值。而與此相對應(yīng)的q值應(yīng)為q即：q=;以0/q為縱坐標(biāo)，q為自變量在橫坐標(biāo)做圖，可得出K和q。再以0=0、q=0代入過濾方程式（q+q：K（9+0）中即可求出9值。eee但必須注意，

4、以上結(jié)果只有在試驗條件與工業(yè)生產(chǎn)條件相同時才能直接使用。3、實驗流程圖恒壓過濾實驗裝置工藝流程圖有機玻璃計量槽洗滌水進口過濾水進口洗滌水出口板框過濾機管路分布圖四、實驗操作步驟1、先將板框過濾機的緊固手柄全部松開，板、框清洗干凈。2、將干凈濾布安放在濾框兩側(cè)，注意必須將濾布四角的圓孔與濾框四角的圓孔中心對正，以保證濾液和清洗液流道的暢通。3、安裝時應(yīng)從左至右進行，裝好一塊，用手壓緊一塊。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。用壓緊裝置壓緊后待用。4、裝完以后即可緊固手柄至人力轉(zhuǎn)不動為止。5、往壓力容器內(nèi)加水，打開控制屏上的電源開關(guān)，再加入碳酸鈣1kg（

5、濃度4%）,使其攪拌均勻。至視鏡的1/2處。此時，開啟電機使其加入的物料攪拌均勻。6、約5min后，檢查所有閥門看是否已關(guān)緊？確保全部關(guān)緊后，待氣壓達到0.4Mpa后，打開壓力容器的進氣閥，再打開空壓機出口轉(zhuǎn)換閥送氣，同時注意控制壓力容器的進氣閥的開度，控制混合釜壓力傳感器的指示值在0.1MPa范圍，并一直維持在恒壓條件下操作。7、先打開過濾機的出料閥，并準(zhǔn)備好秒表，做好過濾實驗的讀數(shù)和記錄準(zhǔn)備，再打開板框過濾機的進料閥，開始過濾操作。8、注意看廣告牌框是否泄漏（無大量液體沖出，少量漏液無妨）？確認正常后，觀察濾液情況，一般開始出來的比較渾濁，待濾液變清后，立即開始讀取計量槽的數(shù)據(jù)，并同時開始

6、計時和記錄相關(guān)實驗數(shù)據(jù)。9、本裝置的計量槽分左右計量筒計量，分別計濾液量和洗水量。讀取5組以上的實驗數(shù)據(jù)后，即可關(guān)閉進料閥和出料閥結(jié)束過濾實驗。10、如果需要做濾餅洗滌實驗，則在結(jié)束過濾實驗之后，關(guān)閉混合釜的進氣閥，打開水槽的進水閥加洗滌水至其液位計的2/3處。然后關(guān)閉進水閥，打開進氣閥，恒壓在0.10.2MPa范圍，按過濾實驗相同的方法操作，完成實驗后，關(guān)閉進水閥和出水閥結(jié)束濾餅洗滌實驗。11、如果改變操作壓力，從（2）開始重復(fù)上述實驗。12、每次完成實驗之后，應(yīng)注意用水清洗粘在釜壁面、攪拌槳葉，以及板、框和輸料管上的殘渣，避免長期實驗后堵塞管道。13、清掃實驗室現(xiàn)場，結(jié)束實驗。五、注意事項

7、1、加氣后應(yīng)停止攪拌。將釜內(nèi)壓力保持在0.1-0.2MPa。2、啟動空壓機時應(yīng)先開啟旁通閥，然后逐步減小開度。減壓后的氣體壓力不得超過0.2MPa。3、設(shè)備的維修主要是空壓機、電機，請參照有關(guān)的使用說明書和有關(guān)的電機手冊。4、電動攪拌器為無級調(diào)速。使用時首先接上系統(tǒng)電源，打開調(diào)速器開關(guān)，調(diào)速鈕一定由小到大緩慢調(diào)節(jié)，切勿反方向調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)過快損壞電機。5、啟動攪拌前，用手旋轉(zhuǎn)一下攪拌軸以保證順利啟動攪拌器。6、設(shè)備使用后，都必須注意攪拌槽、閥門、水槽和計量槽的排污和清洗，并放盡殘夜，清洗設(shè)備。7、設(shè)備安裝調(diào)試好以后，盡量不要隨意變動，以免影響使用。8、如果管道連接件泄漏，可用維修的活動扳手緊錮連接

8、螺母，或加密封生料帶之后再緊錮，還不行，則必須更換管道接頭或管道。9、平時應(yīng)注意電機、空壓機的加油和保養(yǎng)。10、卸開板框，將板框和濾布清洗干凈；將濾餅返回配料槽。六、實驗結(jié)果與處理1、記錄實驗操作條件：濾漿種類和濃度、過濾面積、操作壓強等2、畫出實驗記錄表和數(shù)據(jù)整理表。時間(min)濾液量246810q(m3/s)化(m3/s)采用最小二乘法或作圖求K、q、ee七、設(shè)備性能與主要技術(shù)參數(shù)1、本實驗裝置主要由板框過濾機、空壓機、電機攪拌器、壓力傳感器、電子天平控制閥、計量槽、壓力容器、控制閥、不銹鋼框架、控制屏等組成。2、板框過濾機的過濾面積為0.084m2（外形尺寸：0.200 x0.200m

9、，有效過濾面積:0.150 x0.150m）,用帆布攔截過濾介質(zhì)，由空壓機提供壓力，并且恒壓可調(diào)。以碳酸鈣和水混合成懸浮液，可完成過濾常數(shù)的測定實驗。3、空壓機采用z-0.036微型壓縮機，排氣量：0.036m3/h；壓力：0.7Mpa、功率：0.75KW、轉(zhuǎn)速：1200rpm。4、壓力容器（320 x560m,有效容積為40L）在它的上面裝有壓力表（測量范圍:0-0.6Mpa）、空壓機入口給混合液加壓、視鏡可方便觀察容器內(nèi)的液位。5、盛渣槽：過濾時會有一點泄漏現(xiàn)象，為保證實驗室的衛(wèi)生用來盛泄漏的混合液。6、計量槽由有機玻璃制成，計量槽內(nèi)的料漿儲量以標(biāo)尺顯示液位高度;同時配有電子天平稱量。7、電機攪拌器：原0-1400r/min,經(jīng)減速器變?yōu)?-900r/min（可調(diào)）。8、電控箱由不銹鋼制成。裝有壓力表顯示儀、減速器、