恒壓過濾常數(shù)測定試驗試驗報告

1、恒壓過濾常數(shù)測定實驗之阿布王創(chuàng)作時間：二O二一年七月二十九日1實驗?zāi)康?.1 熟悉板框壓濾機(jī)的構(gòu)造和把持方法.1.2 通過恒壓過濾實驗，驗證過濾基本理論.K、qe、re及壓縮性指數(shù)s的方法.1.4 了解過濾壓力對過濾速率的影響.2基來源根基理過濾是以某種多孔物質(zhì)為介質(zhì)來處置懸浮液以到達(dá)固、液分離的一種把持過程，即在外力的作用下，懸浮液中的液體通過固體顆粒層（即濾渣層）及多孔介質(zhì)的孔道而固體顆粒被截留下來形成濾渣層，從而實現(xiàn)固、液分離.因此,過濾把持實質(zhì)上是流體通過固體顆粒層的流動，而這個固體顆粒層（濾渣層）的厚度隨著過濾的進(jìn)行而不竭增加，故在恒壓過濾把持中，過濾速度不竭降低.過濾速度u界說為單

2、元時間單元過濾面積內(nèi)通過過濾介質(zhì)的濾液量.影響過濾速度的主要因素除過濾推動力（壓強(qiáng)差）p,濾餅厚度L外,還有濾餅和懸浮液的性質(zhì)，懸浮液溫度，過濾介質(zhì)的阻力等.過濾時濾液流過濾渣和過濾介質(zhì)的流動過程基本上處在層流流動范圍內(nèi)，因此，可利用流體通過固定床壓降的簡化模型，尋求濾液量與時間的關(guān)系，可得過濾速度計算式：式中：U過濾速度,m/s;V一通過過濾介質(zhì)的濾液量，m3;A一過濾面積，m2;r一過濾時間,s;q一通過單元面積過濾介質(zhì)的濾液量,m3/m2;p一過濾壓力（表壓）pa;s一濾渣壓縮性系數(shù)；一濾液的粘度，；r一濾渣比阻，1/m2;C一單元濾液體積的濾渣體積,m3/m3;Vl過濾介質(zhì)確當(dāng)量濾液體

3、積，m3;r一濾渣比阻,m/kg；C一單元濾液體積的濾渣質(zhì)量，kg/m3.對一定的懸浮液，在恒溫和恒壓下過濾時，-r、5口Ap恒定，為此令：于是式（1）可改寫為：式中：K一過濾常數(shù)，由物料特性及過濾壓差所決定，m2/s.將式（3）分離變量積才1燈僅十匕施+勿二/的分，整理得：1即將式（4）的積分極限改為從0到Veffi從0到e積分，則：將式（5）和式（6）相加，可得：式中：te一虛擬過濾時間，相當(dāng)于濾出濾液量V新需日t間，s.再將式（7）微分，得：將式（8）寫成差分形式，則式中：q一每次測定的單元過濾面積濾液體積（在實驗中一般等量分配）,m/m2；屹十父3/2向一相鄰二個q值的平均值,m3/m

4、2.Ar-每次測定的濾液體積q所對應(yīng)的時間，s；以/zq為縱坐標(biāo)，同為橫坐標(biāo)將式（9）標(biāo)繪成一直線，可得該直線的斜率和截距斜率:截距:則，漏就矍差在實驗壓差范lgKlg（Ap旦條直遞,就為（1-s）,可得3實驗裝置與正實驗裝尊電梢、版框過濾1.1-空氣壓縮閥；4,5壓框；8一濾板；911調(diào)壓閥；14地溝程流空機(jī)濾餅壓縮性指數(shù)s.曹、壓力料,其流程示意加圖機(jī)；2壓力灌；3平安力表；6清水罐；7濾手輪；10通孔切換閥；12量筒；13配料罐；圖1板框壓濾機(jī)過濾流程CaCO的懸浮液在配料桶內(nèi)配制一定濃度后，利用壓差送入壓力料梢中，用壓縮空氣加以攪拌使CaCO不致沉降，同時利用壓縮空氣的壓力將濾漿送入板

5、框壓濾機(jī)過濾，濾液流入量筒計量，壓縮空氣從壓力料梢上排空管中排出.板框壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸：框厚度20mm,每個框過濾面積2,框數(shù)2個.空氣壓縮機(jī)規(guī)格型號：風(fēng)量3/min,最年夜氣壓.4實驗步伐4.1 實驗準(zhǔn)備4.1.1 配料：在配料罐內(nèi)配制含CaCO31030%（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35mm.配置時，應(yīng)將配料罐底部閥門關(guān)閉.4.1.2 攪拌：開啟空壓機(jī)，將壓縮空氣通入配料罐（空壓機(jī)的出口小球閥堅持半開，進(jìn)入配料罐的兩個閥門堅持適當(dāng)開度），使CaCO懸浮液攪拌均勻.攪拌時,應(yīng)將配料罐的頂蓋合上.4.1.3 設(shè)定壓力：分別翻開進(jìn)壓力灌的三路閥門，空

6、壓機(jī)過來的壓縮空氣經(jīng)各定值調(diào)節(jié)閥分別設(shè)定為、和（出廠已設(shè)定，實驗時不需要再調(diào)壓.若欲作以上壓力過濾，需調(diào)節(jié)壓力罐平安閥）.設(shè)定定值調(diào)節(jié)閥時，壓力灌泄壓閥可略開.4.1.4 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，千萬不要把手指壓傷，先慢慢轉(zhuǎn)動手輪使板框合上，然后再壓緊）.4.1.5 灌清水：向清水罐通入自來水，液面達(dá)視鏡2/3高度左右.灌清水時，應(yīng)將平安閥處的泄壓閥翻開.4.1.6 灌料：在壓力罐泄壓閥翻開的情況下，翻開配料罐和壓力罐間的進(jìn)料閥門，使料漿自動由配料桶流入壓力罐至其視鏡1/22/3處，關(guān)閉進(jìn)料

7、閥門.4.2 過濾過程4.2.1 鼓泡：通壓縮空氣至壓力罐，使容器內(nèi)料漿不竭攪拌.壓力料梢的排氣閥應(yīng)不竭排氣，但又不能噴漿.4.2.2 過濾：將中間雙面板下通孔切換閥開到通孔通路狀態(tài).翻開進(jìn)板框前料液進(jìn)口的兩個閥門，翻開出板框后清液出口球閥.此時，壓力表指示過濾壓力，清液出口流出濾液.4.2.3 每次實驗應(yīng)在濾液從匯集管剛流出的時候作為開始時刻，每次4V取800ml左右.記錄相應(yīng)的過濾時間.每個壓力下，丈量810個讀數(shù)即可停止實驗.若欲獲得干而厚的濾餅，則應(yīng)每個壓力下做到?jīng)]有清液流出為止.量筒交換接濾液時不要流失濾液，等量筒內(nèi)濾液靜止后讀出V值.（注意：VJ800ml時替換量筒，這時量筒內(nèi)濾液

8、量其實不是正好800ml.要事先熟悉量筒刻度，不要打壞量筒），另外,要熟練雙秒表輪流讀數(shù)的方法.4.2.4 一個壓力下的實驗完成后，先翻開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)入下一個壓力實驗.注意若清水罐水缺乏，可彌補一定水源，補水時仍應(yīng)翻開該罐的泄壓閥.4.3 清洗過程4.3.1 關(guān)閉板框過濾的進(jìn)出閥門.將中間雙面板下通孔切換閥開到通孔關(guān)閉狀態(tài)（閥門手柄與濾板平行為過濾狀態(tài)，垂直為清洗狀態(tài)）.4.3.2 翻開清洗液進(jìn)入板框的進(jìn)出閥門（板框前兩個進(jìn)口閥，板框后一個出口閥）.此時,壓力表指示清洗壓

9、力，清液出口流出清洗液清洗液速度比同壓力下過濾速度小很多.1min,可觀察混濁變動判斷結(jié)束.一般物料可不進(jìn)行清洗過程.結(jié)束清洗過程，也是關(guān)閉清洗液進(jìn)出板框的閥門，關(guān)閉定值調(diào)節(jié)閥后進(jìn)氣閥門.4.4 實驗結(jié)束，關(guān)閉空壓機(jī)電源.4.4.2 翻開平安閥處泄壓閥，使壓力罐和清水罐泄壓.4.4.3 卸下濾框、濾板、濾布進(jìn)行清洗，清洗時濾布不要折.4.4.4 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_刷.5數(shù)據(jù)處置表一xi06Pa時間：二o二一年七月二十九日Ti/SVi/10-6m3qi/(m3/m2)qi/(m3/m2)qi/(m3/m2)TTi/qi(sm2/m3)A/m2

10、18002800360046005400640072008200圖1zx106PaAT/Aq-q曲線Ki=2/k=2/20334m2x10-5m2/s表二/NxioGpaTi/SVi/10-6m3qi/(m3/m2)qi/(m3/m2)qi/(m3/m2)Pi/qi(sm2/m3)A/m218002800360046005400640072008200圖2106Pazr/Aq-q曲線&=2/k=2/10722m2x10-4m2/s表3分歧壓力下的K值P/Mpa過濾常數(shù)K/(m2/s)9.836X10-51.865X10-45.2濾餅壓縮性指數(shù)S的求取P(Mpa過濾常數(shù)K(m2/s)lgAPlg

11、K9.836X10-5-11.865X10-4圖3lgKlgP曲線S6實驗結(jié)果討論6.1 板框壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、過濾面積年夜、接受壓強(qiáng)差較高，因此可用于過濾細(xì)小顆粒及黏度較高的料漿.缺點是間歇把持，生產(chǎn)效率低，勞動強(qiáng)度年夜.6.2 把持過程包括過濾階段和洗滌階段.在過濾中，濾餅層才是真正有效的過濾介質(zhì)，剛開始沒有濾餅層，過濾效果欠安，隨著濾餅層的增厚，濾液就變清了.過濾速率的主要因素有：過濾壓強(qiáng)、過濾介質(zhì)、過濾面積過濾壓強(qiáng)提高一倍，K提高到原來的2倍.qe是由介質(zhì)決定，與壓強(qiáng)無關(guān).根據(jù)re=qe/K知，pe是釀成原來的1/2.7思考題7.1 板框過濾機(jī)的優(yōu)缺點是什么？適用于什么場所？答：板框壓濾機(jī)的結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、過濾面積年夜、接受壓強(qiáng)差較高，因此可用于過濾細(xì)小顆粒及黏度較高的料漿.缺點是間歇把持，生產(chǎn)效率低，勞動強(qiáng)度年夜.7.2 板框壓濾機(jī)的把持分哪幾個階段？答：板框壓濾機(jī)的把持分為分上濾布，攪拌,進(jìn)料，調(diào)節(jié)壓力，過濾,清洗濾布六個階段，把持過程包括過濾階段和洗滌階段.7.3 為什么過濾開始時,濾液經(jīng)常有點渾濁，而過段時間后才變清？答：開始過濾時，濾餅還未形成，空隙較年夜的濾布使較小的顆粒時間：二O二一年七月二十九日得以漏過，使濾液渾濁，但當(dāng)形成較密的濾餅后，顆粒無法通