板框過濾實驗報告

1、q qe 2 Ke，便可以求出Te。實驗五過濾實驗實驗目的1.2了解板框過濾機的構造、流程和操作方法。測定某一壓力下過濾分內工程中的過濾常熟K、qe、T e值，增進對過濾理論的理解。1.3測定洗滌速率與最終過濾速率間的關系。實驗原理2.1過濾是以某種多孔物質為介質，在外力的作用下，使懸浮液中的連續(xù)相液體通過介質的孔道，分散相固體顆粒被截留在介質上，從而實現(xiàn)固/液分離的操作。液體通過過濾介質和濾餅空隙的流動是流體經過固定床流動的一種具體情況,但過濾操作中的床層厚度不斷增加，在一定壓差下，濾液通過床層的速率隨過濾時間的延長而減小,即過濾操作不屬于定態(tài)過程。在恒壓過濾時，由于濾餅的增厚，過濾速率將隨

2、過濾時間的增加而降低。對濾餅的洗滌過程，由于濾餅厚度不再增加，壓差與速率的關系與固定床相同。恒壓過濾方程:V Ve 2 KA2 eV:在時間內獲得的濾液量，m3Ve :形成濾布阻力的一層濾渣時得到的濾液量,A :過濾面積，m2K :過濾常數，m2 /s:過濾時間，se :相當于得到濾液 Ve的過濾時間，s即虛擬濾液體積，m3上式兩邊除以A2得qe2qe K-,單位過濾面積的濾液量A，單位過濾面積上的當Am3 /m2量濾液量，m3/m2.2 測定K、qe、T e：測與一系列的t、 q值，然后以t /q為縱坐標，以q為橫坐標作圖，即可以22得到一條斜率為二，截距為二q的直線，則可以算出K、qe的值

3、；再以q=0, T =0代入式子KK2.3測定洗滌速率與最終過濾速率 洗滌速率:VwdVd wwVw :洗液量， w :洗滌時間,最終過濾速率:dVKA2丁 E 2 V VeV:整個過濾時間內所得 q:整個過濾時間內通過單m33實驗流程圖1實驗裝置流程圖1空氣壓縮機；2 配漿槽；3壓力表；4貯漿罐；5洗水罐；6 板框壓濾機；7計 量桶；8壓縮空氣進氣閥；9空氣過濾減壓閥；10進漿閥；11、12 壓縮空氣進口閥;13進水閥；14安全閥；15-洗水進口閥；16濾漿進口閥；17-濾液出口閥；18-濾漿出口閥實驗步驟4.1將碳酸鎂在儲漿槽中加水配制成5.3 %的懸浮液作濾漿，并在啟動空壓機前不停地攪拌

4、,防止固體沉淀;4.2按板、框的鈕數為 1-2-3 - 2- 1 2 3 - 2- 1的順序排列號板框過濾機。將濾布復在2號板框兩側，使其表面平整，然后用壓緊螺桿壓緊板和框;4.3啟動空氣壓縮機，第一次控制壓力在0.06 MPa;4.4將計量筒放置在濾液出口出，記錄液面的初始讀數，準備好秒表;4.5關閉洗水閥，打開濾液出口閥，開啟濾漿進口旋塞，當有濾液連續(xù)流出時開始記錄時間,計量筒中液面每上升 3cm記錄一次時間。記錄時兩人用秒表同時間隔記錄;4.6當流出的濾液呈細線狀流出時，則過濾已完畢，停止計時，關閉進口旋塞;4.7關閉進水閥，濾液出口閥，開洗水進口閥進行洗滌。洗水從濾液出口處流出時開始計

5、時,每上升3cm記錄一次時間，記錄兩組數據即可。4.8洗滌完畢后，關閉洗水進口閥等閥門，清洗濾布，重新安裝，調節(jié)壓力在0.16 MPa,按上述操作再進行另一次實驗。5數據處理過濾機類型：板框過濾機 濾框個數：8 濾布種類：帆布 濾框尺寸：170 X 170mm2過濾總面積S= 0.191m濾漿名稱：碳酸鎂懸浮液5.1%溫度：26.2攝氏度表1 0.08MPa實驗原始數據記錄表過濾壓 力0.08 (MP a)表壓A =0.191m2序號工 h(mm)A h(mm)2 V(m3)A V(m3)At(s)q(m3/m 2)130300.00070.0006754.810.00353403260300

6、.00140.00067560.00706806390300.00200.00067580.010602094120300.00270.00067511.470.014136135150300.00340.00067512.590.017670166180300.00410.000675150.021204197210300.00470.00067516.030.024738228240300.00540.00067517.840.028272259270300.00610.00067517.970.0318062810300300.00680.00067519.720.03534031113

7、30300.00740.00067521.290.0388743512360300.00810.00067524.210.0424083813390300.00880.00067527.090.0459424114420300.00950.00067527.340.0494764415450300.01010.00067530.780.0530104716480300.01080.00067533.130.056544517510300.01150.00067536.720.0600785318540300.01220.00067539.350.0636125719570300.01280.0

8、0067543.820.067146620600300.01350.00067549.940.07068063序號洗水里（ml）洗滌時間（s）1 67562.462 67588.56表20.16MPa的實驗原始數據記錄表過濾壓力0.16(MP a)（表壓）A =0.191m2序號工 h(mm)A h(mm)工 V(m3)1 A V(m3)q(m3/m2)At (s)130300.00070.0006750.0035340316.15260300.00140.0006750.0070680636.66390300.00200.0006750.0106020947.814120300.00270.

9、0006750.0141361267.135150300.00340.0006750.0176701578.286180300.00410.0006750.0212041888.347210300.00470.0006750.0247382214.038240300.00540.0006750.9270300.00610.0006750.2210300300.00680.0006750.6811330300.00740.0006750.7212360300.00810.0006750.2513390300.00880.0006750.5614420300.00950.0006750.04947

10、64417.4315450300.01010.0006750.5616480300.01080.0006750.6617510300.01150.0006750.9118540300.01220.0006750.4719570300.01280.0006750.5320600300.01350.0006750.6921630300.01420.0006750.0742146629.0922660300.01490.0006750.75洗水量(ml)洗滌時間(s)67584.3567596.03表3數據整理表0.08(MP a)表壓0.16(MP a)q(m3/m2)32 q(m-/m ) t

11、/ q(s/m)q(m3/m2) qg/m 2) t / q(s/m)0.003534030.61.0518520.0035340310.40.2222220.007068060.97.7777780.0070680630.84.5333330.010602090.63.7037040.0106020940.09.9407410.014136130.45.5851850.0141361260.17.5259260.017670160.62.5037040.0176701570.42.9333330.021204190.44.4444440.0212041880.59.9111110.02473

12、8220.35.8962960.024738220.69.970370.028272250.48.0592590.0282722510.12.5925930.031806280.84.8444440.0318062830.06.6962960.035340310.80.029630.0353403140.53.8962960.038874350.24.2814810.0388743460.48.1777780.042408380.50.5333330.0424083770.81.1111110.045942410.65.4666670.0459424080.51.7925930.0494764

13、40.36.2074070.049476440.32.0444440.053010470.09.60.0530104710.17.7185190.05654450.74.5629630.0565445030.28.9777780.060078530.390.40.0600785340.16.7555560.063612570.134.59259(（注意：表中的點已經經過篩選；其中0.08MPa刪去最后兩點，0.16MPa刪去最后5點）q (m3/m2)ts/m圖2 0.08MPa下過濾q (m3/m2)ts/m圖30.16MPa下過濾 q圖qV = h?1502 /10000003015 15

14、/100000.675 LV 0.675/10000.1910.0035340 m3/ m2在0.08MPa的實驗中 q4.800.00353401358 .234295 s/m在0.08 MPa的 q圖直線方程為q653.22153481qedVdVdV2/1534811.3030910 5 m2截距2qeKWdV/sK/2653.22/1534814.26 10-3m3 / m2(4.26 10-3)21.30309KA2qVwqe10-5 530309 10 5 0.191 31.660520.070684.26 106.7510-462.466.75 10) /29.2171088.5

15、610 59.21710 61.6600510 50.555表3數據計算結果表過濾壓力0.08 MPa0.16 MPaK(m2/s)1.30309 X 10-52.392 X 10-5qe(m3/m2)34.26X 100.01426T e(s)1.398.501dV E1.6605 X 10-52.484 X 10-5dVd W9.271 X 10-67.516X 10-6dV d W0.5550.3026dV d E計算過程舉例：66結果討論(1) 從表1、圖2的數據可以看出，在同一壓力的恒壓過濾中，得到相同濾液量的時間間隔隨過濾的進行而不斷增加；又從表 2、圖3數據中得出，同一壓力下，A

16、t / q隨過濾時間的增加而增大。表明了過濾速度dq/d t隨過濾時間的增加而降低。這是由于在恒壓過濾過程中，由于過濾壓力和過濾介質阻力都不變, 影響過濾速度的主要因素是濾餅阻力。濾餅會隨著過濾的進行而增厚，從而使濾 餅阻力的不斷增加，最終導致了過濾速度隨過濾時間的降低。(2) 從表1、表2的數據可以得出，不同的過濾壓力下，得到同體積濾液量的 過濾時間不相同，而且，過濾壓力較大其過濾相同濾液量的時間較小， 也就是其 過濾速率較大。從圖2和圖3的比較中也可以發(fā)現(xiàn)，圖3直線的傾斜要比圖2直線的傾斜度要小。表明了過濾速率隨過濾推動力的增加而增加。過濾推動力是 影響過濾速率的因素之一。兩次實驗的過濾介

17、質均為碳酸鎂懸浮液， 單位厚度濾 餅層的阻力可以看作為恒定，兩次實驗濾餅阻力的增加速率可以看作相等，即兩 次實驗只改變了過濾壓力這一因素。所以得出過濾壓力越大，過濾速率也會越大。(3)但是在數據計算表中，0.08MPa的洗滌速度大于0.16MPa的洗滌速度， 與理論有所不同，造成這樣的原因可能是在實驗測量的時候，壓力不能保持在誤 差的范圍之內，即在實驗的過程中，壓力擺動太大，而造成引入過大的誤差，這 樣使得所得的數據有明顯的波動性，以及會出現(xiàn)不符合實際的結果。雖然在處理數據的時候已經將部分偏離太大的點除去，但仍然造成對實驗的結 果以及討論的影響。(4)從表3數據可知，兩次實驗所測得的洗滌速率和

18、最終過濾速率的比值分別為0.555和0.3026。理論上，當洗滌時與過濾時的壓力相同時，洗滌速率應為最終過濾速率的1/4，所以本實驗所得數據存在較大誤差。誤差分別為54.95%以及17.38% 主要原因是實驗過程中由于在后面所得的數據已經開始不在線性 范圍之內，而處理數據的時候并沒有很精細地將這些點排除，從而導致所得的數 據誤差很大， 當然誤差原因還可能有另外兩方面：人為操作不當。除討論(3)提到的操作不當之外，還有在板框安裝時，濾布沒有扯平，板框沒有壓緊，而且 操作時對過濾終了時間的判定也有一定的難度；儀器本身缺陷。板框過濾機的 其中一個缺點便是濾餅洗滌慢、不均勻，這將會影響洗滌速率的計算結果。另外,濾布磨損嚴重也是一個重要的原因。7思考題 (1)影響過濾速率的因素有哪些?答：影響過濾速率的因素有：過濾推動力、過濾阻力。過濾速率與兩者的關系為:2，由此可得，影響過濾的因素有 A過濾dV = A2 p1 s 1廠r （V Ve） 7 son面積s壓縮指數a比表面積V單位濾液所得體積&空隙率 P兩邊壓差。(2) q取大些好