正交實驗法在過濾研究實驗

PAGEPAGE5正交實驗法在過濾研究實驗中的應(yīng)用實驗報告學(xué)院 專業(yè) 班級 姓名 同組人姓名 實驗日期 實驗指導(dǎo)老師 報告成績 實驗3正交實驗法在過濾研究實驗中的應(yīng)用一、實驗?zāi)康?、qe、1K、qe、/e的概念和影響因素。s和物料常數(shù)k的測定方法。_q—類關(guān)系的實驗確定方法。dq用正交實驗法安排實驗，最大限度地減少實驗工作量。勢，了解適宜操作條件的確定方法。二、實驗原理K、qe、入的測定方法在過濾過程中，由于固體顆粒不斷地被截留在介質(zhì)表面上，濾餅厚度增加，液體流過固體顆粒之間的孔道加長，而使流體流動阻力增加。故恒壓過濾時，過濾速率逐漸下降。隨過濾進行，若得到相同的濾液量，則過濾時間增加。e 恒壓過濾方程（q+qf=K（）q為單位過濾面積獲得的濾液體積，m3/m2;q面積上的虛擬濾液體積m3/m2;二為實際過濾時間，s;re為虛擬過濾時間，s;K為過濾常數(shù)，m2/se 將上式進行微分得- 2q?蘭qe②。這是一個直線方程式，于普通直角坐標(biāo)上標(biāo)dqKKe e e —-q的關(guān)系，其斜率為—，截距為—q，從而求出K和q。至于入可由q2二Kr求得。e e e 一 d日 也日當(dāng)各數(shù)據(jù)點的時間間隔不大時， ——可用增量之比 來代替。dq 也q在本實驗裝置中，若在計量瓶中收集的濾液量達(dá)到 100ml時作為恒壓過濾時間的零點。那么，在此之前從真空吸濾器出口到計量瓶之間的管線中已有的濾液再加上計量瓶中的

100ml濾液，這兩部分濾液可視為常量（用 q'表示）。這些濾液對應(yīng)的濾餅視為過濾介質(zhì)以外的另一層濾介質(zhì)，在整理數(shù)據(jù)時應(yīng)考慮進去，則②式變?yōu)関 2 2 qqeq'，q'

（V'200ml）q K K A過濾常數(shù)定義式K=2k：p^^③，兩邊取對數(shù)得lgK=1-slglg。因k =常數(shù)，故K與p的關(guān)系在對數(shù)坐標(biāo)上應(yīng)是一條直線，直線的斜率為Ar'v

1-s,由此得濾餅的壓縮性系數(shù)S,然后代入③式求物料特性常數(shù) k。三、實驗流程圖圖1正交實驗法在過濾研究中的應(yīng)用流程圖1-攪拌裝置；2-溫度顯示儀；3-真空吸濾器；4-電熱棒；5-調(diào)節(jié)閥；6-濾液計量瓶；7、8-放液閥;9-真空表；10-進氣閥；11-緩沖罐；12-調(diào)節(jié)閥；13-真空泵；14-濾漿槽四、原始數(shù)據(jù)記錄（附后）L16

26，且按濾漿的濃度不同分4大組進行實驗，每大組負(fù)責(zé)3434113434222212122121164組數(shù)據(jù)，本小組負(fù)責(zé)濾漿濃度為 20%的4組試驗。112340.031tC25.3C0.040.050.06「35.3CP5%10%15%20%過濾介質(zhì)G2G3表2使用正交表L 43 26的正交實驗數(shù)據(jù)表列號項目1△P2C3e4t5M6e7e8e9e1111111111212211222252122212126221222121723411122182431121129313122221103241211121133121221212342211121134142121221442321121121221111121222151615164434

表3正交試驗實驗結(jié)果表試驗號Kx103/(m2/s)q^10/(m3/m2)日e/S11.950463.68148869.4879923.314075.43859589.2507431.2346541.74942724.788341.0485821.21309414.0341753.7039592.97173223.8425862.5407134.50265879.7962577.4108252.09366459.1490189.6378571.65624228.462193.1327032.13111914.4976103.2017275.19788384.38566111.1161121.90868732.64087121.5270982.35057636.1811134.2641533.44610227.84989146.447176.7519270.71075152.13962.17547122.14738161.6390631.3836111.6797Ij/knIj/knj/kinj/kIVj/k極差SfjVj11.88691.987410-323.262810-33.875910-342.135052.540510-32.735210-32.329710-33-6-62.7124106-67.1121061.4410106-60.1777106-62.244410-31.307210-3003.621810-31.294610-3001.734910-32.581310-30.600210-30.210810-8.137210-62.133610-51.4410M06-60.1777103311Fj5.07913.3182.6990.3328顯著性3(0.05)4(0.01)1(0.25)0(0.25)S總3.483XI0-5Se六、計算舉例3.738110-61K、qe、入（4組）5K、qe、＜ie數(shù)據(jù)處理表10-2.5972.597-1.29928.908.905.1942.5973.427033.896319.4510.557.7922.5974.062386.494431.5812.1310.3902.5974.670779.091544.6213.0412.9872.5975.0211811.688659.2914.6715.5842.5975.6488314.286774.9615.6718.1822.5976.0338916.883891.6116.6520.7792.5976.4112419.4800/s△0/s△0/sq10/m/2 )△qx10/(m/m)23 2心日q102/(m3/m2)X10/(sm/m)-22 3iI二y1y2 y3y4=(1.950463.314071.2346541.048582)10’=7.547710一i=7.547710"II^y5 y6y7y8二3.7039592.5407130.74108250.963785710’30010啟

2 3

AV 10010

2.59710m/2 3 2-7.79210m/m，：q-——0.00385

A 0.00385 ，10.55/=4.0624"02sm2/m3，q=

-7.792

=6.494-0

/m2：q2.59710由d q關(guān)系作圖（如圖1）得一直線y=1907.9x?280.96，dq

2其斜率m= 一=K3 2K=1.8220>dOm/s1.048582

m

23)；截距3

b千廠28。.96，即翥口47穌3/m2（實驗值為01213094島2；q2 0.147282qe 1.822 1011.9053'14.03417S)。K的極差分析和方差分析（第1列）極差分析-7.949510”III1=y9 y10 y12=13.1327033.2017271.1161121.52709810’=8.977610”IVi二yi3yi4=1.448710-

64.2641536.447172.13691.63906310衛(wèi)=1.448710-???k=4???l「k=1.886910 ,IIvk=1.987410；,III「k=2.244410J,IVv^3.621810：,D1h[3.6218-1.88692)方差分析y=2.435110",人=4-1=3

10^=1.734910；3〔1.8869—2.4351=8.137210』

1.8974一2.43512 2.2444—2.43512 3.6218一2.43512丨410“=V S^=

8.137210》=2.712410-6,f1 3S (y—y)=(1.9046—2.4351)x10...+(1639063—2.435)x10 2 6總 i上=3.48310Se=S總一0S2S3S4i；=(34.83—8.1372—21.336—1.441—0.1777)10》=3.738110"6fe=16-1-33T1=7v^Se 3.7381fe

=5.34010^, 10』10』

=5.079查表得F