廣 西 大 學(xué) 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 姓名 院 專業(yè) 班 年 月 日實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 指導(dǎo)教師 恒壓過濾一、 實(shí)驗(yàn)名稱：恒壓過濾二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、 熟悉板框過濾機(jī)的結(jié)構(gòu)；2、 測定過濾常數(shù)K、qe、e；三、實(shí)驗(yàn)原理：板框壓濾是間歇操作。一個(gè)循環(huán)包括裝機(jī)、壓濾、餅洗滌、卸餅和清洗五個(gè)工序。板框機(jī)由多個(gè)單元組合而成，其中一個(gè)單元由濾板（）、濾框（）、洗板（）和濾布組成，板框外形是方形，如圖2-2-4-1所示，板面有內(nèi)槽以便濾液和洗液暢流，每個(gè)板框均有四個(gè)圓孔，其中兩對(duì)角的一組為過濾通道，另一組為洗滌通道。濾板和洗板又各自有專設(shè)的小通道。圖中實(shí)線箭頭為濾液流動(dòng)線路，虛線箭頭則為洗液流動(dòng)路線?？虻膬擅姘詾V布作為濾面，濾漿由泵加壓后從下面通道送入框內(nèi)，濾液通過濾布集于對(duì)角上通道而排出，濾餅被截留在濾框內(nèi)，如圖2-2-4-2a）所示。過濾完畢若對(duì)濾餅進(jìn)行洗滌則從另一通道通入洗液，另一對(duì)角通道排出洗液，如圖2-2-4-2b）所示。圖2-2-4-1 板框結(jié)構(gòu)示意圖圖2-2-4-2 過濾和洗滌時(shí)液體流動(dòng)路線示意圖在過濾操作后期，濾餅即將充滿濾框，濾液是通過濾餅厚度的一半及一層濾布而排出，洗滌時(shí)洗液是通過兩層濾布和整個(gè)濾餅層而排出，若以單位時(shí)間、單位面積獲得的液體量定義為過濾速率或洗滌速率，則可得洗滌速率約為最后過濾速率的四分之一。恒壓過濾時(shí)濾液體積與過濾時(shí)間、過濾面積之間的關(guān)系可用下式表示： （1）式中：V時(shí)間內(nèi)所得濾液量m3 Ve形成相當(dāng)于濾布阻力的一層濾餅時(shí)獲得的濾液量，又稱虛擬濾液量m3 過濾時(shí)間s e獲過濾液量Ve所需時(shí)間s A過濾面積m2 K過濾常數(shù)m2/s若令：q=V/A及qe=Ve/A，代入式（1）整理得： （2）式中：q時(shí)間內(nèi)單位面積上所得濾液量m3/m2 qe虛擬濾液量m3/m2 K、qe和e統(tǒng)稱為過濾常數(shù)。式（2）為待測的過濾方程，因是一個(gè)拋物線方程，不便于測定過濾常數(shù)。為此將式（2）微分整理得： 上式以增量代替微分： （3）式（3）為一直線方程，直線的斜率為，截距為，式中,q和q均可測定。以為縱坐標(biāo)，q為橫坐標(biāo)作圖如圖2-2-4-3所示，由圖中直線的斜率和截距便可求得K和qe值。常數(shù)e可在圖上取一組數(shù)據(jù)代入式（3）求取，也可用下式計(jì)算： （4）最后就可寫出過濾方程式（2）的型式。圖2-2-4-3 方程（3）圖解板框壓濾是間歇式操作，始點(diǎn)和終點(diǎn)數(shù)據(jù)誤差較大，作圖時(shí)應(yīng)舍去。又因式（3）中與q為階梯型函數(shù)關(guān)系，故作圖時(shí)先作階梯線，后經(jīng)各階梯水平線中點(diǎn)聯(lián)直線以求取過濾操作線。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)備流程圖：實(shí)驗(yàn)流程由貯槽、齒輪泵和板框機(jī)等組成。濾液量用容量法或重量法測定，如圖2-2-4-4所示。請(qǐng)注意：齒輪泵是正位移泵，泵出口必須設(shè)回流管路進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。1濾漿槽 2齒輪泵 3電動(dòng)機(jī) 4回流閥 5調(diào)節(jié)閥6壓力表 7板框機(jī) 8壓緊螺旋 9容器 10磅稱圖2-2-4-4 板框過濾實(shí)驗(yàn)流程圖五、實(shí)驗(yàn)方法：1、熟悉實(shí)驗(yàn)流程、板框結(jié)構(gòu)、排列方法。2、浸濕濾布，拉平后裝機(jī)，框數(shù)宜取兩個(gè)，螺旋壓緊，要保證進(jìn)濾漿及出濾液的路線暢通，并且板框之間逢隙不漏液。3、在濾漿槽1內(nèi)配制10%左右的碳酸鈣水溶液50公斤，先人工攪拌均勻，后關(guān)調(diào)節(jié)閥5，開回流閥4，啟動(dòng)齒輪泵2（先轉(zhuǎn)動(dòng)靠背輪是否靈活后合電開關(guān)），進(jìn)行回流攪拌。4、作好濾液流量測定準(zhǔn)備（用定容量計(jì)時(shí)法，即濾液每流出1升，計(jì)時(shí)1次，時(shí)間單位為秒）。5、打開調(diào)節(jié)閥5，關(guān)小回流閥4，把濾漿送進(jìn)壓濾機(jī)7，壓力表6讀數(shù)要穩(wěn)定在0.1MPa左右，過程中若壓力指示有波動(dòng)，可用閥4和閥5調(diào)節(jié)使之穩(wěn)定。6、當(dāng)濾液出口處濾液呈滴狀慢慢滴出時(shí)可停止操作，結(jié)束實(shí)驗(yàn)，先停齒輪泵，后松開機(jī)頭，取出濾餅放置盤上，清洗濾布和全機(jī)。7、取框1塊測量面積，并計(jì)算總過濾面積。8、記下操作壓力和濾液溫度。9、歸還所借秒表，清理現(xiàn)場。六、原始數(shù)據(jù)記錄表：操作壓力:P=0.1MPa 濾板長度:L=0.172m 圓半徑:R=0.036m項(xiàng)目數(shù)據(jù)序號(hào)V/m-3/s-110.00100014.820.00100018.130.00100023.140.00100028.350.00100034.260.00100039.470.00100045.080.00100050.690.00100056.6100.00100062.7110.00100087.5120.001000125.5130.001000186.6140.00035080.3表1七、數(shù)據(jù)處理表及圖：項(xiàng)目數(shù)據(jù)序號(hào)V/m-3V/ m-3/s-1q/(m3s-1)-1q/(m3s-1)-1/qq/(m3s-1)-110.0010000.00100014.80.019597 0.019597 755.230976 0.009798 20.0010000.00200018.10.019597 0.039193 923.627072 0.029395 30.0010000.00300023.10.019597 0.058790 1178.772672 0.048992 40.0010000.00400028.30.019597 0.078387 1444.124096 0.068588 50.0010000.00500034.20.019597 0.097983 1745.195904 0.088185 60.0010000.00600039.40.019597 0.117580 2010.547328 0.107782 70.0010000.00700045.00.019597 0.137177 2296.310400 0.127378 80.0010000.00800050.60.019597 0.156773 2582.073472 0.146975 90.0010000.00900056.60.019597 0.176370 2888.248192 0.166572 100.0010000.01000062.70.019597 0.195967 3199.525824 0.186168 110.0010000.01100087.50.019597 0.215563 4465.048000 0.205765 120.0010000.012000125.50.019597 0.235160 6404.154560 0.225362 130.0010000.013000186.60.019597 0.254756 9522.033792 0.244958 140.0003500.01335080.30.006859 0.261615 11707.538103 0.258186 表2過濾常數(shù)：k=0.000138m2/s qe=0.030889m3/m2 =6.913941s截距：過濾方程具體形式：八、計(jì)算舉例：取第4組數(shù)據(jù)舉例計(jì)算： 同理其他組數(shù)據(jù)結(jié)果如表2.所以：同理其他組數(shù)據(jù)結(jié)果如表2.九、討論：1為什么過濾開始時(shí)，濾液常常有點(diǎn)混濁，過段時(shí)間后才變清？答：在過濾中，主要靠濾餅層。剛開始沒有濾餅層，過濾效果不佳，隨著濾餅層的增厚，濾液就變清了。 開始過濾時(shí)，濾餅還未形成，空隙較大的濾布使較小的顆粒得以漏過，濾餅形成后且形成較密的濾餅，使顆粒不易通過。2. 在恒壓過濾實(shí)驗(yàn)中,為什么隨著過濾的進(jìn)行,所得濾液越來越少？答：過濾實(shí)驗(yàn),主要是靠壓差濾液過濾進(jìn)行的，在恒壓過濾中