液液过滤试验河北工程大学化工原理试验.doc

课题名称：化工原理实验 实验名称：恒压过滤实验学院： 理学院 专业： 应用化学 班级： 1001 同组人员：一组 徐德玉 马兴峰 吴峰 王胜 指导老师： 裴振昭 实验日期： 2023年6月16号 一 实验目的(1) 熟悉板框压滤机的构造和操作方法；(2) 通过恒压过滤实验，验证过滤基本原理；(3) 测定过滤常数K、qe、；(4) 了解过滤压力对过滤速率的影响。二 实验原理如图一所示，滤浆槽内配有一定浓度的轻质碳酸钙悬浮液（浓度在2-4%左右），用电动搅拌器进行均匀搅拌(浆液不出现旋涡为好)。启动旋涡泵，调节阀门3使压力表5指示在规定值。滤液在计量桶内计量。过滤、洗涤管路如图二示三 重要仪器设备(1) 旋涡泵: 型号:(2) 搅拌器: 型号: KDZ-1 ; 功率: 160w 转速: 3200转/分(3) 过滤板: 规格: 160*180*11（mm）(4) 滤布：型号 工业用；过滤面积0.0475m2(5) 计量桶：第一套 长275 mm、宽325mm四 操作方法与实验环节(1) 系统接上电源，打开搅拌器电源开关，启动电动搅拌器2。将滤液槽10内浆液搅拌均匀。(2) 板框过滤机板、框排列顺序为：固定头-非洗涤板-框-洗涤板-框-非洗涤板-可动头。用压紧装置压紧后待用。(3) 使阀门3处在全开、阀4、6、11处在全关状态。启动旋涡泵12，调节阀门3使压力表5达成规定值。(4) 待压力表5稳定后，打开过滤入口阀6过滤开始。当计量桶13内见到第一滴液体时按表计时。记录滤液每增长高度20mm时所用的时间。当计量桶13读数为160 mm时停止计时，并立即关闭入口阀6。(5) 打开阀门3使压力表5指示值下降。启动压紧装置卸下过滤框内的滤饼并放回滤浆槽内，将滤布清洗干净。放出计量桶内的滤液并倒回槽内，以保证滤浆浓度恒定。(6) 改变压力，从（2）开始反复上述实验。(7) 每组实验结束后应用洗水管路对滤饼进行洗涤，测定洗涤时间和洗水量。(8) 实验结束时阀门11接上自来水、阀门4接通下水，关闭阀门3对泵及滤浆进出口管进行冲洗。操作时应注意的事项：1) 过滤板与框之间的密封垫应注意放正，过滤板与框的滤液进出口对齐。用摇柄把过滤设备压紧，以免漏液。2) 计量桶的流液管口应贴桶壁，否则液面波动影响读数。3) 实验结束时关闭阀门3。用阀门11、4接通自来水对泵及滤浆进出口管进行冲洗。切忌将自来水灌入储料槽中。4) 电动搅拌器为无级调速。使用时一方面接上系统电源，打开调速器开关，调速钮一定由小到大缓慢调节，切勿反方向调节或调节过快损坏电机。5) 启动搅拌前，用手旋转一下搅拌轴以保证顺利启动搅拌器。五 实验数据记录和解决已知：槽规格：S=27.5cm*32.6cm=0.08965m2过滤面积：A=0.0475m2 V=SH q=V/A组别压强（MPa）时间t（s）高度H（mm）q (*10-3m3/m2)(s)/q第一组0.155079.000.00403796.23083.27.900.012304195.86087.215.40.019303986.09091.022.60.026304195.812094.829.70.033304309.215098.536.730第二组0.20079.500.00801771.63088.516.90.023302097.96095.129.40.037302415.890102.743.70.050302530.812010955.50.060303188.815011464.930六 实验结果由图可得：压强=0.155MPa时斜率=14111 K=1.42*100-4m3/m2截距=3831.4 qe=0.272 m3/m2e = qe * qe /K=519.2(s)压强=0.20MPa时斜率=24846 K=8.05*100-5m3/m2截距=1516.9 qe=0.061m3/m2e = qe * qe /K=46.22(s)两次测得的K、qe、e均不同，且差异较大。一方面， K不仅与滤浆物性有关，并且与过滤操作压差有关，第一组与第二组的K值不同应当重要是由于压强不同导致的。而qe 由介质决定，与压强无关，由qe的变化可以推断介质阻力发生了变化。七 讨论、心得1、 实验存在一定误差，其中重要是读数偏差产生，由于每次的读书高度差相差太小，且液体不断流入导致液面出现波动，所以读数产生的误差较大。更合理的方法可以适当增大两次读数的时间，使液面高度变化的误差减小。2、 由于刚开始过滤时，滤饼尚未完全形成，过滤介质不能完全阻挡滤浆中的颗粒，导致浑浊现象，所以在过滤开始时，滤液常有一点混浊；一段时间后，滤饼逐渐形成，基本上可以截留住所有的颗粒，所以滤液又会逐渐变得澄清。3、 一般来说，第一组实验的第一点/q会偏高。由于我们是从看到计量桶出现第一滴滤液时开始计时，在计量桶上升1cm时停止计时，但是在有液体流出前管道里还会产生少量滤液，而实验中管道里的液体体积产生所需要的时间并没有进入计算，从而导致所得曲线第一点往往有较大偏差。4、 影响过滤速率的重要因素有过滤压强、过滤介质、过滤面积、仪器阻力、滤饼阻力和滤液物性等。