實(shí)驗(yàn)：過(guò)濾常數(shù)測(cè)定高等教育

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試驗(yàn)：過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定

-9-過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定

一.試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1、了解板框過(guò)濾機(jī)的結(jié)構(gòu)、流程及操作方法。

2、測(cè)取不同過(guò)濾壓力（范圍0.05--0.2MPa）下恒壓過(guò)濾常數(shù)K、單位過(guò)濾面積當(dāng)量過(guò)濾量eq、當(dāng)量過(guò)濾時(shí)間eτ

3、測(cè)取濾餅的壓縮性指數(shù)s和物料常數(shù)k。

4、測(cè)定q??τ～q關(guān)系并繪制不同壓力下的q

??τ～q關(guān)系曲線(xiàn)。

5、測(cè)定lg△P-lgK關(guān)系并在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)下繪制不同壓力下的lg△P-lgK關(guān)系曲線(xiàn)。

二．試驗(yàn)原理

過(guò)濾是利用能讓液體通過(guò)而截留固體顆粒的多孔介質(zhì)（濾布和濾渣），使懸浮液中的固體、液體得到分別的單元操作。過(guò)濾操作本質(zhì)上是流體通過(guò)固體顆粒床層的流淌，所不同的是，該固體顆粒床層的厚度隨著過(guò)濾過(guò)程的進(jìn)行不斷增加。過(guò)濾操作分為恒壓過(guò)濾和恒速過(guò)濾。當(dāng)恒壓操作時(shí)，過(guò)濾介質(zhì)兩側(cè)的壓差維持不變，單位時(shí)間通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)的濾液量不斷下降；當(dāng)恒速操作時(shí)，即保持過(guò)濾速度不變。

過(guò)濾速率基本方程的一般形式為)

(12es

VVPAddV+?=-μγντ(1)一般狀況下，s=0～1，對(duì)于不行壓縮濾餅，s=0。

在恒壓過(guò)濾時(shí)，對(duì)（1）式積分可得：q＋qe)2

＝K(τ＋τe)(2)將(2)式微分得:eqk

qkdqd22+=τ(3)此為直線(xiàn)方程，于一般坐標(biāo)系上標(biāo)繪dq

dτ對(duì)q的關(guān)系，所得直線(xiàn)斜率為:k2，截距為

eqk

2，從而求出，K，qeτe由下式得:q2

e＝Kτe(4)當(dāng)各數(shù)據(jù)點(diǎn)的時(shí)間間隔不大時(shí)，dqdτ可以用增量之比來(lái)代替即:q

??τ與q作圖。

另過(guò)濾常數(shù)的定義式:2k△p1-s(5)

兩邊取對(duì)數(shù):lgK＝(1-s)lg(△p)＋lg(2k)(6)

因s＝常數(shù)，k＝vμγ1

＝常數(shù)，故K與△P的關(guān)系，在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)上標(biāo)繪是一條直線(xiàn)。直線(xiàn)的斜率1-S，

試驗(yàn)：過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定

-10-由此可計(jì)算出壓縮性指數(shù)S，讀取△P-K直線(xiàn)上任一點(diǎn)處的K，△p數(shù)據(jù)一起代入(5)式計(jì)算物料特性常數(shù)k。

三.試驗(yàn)設(shè)備裝置圖、特點(diǎn)及主要技術(shù)數(shù)據(jù)

試驗(yàn)裝置由規(guī)格為16018011（mm）過(guò)濾板、工業(yè)用濾布、過(guò)濾框組成的過(guò)濾面積為0.0475m2的小型工業(yè)用板框過(guò)濾機(jī)。

板框過(guò)濾機(jī)旁設(shè)有濾漿槽。濾漿槽濾漿通過(guò)攪拌器攪拌，攪拌器型號(hào)為KDZ-1、功率為160w、轉(zhuǎn)速為3200轉(zhuǎn)/分，濾漿由旋渦泵及調(diào)整閥調(diào)整流量，經(jīng)機(jī)前壓力表打入板框過(guò)濾機(jī)，濾液由計(jì)量桶計(jì)量，計(jì)量桶規(guī)格為長(zhǎng)327mm、寬286mm。

如圖所示，濾漿槽內(nèi)配有肯定濃度的輕質(zhì)碳酸鈣懸浮液（濃度在2-4%左右），用電動(dòng)攪拌器進(jìn)行勻稱(chēng)攪拌(漿液不消失旋渦為好)。啟動(dòng)旋渦泵，調(diào)整閥門(mén)3使壓力表5指示在規(guī)定值。濾液在計(jì)量桶內(nèi)計(jì)量。

過(guò)濾、洗滌管路如圖所示：

恒壓過(guò)濾試驗(yàn)流程示意圖

1─調(diào)速器;2─電動(dòng)攪拌器;3、4、6、11、14─閥門(mén);

5、7─壓力表8─板框過(guò)濾機(jī);9─壓緊裝置;10─濾漿槽;

12─旋渦泵；13-計(jì)量桶

試驗(yàn)：過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定

四.試驗(yàn)設(shè)備特點(diǎn)及主要技術(shù)數(shù)據(jù)

特點(diǎn)：

1.該試驗(yàn)設(shè)備由過(guò)濾板、過(guò)濾框組成的小型工業(yè)用板框過(guò)濾機(jī)，試驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)潔，操作便利。

2.可測(cè)定過(guò)濾常數(shù):K，qe，θe及s，k。

3.試驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定、牢靠，重現(xiàn)性好。

4.過(guò)濾壓力范圍（0.05--0.2MPa）。

主要技術(shù)參數(shù)：

1.旋渦泵:轉(zhuǎn)速:2900轉(zhuǎn)/分

2.攪拌器:型號(hào):KDZ-1;功率:160w轉(zhuǎn)速:3200轉(zhuǎn)/分;

3.過(guò)濾板:規(guī)格:160*180*11（mm）。

4.濾布：型號(hào)工業(yè)用；過(guò)濾面積0.0475m2。

5.計(jì)量桶：長(zhǎng)275mm、寬325mm。

五.試驗(yàn)步驟

1、系統(tǒng)接上電源，打開(kāi)攪拌器電源開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)電動(dòng)攪拌器2。將濾液槽10內(nèi)漿液攪拌勻稱(chēng)。

2、板框過(guò)濾機(jī)板、框排列挨次為：固定頭-非洗滌板-框-洗滌板-框-非洗滌板-可動(dòng)頭。用壓緊裝置壓緊后待用。

3、使閥門(mén)3處于全開(kāi)、閥

4、6、11處于全關(guān)狀態(tài)。啟動(dòng)旋渦泵12，調(diào)整閥門(mén)3使壓力表5達(dá)到規(guī)定值。

4、待壓力表5穩(wěn)定后，打開(kāi)過(guò)濾入口閥6過(guò)濾開(kāi)頭。當(dāng)計(jì)量桶13內(nèi)見(jiàn)到第一滴液體時(shí)按表計(jì)時(shí)。記錄濾液每增加高度10mm時(shí)所用的時(shí)間。當(dāng)計(jì)量桶13讀數(shù)為160mm時(shí)停止計(jì)時(shí)，并馬上關(guān)閉入口閥6。

5、打開(kāi)閥門(mén)3使壓力表5指示值下降。開(kāi)啟壓緊裝置卸下過(guò)濾框內(nèi)的濾餅并放回濾漿槽內(nèi)，將濾布清洗潔凈。放出計(jì)量桶內(nèi)的濾液并倒回槽內(nèi)，以保證濾漿濃度恒定。

6、轉(zhuǎn)變壓力，從（2）開(kāi)頭重復(fù)上述試驗(yàn)。

7、每組試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)用洗水管路對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌，測(cè)定洗滌時(shí)間和洗水量。

8、試驗(yàn)結(jié)束時(shí)閥門(mén)11接上自來(lái)水、閥門(mén)4接通下水，關(guān)閉閥門(mén)3對(duì)泵及濾漿進(jìn)出口管進(jìn)行沖洗。

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試驗(yàn)：過(guò)濾常數(shù)的測(cè)定

六.試驗(yàn)數(shù)據(jù)表

數(shù)據(jù)表實(shí)例：

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七.試驗(yàn)留意事項(xiàng)

1、過(guò)濾板與框之間的密封墊應(yīng)留意放正，過(guò)濾板與框的濾液進(jìn)出口對(duì)齊。用搖柄把過(guò)濾設(shè)備壓緊，以免漏液。

2、計(jì)量桶的流液管口應(yīng)貼桶壁，否則液面波動(dòng)影響讀數(shù)。

3、試驗(yàn)結(jié)束時(shí)關(guān)閉閥門(mén)3。用閥門(mén)11、4接通自來(lái)水對(duì)泵及濾漿進(jìn)出口管進(jìn)行沖洗。切忌將自來(lái)水灌入儲(chǔ)料槽中。

4、電動(dòng)攪拌器為無(wú)級(jí)調(diào)速。使用時(shí)首先接上系統(tǒng)電源，打開(kāi)調(diào)速器開(kāi)關(guān)，調(diào)速鈕肯定由小到大緩慢調(diào)整，切勿反方向調(diào)整或調(diào)整過(guò)快損壞電機(jī)。

5、啟動(dòng)攪拌前，用手旋轉(zhuǎn)一下攪拌軸以保證順當(dāng)啟動(dòng)攪拌器。

八.思索題

預(yù)習(xí)思索題：

1、影響過(guò)濾速率的因素有哪些？

2、濾漿濃度和過(guò)濾壓強(qiáng)對(duì)K有何影響？

3、過(guò)濾壓強(qiáng)增加1倍后，得到同樣濾液量所需的時(shí)間是否也削減一半？

試驗(yàn)報(bào)告思索題：

4、為什么過(guò)濾開(kāi)頭時(shí)，濾液常有一點(diǎn)混濁，過(guò)一段時(shí)間才澄清？

5、試驗(yàn)數(shù)據(jù)中第一點(diǎn)有無(wú)偏低或偏高現(xiàn)象？怎樣解釋?zhuān)咳绾螌?duì)待第一點(diǎn)數(shù)據(jù)？

6、q?取大些好還是取小些好？同一試驗(yàn)，q?不同，所得出的K、eq會(huì)不會(huì)不同？

作直線(xiàn)求K和eq時(shí)，直線(xiàn)為什么要通過(guò)矩形頂邊的中點(diǎn)？

九.試驗(yàn)要求：

1、繪制不同壓力下的q??τ～q關(guān)系曲線(xiàn)；

2、計(jì)算不同過(guò)濾壓力（范圍0.05--0.2MPa）下恒壓過(guò)濾