板框压滤机过滤常数的测定,实验报告

板框压滤机过滤常数的测定,实验 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 板框压滤机过滤常数的测定浙江科技学院实验报告课程名称:学院:专业班:姓名:学号:同组人员:实验时间:指导教师:化工原理生物与化学 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院化工专升本111许弘3110422012周梦娜张益凯张峰2012年2月27日诸爱士一(实验课程名称化工原理二(实验项目名称恒压过滤常数测定实验三(实验目的和 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 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.学会测定过滤常数K、qe、τe及压缩性指数S的方法;4.了解操作压力对过滤速率的影响.四(实验内容和原理实验内容:测定时间与滤液量的变化关系，绘制相关图表，求出过滤常数K及压缩性指数S。实验原理:过滤是以某种多孔物质作为介质来处理悬浮液的操作。在外力作用下，悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截留下来，从而实现固液分离。过滤操作中，随着过滤过程的进行，固体颗粒层的厚度不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速率不断降低。影响过滤速率的主要因素除压强差、滤饼厚度外，还有滤饼和悬浮液的性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等，在低雷诺数范围内，过滤速率计算式为:1?3?pu?'22Ka(1??)?Lu:过滤速度，m/s33ε:床层空隙率，m/m23a:颗粒的比表面积，m/mL:床层厚度，m由此可以导出过滤基本方程式:K:康采尼常数，层流时，K,5.0μ:滤液粘度，Pas?p:过滤的压强差，Pa’’dVA2?p1?s?'d??rv(V?Ve)V:过滤体积，mτ:过滤时间，s23A:过滤面积，mVe:虚拟滤液体积，m2223’2’sr:滤饼比阻，1/m，r=5.0a(1-ε)/εr:单位压强下的比阻，1/m，r=r?pv:滤饼体积与相应滤液体积之比，无因次S:滤饼压缩性指数，无因次，一般S,0,1，对不可压缩滤饼，S,0’1-s恒压过滤时，令k=1/μrv，K=2k?p，q=V/A，qe=Ve/A，对(2)式积分得:2(q+qe)=K(τ+τe)(3)K、q、qe三者总称为过滤常数，由实验测定。对(3)式微分得:2(q+qe)dq=Kdτd??2q?2q(4)dqKKe3用?τ/?q代替dτ/dq，在恒压条件下，用秒表和量筒分别测定一系列时间间隔?τi，和对应的滤液体积?Vi，可计算出一系列?τi、?qi、qi，在直角坐标系中绘制?τ/?q,q的函数关系，得一直线，斜率为2/K，截距为2qe/K，2可求得K和qe，再根据τe=qe/K，可得τe。改变过滤压差?p，可测得不同的K值，由K的定义式两边取对数得:lgK=(1-S)lg(?p)+lg(2k)(5)在实验压差范围内，若k为常数，则lgK,lg(?p)的关系在直角坐标上应是一条直线，斜率为(1-S)，可得滤饼压缩性指数S，进而确定物料特性常数k。五(主要仪器设备(含 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 简图及主要仪器)实验装置如图1-1所示:图1-1板框压滤机过滤流程1-可移动框架2-阀23-止回阀4-压力料罐5-排污阀6,放空阀7,玻璃视镜8,压力表9-压紧手轮10-板框组11-板框进口压力表12-阀1213-阀1314-压力定值调节阀15-阀816-阀717-阀618-配料槽19-出液口20-指示尺21-进水口22-阀923,阀1024,阀1125,阀526,阀427,阀328,阀1控制柜面板图如图1-2:图1-2控制柜面板图1-仪表电源开关2-空压机电源开关6-电子天平通讯串口7-智能仪表通讯串口8-压力显示仪9-空气开关CaCO3的悬浮液在配料桶内配制一定浓度后，利用压差送入压力料槽中，用压缩空气搅拌，同时利用压缩空气将滤浆送入板框压滤机过滤，滤液流入量筒计量，压缩空气从压力料槽排空管排出。2板框压虑机的结构尺寸:框厚度11mm，过滤总面积0.0471m。空气压缩机规格型号:V,0.08/8，最大气压0.8Mpa。六(操作方法与实验步骤(一)实验步骤:1.配制含CaCO33,,5,(wt%)的水悬浮液。2.开启空压机，关闭阀1、阀4、阀5，打开阀3、阀2，，将压缩空气通入配料槽，使CaCO(来自:www.XIelw.Com写论文网:板框压滤机过滤常数的测定,实验报告)3悬浮液搅拌均匀。3.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)。4.等配料槽料液搅拌均匀后，关闭阀3，打开阀5及压力料槽上的排气阀，使料浆自动由配料桶流入压力料槽至其视镜2/3处，关闭阀2、阀5。5.打开阀4，通压缩空气至压力料槽，使容器内料浆不断搅拌。压力料槽的排气阀应不断排气，但又不能喷浆。6.调节压力料槽的压力到需要的值。主要依靠调节压力料槽出口处的压力定值调节阀来控制出口压力恒定，压力料槽的压力由压力表读出。压力定值阀已调好，从左到右分别为1#压力:0.1MPa;2#压力:0.2MPa;3#压力:0.3MPa。考虑各个压力值的分布，从低压过滤开始做实验较好。7.放置好电子天平，按下电子天平上的“on”开关，打开电子天平，将料液桶放置到电子天平上。打开并运行电脑上的“恒压过滤测定实验软件”，进入实验界面，做好准备工作，可以开始实验。8.做0.1MPa压力实验:打开阀6、阀9及阀12、阀13，开始加压过滤。做0.2MPa压力实验:打开阀7、阀10及阀12、阀13，开始加压过滤。做0.3MPa压力实验:打开阀8、阀11及阀12、阀13，开始加压过滤。一般可以用一个阀调节不同的三个压力来做实验，具体压力根据操作情况现场决定。9.手动实验时每次实验应在滤液从汇集管刚流出的时候作为开始时刻，每次?V取0.5~1kg左右，滤液量可以由电子天平处读出。记录相应的过滤时间?τ及滤液量。每个压力下，测量8,10个读数即可停止实验。10.每次滤液及滤饼均收集在小桶内，滤饼弄细后重新倒入料浆桶内，实验结束后要冲洗滤框、滤板及滤布不要折，应用刷子刷。(二)注意事项:1(在夹紧滤布时，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。2(滤饼及滤液循环下次实验可继续使用。5)qe=0.1341九(讨论、心得篇二:实验四板框压滤机过滤常数的测定实验四板框压滤机过滤常数的测定一、实验目的1、了解板框压滤机的结构;2、掌握板框压滤机的操作方法;3、掌握恒压过滤条件下过滤常数(K、qe)的测定方法;4、掌握采用最小二乘法回归直线方程的方法。二、实验装置板框过滤机是常见的间歇式过滤设备，图1为工业生产中常见的几种板框式过滤机。千斤顶压紧压滤机自动拉板压滤机液压压紧压滤机液压压紧压滤机图1常见的几种板框式过滤机本试验所用板框过滤机的整套装置由调浆桶、压缩空气系统、板框过滤机和贮液量筒组成。在调浆桶内配制一定浓度的碳酸钙(CaCO3)悬浮液，启动搅拌装置，维持悬浮液在过滤过程中不发生沉降。用压缩空气将悬浮液送入板框过滤机进行过滤，调节阀门开度以维持恒压过滤时所需要的恒定压力，滤液流入贮液量筒计量，洗涤水由自来水管送至板框压滤机进行洗涤，洗涤水也用贮液量筒计量其液量。实验完毕后，拆卸板框压滤机，将滤框内的滤渣回收。实验设备如图2示，实验装置实物见图3。图三、实验设备的性能与主要技术参数1、本实验装置主要由板框过滤机、空压机、计量槽、压力容器、控制阀等设备组成。2、板框过滤机的过滤面积大约为0.01m2(以实测的数据为准)，用帆布作为多孔性过滤介质。由空压机提供压力，通过减压阀调节配料罐内的压力。以碳酸钙和水混合成悬浮液，可完成过滤常数的测定实验。3、空压机采用Z-0.036微型空气压缩机，排气量0.036m3/h，压力为0.7MPa，功率为0.75kW，转速为1200rpm，气体容积30L。4、在压力容器上面装有空压机入口给悬浮液加压，通过视镜观察容器内液位的高低。5、电控箱装有电源开关和空压机开关，按下开关旋钮指示灯亮，即表示相应的工作正在进行，沿开关旋钮上的箭头方向旋转则为关。6、滤饼可回收利用。四、实验原理过滤是一种使流体通过多孔介质，而将固体颗粒物截留，使其从液体或气体中分离出来的单元操作。因此过滤在本质上是流体通过固体颗粒层的流动，所不同的是这种固体颗粒层的厚度会随着过滤过程的进行而不断增加。因此在压强差不变的情况下，单位时间内通过过滤介质的液体量也在不断下降，即过滤速度不断降低。过滤速度u的定义是单位时间单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量，即:u?dVAd??dqd?(1)式中:A——过滤面积，m2;τ——过滤时间，s;V——通过过滤介质的滤液量，m3。由分析可知，在恒定压差下，过滤速度dq/dτ与过滤时间τ之间有如图4所示的关系，单位面积的累计滤液量q和τ的关系，如图5所示。累计滤液量q时间?图4过滤速率与时间的关系过滤速率dq/d?时间?图5累计滤液量与时间的关系影响过滤速度的主要因素除压强差(Δp)、滤饼厚度外，还有滤饼、悬浮液(含有固体粒子的流体)的性质、悬浮液的温度、过滤介质的阻力等，故难以用严格的流体力学方法处理。比较过滤过程与流体通过固体床层的流动过程可知:过滤速度为流体通过固定床层的表观速度u。同时，液体在由细小颗粒构成的滤饼空隙中的流动属于层流。因此，可利用流体通过固体床压降的简化模型，寻求滤液量q与时间τ的关系。在层流流动时，可用康采尼(Kozeny)计算式，即:u?dqd???222(1??)a?1K?'??PL(2)对于不可压缩的滤饼，由上式可以导出过滤速度的计算式:VAdqd???prv?(q?qe)?K2(q?qe)(3)式中:q?——单位过滤面积获得的滤液体积，m3/m2;qe——单位过滤面积为形成与过滤介质阻力相等的滤饼层所得的滤液量，m3/m2;r——滤饼的比阻，m3/kg;v——悬浮液中单位体积净液体中所带有的固体颗粒量，kg/m3清液;μ——液体粘度，Pa?s;K——过滤常数，m2/s。在恒压差过滤时，上述微分方程经积分后可得:q?2qqe?K?(4)2由上述方程可计算:1、在过滤设备、过滤条件一定时，过滤一定滤液量所需要的时间;2、当过滤时间、过滤条件一定时，为了完成一定生产任务，所需要的过滤设备的尺寸。利用上述方程进行有关计算时，需要知道K、qe等常数，而过滤K、qe常数只有通过实验才能测定。在用实验方法测定过滤常数时，需将上述方程变换成如下形式:?q?1Kq?2Kqe(5)因此在实验过程中，只要维持操作压强恒定，测定过滤时间和相应的滤液量。以τ/q,q作图可得到一直线，根据直线的斜率1/K和截距2qe/K，就可求得过滤常数K和qe。或者将τ/q和qe的数据用最小二乘法求取1/K和2qe/K值，进而计算K和qe的值。若在恒压过滤之前的?1时间内，已通过单位过滤面积的滤液量为q1，则在?1至?及q1至q范围内将式(3)积分，整理后得:???1q?q1?1K(q?q1)?2K(q1?qe)(6)上式表明q?q1和???1q?q1为线性关系，从而也能方便地求出过滤常数K和qe的值。五、实验内容测定恒压过滤操作条件下的过滤常数K、qe。六、实验操作步骤1、先将板框过滤机的紧固手柄全部松开，将板、框清洗干净;2、将干净滤布安放在滤板两侧，注意必须将滤布四角的圆孔与滤板四角的圆孔中心对正，以保证滤液和清洗液流道的畅通;3、安装时应从左至右进行，装好一块，用手压紧一块。请特别注意板框的顺序和方向，所有板框有圆点的一侧均应面向安装者，以确保流道的畅通。板框过滤机共有3块板(带奇数点)，2块框(带偶数点);4、装完以后即可紧固手柄至人力转不动为止;5、往配料桶内加水，至视镜的1/2处。打开控制屏上的电源，启动搅拌器，再加入碳酸钙1kg，使其搅拌均匀。悬浮液浓度大约为3,5(W,);6、约5分钟后，启动空压机，检查所有阀门是否已关紧。在确保阀门全部关紧后，打开减压阀将压缩空气送入配料桶。控制配料桶压力表的指示值为0.1MPa并一直维持在此压力下操作，如果压力过大也可通过压力容器的压缩空气入口阀调节;7过滤机的进料阀，开始过滤操作;8、注意观察板框是否泄漏(大量液体冲出，少量漏液无妨)。确认正常后，观察滤液情况，一般开始出来的比较浑浊，待滤液变清后，立即开始读取计量槽的数据，并同时开始计时和记录相关实验数据;(V,τ)9、本装置采用多个容器切换的方法计量获得的滤液量。大约每隔10秒钟切换一次容器，以累加的方法求取不通过滤时间所获得的滤液体积。测定10组以上的实验数据后，即可关闭进料阀和出料阀结束过滤实验;10、如果需要做滤饼洗涤实验，则在结束过滤实验之后，关闭配料桶的进气阀，打开配料桶的进水阀加洗涤水至视镜的1/2处。然后关闭进水阀，打开进气阀，恒压在0.1MPa，按过滤实验相同的方法操作。完成实验后，关闭进水阀和出水阀结束滤饼洗涤实验;11、改变操作压力(0.15MPa)，重复上述实验过程;12、测量板框的尺寸，确定过滤面积;13、完成实验之后，用清水冲洗粘在配料桶壁面、搅拌桨叶，以及板、框和输料管上的残渣，避免长期实验后堵塞管道;14、清扫实验室现场，结束实验。七、实验注意事项1、启动空压机时应先开启旁通阀，然后逐步减小开度。减压后的气体压力不得超过0.2MPa。2、设备使用后，必须注意配料罐、阀门、计量槽的排污和清洗，并放尽残液，清洗设备;3、如果管道连接件泄漏，可用维修的活动扳手紧固连接螺母，或加密封生料带之后再紧固，篇三:恒压过滤常数测定实验实验报告恒压过滤常数测定实验1实验目的1.1熟悉板框压滤机的构造和操作方法。1.2通过恒压过滤实验，验证过滤基本理论。1.3学会测定过滤常数K、qe、τe及压缩性指数s的方法。1.4了解过滤压力对过滤速率的影响。2基本原理过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程，即在外力的作用下，悬浮液中的液体通过固体颗粒层(即滤渣层)及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层，从而实现固、液分离。因此，过滤操作本质上是流体通过固体颗粒层的流动，而这个固体颗粒层(滤渣层)的厚度随着过滤的进行而不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速度不断降低。过滤速度u定义为单位时间单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量。影响过滤速度的主要因素除过滤推动力(压强差)p，滤饼厚度L外，还有滤饼和悬浮液的性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等。过滤时滤液流过滤渣和过滤介质的流动过程基本上处在层流流动范围内，因此，可利用流体通过固定床压降的简化模型，寻求滤液量与时间的关系，可得过滤速度计算式:式中:u—过滤速度，m/s;V—通过过滤介质的滤液量，m3;A—过滤面积，m2;τ—过滤时间，s;q—通过单位面积过滤介质的滤液量，m3/m2;p—过滤压力(表压)pa;s—滤渣压缩性系数;μ—滤液的粘度，Pa.s;r—滤渣比阻，1/m2;C—单位滤液体积的滤渣体积，m3/m3;Ve—过滤介质的当量滤液体积，m3;r‘—滤渣比阻，m/kg;C—单位滤液体积的滤渣质量，kg/m3。对于一定的悬浮液，在恒温和恒压下过滤时，μ、r、C和?p都恒定，为此令:于是式(1)可改写为:式中:K—过滤常数，由物料特性及过滤压差所决定，m2/s。将式(3)分离变量积分，整理得:即将式(4)的积分极限改为从0到Ve和从0到τe积分，则:将式(5)和式(6)相加，可得:式中:τe—虚拟过滤时间，相当于滤出滤液量Ve所需时间，s。再将式(7)微分，得:将式(8)写成差分形式，则式中:?q—每次测定的单位过滤面积滤液体积(在实验中一般等量分配)，m3/m2;q—相邻二个q值的平均值，m3/m2。?τ—每次测定的滤液体积?q所对应的时间，s;以?τ/??q为纵坐标，q为横坐标将式(9)标绘成一直线，可得该直线的斜率和截距，斜率:截距:则，改变过滤压差?P，可测得不同的K值，由K的定义式(2)两边取对数得:在实验压差范围内，若B为常数，则lgK,lg(?p)的关系在直角坐标上应是一条直线，斜率为(1-s)，可得滤饼压缩性指数s。3实验装置与流程本实验装置由空压机、配料槽、压力料槽、板框过滤机等组成，其流程示意如图1。1,空气压缩机;2,压力灌;3,安全阀;4，5,压力表;6,清水罐;7,滤框;8,滤板;9,手轮;10,通孔切换阀;11,调压阀;12,量筒;13,配料罐;14,地沟图1板框压滤机过滤流程CaCO3的悬浮液在配料桶内配制一定浓度后，利用压差送入压力料槽中，用压缩空气加以搅拌使CaCO3不致沉降，同时利用压缩空气的压力将滤浆送入板框压滤机过滤，滤液流入量筒计量，压缩空气从压力料槽上排空管中排出。板框压滤机的结构尺寸:框厚度20mm，每个框过滤面积0.0177m2，框数2个。空气压缩机规格型号:风量0.06m3/min，最大气压0.8Mpa。4实验步骤4.1实验准备4.1.1配料:在配料罐内配制含CaCO310,,30,(wt.%)的水悬浮液，碳酸钙事先由天平称重，水位高度按标尺示意，筒身直径35mm。配置时，应将配料罐底部阀门关闭。4.1.2搅拌:开启空压机，将压缩空气通入配料罐(空压机的出口小球阀保持半开，进入配料罐的两个阀门保持适当开度)，使CaCO3悬浮液搅拌均匀。搅拌时，应将配料罐的顶盖合上。4.1.3设定压力:分别打开进压力灌的三路阀门，空压机过来的压缩空气经各定值调节阀分别设定为0.1MPa、0.2MPa和0.25MPa(出厂已设定，实验时不需要再调压。若欲作0.25MPa以上压力过滤，需调节压力罐安全阀)。设定定值调节阀时，压力灌泄压阀可略开。4.1.4装板框: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。滤布紧贴滤板，密封垫贴紧滤布。(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)。4.1.5灌清水:向清水罐通入自来水，液面达视镜2/3高度左右。灌清水时，应将安全阀处的泄压阀打开。4.1.6灌料:在压力罐泄压阀打开的情况下，打开配料罐和压力罐间的进料阀门，使料浆自动由配料桶流入压力罐至其视镜1/2~2/3处，关闭进料阀门。4.2过滤过程4.2.1鼓泡:通压缩空气至压力罐，使容器内料浆不断搅拌。压力料槽的排气阀应不断排气，但又不能喷浆。4.2.2过滤:将中间双面板下通孔切换阀开到通孔通路状态。打开进板框前料液进口的两个阀门，打开出板框后清液出口球阀。此时，压力表指示过滤压力，清液出口流出滤液。4.2.3每次实验应在滤液从汇集管刚流出的时候作为开始时刻，每次?V取800ml左右。记录相应的过滤时间?τ。每个压力下，测量8,10个读数即可停止实验。若欲得到干而厚的滤饼，则应每个压力下做到没有清液流出为止。量筒交换接滤液时不要流失滤液，等量筒内滤液静止后读出?V值。(注意:?V约800ml时替换量筒，这时量筒内滤液量并非正好800ml。要事先熟悉量筒刻度，不要打碎量筒)，此外，要熟练双秒表轮流读数的方法。4.2.4一个压力下的实验完成后，先打开泄压阀使压力罐泄压。卸下滤框、滤板、滤布进行清洗，清洗时滤布不要折。每次滤液及滤饼均收集在小桶内，滤饼弄细后重新倒入料浆桶内搅拌配料，进入下一个压力实验。注意若清水罐水不足，可补充一定水源，补水时仍应打开该罐的泄压阀。4.3清洗过程4.3.1关闭板框过滤的进出阀门。将中间双面板下通孔切换阀开到通孔关闭状态(阀门手柄与滤板平行为过滤状态，垂直为清洗状态)。4.3.2打开清洗液进入板框的进出阀门(板框前两个进口阀，板框后一个出口阀)。此时，压力表指示清洗压力，清液出口流出清洗液。清洗液速度比同压力下过滤速度小很多。4.3.3清洗液流动约1min，可观察混浊变化判断结束。一般物料可不进行清洗过程。结束清洗过程，也是关闭清洗液进出板框的阀门，关闭定值调节阀后进气阀门。4.4实验结束4.4.1先关闭空压机出口球阀,关闭空压机电源。4.4.2打开安全阀处泄压阀，使压力罐和清水罐泄压。4.4.3卸下滤框、滤板、滤布进行清洗，清洗时滤布不要折。4.4.4将压力罐内物料反压到配料罐内备下次使用，或将该二罐物料直接排空后用清水冲洗。5数据处理5.1滤饼常数K的求取表一?P=0.1×10Pa6