过滤常数测定

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1、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，验证过滤基本理论。3. 学会测定过滤常数K、q、T及压缩性指数s的方法。4. 了解过滤压力对过滤速率的影响。5. 学会有关测量与控制仪表的使用方法。二、实验原理根据恒压过滤方程:(q+qe)2 = K(8 +0 e)式中：q单位过滤面积获得的滤液体积m3/m2;qe单位过滤面积的虚拟滤液体积 m3/m2; 0 实际过滤时间 S;0 e虚拟过滤时间S；K一过滤常数m2/S。将(1)式微分得：do22此为直线方程，于普通坐标系上标绘十-对q的关系，所得直线斜率为:k，截距为/e，从而求出，K，Qe。在根据0 e= / K，求

2、出0 e。三、实验装置流程示意图J Pi图J-J过滤密验流程简图四、实验步骤及注意事项(1) 打开总电源空气开关，打开仪表电源开关。(2) 配制含CaCO38%13%(质量)的水悬浮液。(3) 开启空压机，打开阀3,阀4,将压缩空气通入配料水槽，使CaCO3悬浮 液搅拌均匀。(4) 正确装好滤板、滤框及滤布。滤布使用前用水浸湿，滤布要绷紧，不能起 皱(注意：用螺旋压紧时，千万不要把手指压伤，先慢慢转动手轮使板框合上， 然后再压紧)。(5) 关闭阀2,在压力料槽排气阀16打开的情况下，打开阀6,使料浆自动由 配料桶流入压力槽至1/21/3处，关闭阀4,阀6。(6) 通压缩空气至压力贮槽，使容器内

3、料浆不断搅拌。压力料槽的排气阀要不 断缓缓排气，但又不能喷浆。(7) 打开1#电磁阀，打开阀2,阀5,阀7,阀10,阀12,阀14,开始实验。(8) 手动实验：每次实验应在滤液从汇集管刚流出的时刻作为开始时刻。每次 V取为600-700ml左右，记录相应的过滤时间At。要熟练双秒表轮流读数的 方法，量筒交替接液时不要流失滤液。测量810个读数即可停止实验。打开2# 电磁阀和阀8做中等压力实验。打开3#电磁阀，阀9,阀11做大压力实验。(9) 实验完毕关闭阀12,阀14,打开阀4,阀6,将压力料槽的悬浮液压回配 料桶，关闭阀4。(10) 关闭阀2,阀5,打开排气阀16。(11) 关闭空气压缩机电

4、源，关闭仪表电源。五、实验原始数据P=0.12MPaP=0.15MPaP=0.22MPa序号V/LV/Lv/lV/Lv/lV/L15.5225.5223.8993.8994.4744.47425.17810.703.8737.7724.4528.95235.17215.8723.86211.6344.41213.33845.16121.0333.77715.4114.40517.74355.06426.0973.76719.1784.39722.1464.96531.0623.74322.9214.37726.51774.96336.0253.71726.6384.35130.86884.77

5、040.7954.31535.183六、数据处理已知： t=20sA=0.038m2X2 = 0.076m2根据公式q=AV / A可算得以下数据：P=0.12MPaP=0.15MPaP=0.22MPa序 号qqt /qqqt /qqqt /q10.07270.0727275.260.05130.0513389.840.05890.0589339.7420.06810.1408587.100.05100.1023784.920.05860.1174682.8430.06810.2088881.670.05080.15311180.70.05810.17551033.540.06790.2768

6、1178.00.04970.20281609.70.05800.23351380.350.06660.34341500.80.04960.25232017.50.05790.29131728.560.06530.40871836.90.04930.30162436.50.05760.34892083.670.06530.47402143.90.04900.35052862.50.05730.40622445.480.06280.53682549.30.05680.46292818.1由表可以得到低压下的q-& Aq图:图一低压时q- &图由图一可以得到：Y=4814.97283X-112.69

7、16422其中=4814.97283, q =112.69164；KK e所以 K = 4.1537 X10-4 , q = 0.02346 , P 二 q : K 二 56.4810ee同理可得中压时的q-Aq图：图二中压时q- A占Aq图由图二可以得到：Y=8281.613X-61.101822其中一=8281.613,q =61.1018；KK e所以 K 二 2.4150 X10-4, q 二 0.007378, P 二 q K = 30.5508ee同理，高压时的q- At Aq图为:图三高压时q- a曲图由图三可以得到：Y=6114.99163X-37.0601822其中=6114

8、.99163, q =37.06018；KK e所以 K 二 3.2707 X10-4, q 二 0.006061,工二 q K = 18.5299七、实验结果分析与。讨论误差分析：1碳酸钙悬浮液搅拌不够充分2滤布压的不够紧，出来的液体不 够澄清3读数时由于液体还在往下留，存在误差4实验仪器本身存在误差5.过滤 介质的阻力较大6实验中滤板和滤框间有严重漏水现象，使得实验误差很大。八、思考题解答1当你在某一恒压下所测得的k、q T值后，若将过滤压强提高一倍，问上述、三个值将有何变化？由K二2k（AP）i-s，得：过滤压强提高一倍，K提高到原来的2（1-s）倍。qe是由 介质决定，与压强无关。根据T =q /K知，T是变为原来的1/2。qe和T是 反映过滤介质阻力大小的常数，为常数（本实验默认滤饼不可压缩，S=0）2. 影响过滤速率的主要因素有哪些？1过滤面积、2压强降、3滤液粘度3. 为什么过滤开始时，滤液常常有点浑浊，而过段时间后才变清？开始过滤时，滤饼还未形成，空隙较大的滤布使较小的颗粒得以漏过，滤饼形 成后且形成较密的滤饼，使颗粒不易通过。