化工原理實驗B（下）：實驗三 過濾實驗

實驗三過濾實驗2015年9月23日一、實驗目的意義

五、設備及操作要點二、實驗任務

六、數(shù)據處理注意點三、過濾常數(shù)測定

七、實驗報告要求四、影響因素分析

過濾實驗

石油化工

分子篩（固）反應物料或產物（液）

催化劑制備

液相法（共沉淀、沉積-沉淀、水熱……）

前驅體（固）母液（液）一、實驗的目的與意義

過濾：利用多孔介質，使液體通過而節(jié)流固體顆粒，從而使懸浮液中固、液得到分離的過程。

目的：熟悉板框過濾機的典型流程；了解板框機內部的結構以及過濾操作步驟。掌握過濾常數(shù)的測定方法。最重要的是學會如何應用實驗所取得的數(shù)據去解決實際問題。

意義：培養(yǎng)同學們綜合應用知識的能力、分析和解決工程實際問題的能力、科學研究的能力。目的與意義

過濾設備的選型或設計的主要依據有三個方面：①分離任務和要求。②物料的性能。③特殊要求，如腐蝕性、易燃易爆等。為使過濾機的選型、設計最為恰當，通常是用同一懸浮液在小型過濾實驗設備中進行實驗，以取得必要的過濾數(shù)據作為主要依據，然后從技術和經濟兩方面進行綜合分析，確定過濾機的品種和型號。二、實驗任務工業(yè)板框壓濾機的選型的設計，牽設到設備的大小，就必須知道過濾面積A。只有知道A，根據(1)式才能求得框的尺寸b和框數(shù)n，進行選型。那么要求出A，根據(2)式可知，需求q（V為已知）。而要求q，根據(3)式可知，必須求出過濾常數(shù)K和qe(θ為已知)，因此將選型的問題歸結為求過濾常數(shù)K和qe的問題。（1）（2）（3）板框壓濾機的選型思路

實驗任務（1）過濾常數(shù)、的測定

上述的、是用某一物料在某一壓力下測的，若實驗時的壓力或物料與生產任務不同，所測的、是否可用于生產計算？影響他們的因素有哪些？板框壓濾機的選型思路

實驗任務（2）r0、s的測定三、過濾常數(shù)的測定1、、的測定恒壓過濾方程微分式、的計算方法有兩種：

兩種計算方法對實驗方法的要求是否一樣？（1）（2）以方法（1）為例序號Vθ10008.60.0194442.40.009725008.60.019414.60.0194751.10.02923100023.20.038918.00.0194928.60.04864150041.20.0583（框的直徑為0.128m）（因位置所限，表中單位略，原始數(shù)據V的單位為ml，θ單位為s。）不同過濾壓差下的關系圖

在直角坐標紙上標繪對的關系，見上圖，所得直線斜率為，截距為，從而求出，。（框的直徑為0.128m）序號Vθ15008.60.0194443.302100023.20.0389596.403150041.20.0583706.69（表中原始數(shù)據V的單位為ml，θ單位為s。）

在直角坐標紙上標繪

對的關系，所得直線斜率為，截距為，從而求出

和

。以方法（2）為例根據式可知，影響過濾常數(shù)的因素有：①：改變則也改變，要校正則需知道②：與濾餅有關，物料一定則一定。③：與物料的種類和溫度有關，它可根據溫度進行校正。④：與濾餅性質有關，物料一定則一定。四、過濾常數(shù)的影響因素分析C：獲得單位體積濾液時，在過濾介質上被截留

的濾餅體積為C。

從以上分析可知：只有試驗條件與工業(yè)生產條件相同時，才可直接用試驗測定的結果，否則需校正。

由于與物料有關，所以實驗的物料必須與工業(yè)生產相同，可根據溫度校正，但必須使用工業(yè)生產的物料進行測定和計算。影響因素分析（1）根據已知的各下的等參數(shù)，求出（2）根據下式用對數(shù)坐標或直角坐標畫圖，求出r0、s的測定原理①三個點求s等，誤差如何？可否多測幾點？②是否會隨而變，變化幅度度多大？能否取不同下的平均值？你是否認為取與工業(yè)生產條件最靠近的那個壓力下的值更合理？我們實驗所求得的變化情況如何？你如何取值，需說明理由。思考題1.求將經過換算成工業(yè)生產條件下的、代入求出2.求A：根據式求A。3.選型：根據式選型，n應取整數(shù)。例：A＝18m2,可選明流（或暗流）20m2，（取稍大一些）。若計算框數(shù)為22.3個，則取23個框，所選的型號有26個框，留3個備用。板框壓濾機的選型六、板框過濾實驗設備及操作要點①濾漿入口調節(jié)閥④壓緊裝置②壓力顯示表⑤濾液出口③板框過濾機①②③⑤④板框過濾部分框和濾布框濾漿入口板框板框過濾實驗設備①②①旋渦泵②濾漿槽板框過濾機背面擋板的作用是什么？③擋板④濾漿出口⑤電動攪拌機⑥濾漿回流管③④⑤⑥濾漿桶板框過濾實驗設備（1）打開攪拌器電源開關，啟動電動攪拌器。將濾漿槽內漿液攪拌均勻。（2）板框過濾機板、框排列順序為：固定頭－非洗滌板－框－洗滌板－可動頭。墊圈要放好，濾布要放平整。用壓緊裝置壓緊后待用。（3）使閥門3、10、15處于全開狀態(tài)，啟動旋渦泵，調節(jié)閥門使壓力表達到規(guī)定值。（4）待壓力表穩(wěn)定后，打開過濾入口閥，過濾開始。當量筒內見到第一滴液體時按秒表計時。記錄濾液每達到一定量時所用的時間。操作要點（板框）

建議每收集500ml濾液記錄一次時間。有兩種記錄方法：方法一為累計收集的濾液量和所需的時間；方法二為記錄每收集500ml所需的時間。要測到滿框為止。（滿框的數(shù)據很重要，為什么？）序號V/mlθ/s10025008.63100023.24150041.2序號ΔV/mlΔθ/s10025008.6350014.6450018.0操作要點表1表2（5）測定完所需的數(shù)據后，停止計時，并立即關閉入口閥。（6）調節(jié)閥門使壓力表指示值下降。開啟壓緊裝置，卸下過濾框內的濾餅并放回濾漿槽內。用計量桶內的濾液將濾布清洗干凈，并將濾液倒回槽內，以保證濾漿濃度恒定。（7）改變過濾壓力，重復（3）-（5）步驟。（8）實驗結束時要對濾漿進出口管和泵進行沖洗。操作要點1、過濾面積應為框面積的兩倍。2、要注意公式的定義、單位和單位換算。3、濾餅體積V濾餅為滿框體積的一半。七、數(shù)據處理注意點八、實驗報告要求8.1對實驗數(shù)據處理的要求應有計算方法（示例）、圖、表等，為便于比較，結果應盡量用表格形式。每一過程均要有小標題，例如

1、過濾常數(shù)的計算

要說明以某一壓力的數(shù)據為例（例如以