板框过滤实验.docx

渤海大学学生实验报告

课程名称：任课教师：

实验室名称：房间号实验时间：年月日

学院化学化工与食品安全学院专业班级姓名学号同组人实验项目板框过滤实验组别实验成绩一、实验目的：掌握恒压过滤常数K、通过单位过滤面积当量滤液量、当量过滤时间的测定方法，加深对K、、的概念和影响因素的理解。
二、实验原理：
在过滤过程中，由于固体颗粒不断被截留在介质表面上，滤饼厚度增加，流体流过固体颗粒之间的孔道加长，而使流体阻力增加，故恒压过滤时，过滤速率逐渐下降。随着过滤进行，若得到相同的滤液量，则过滤时间增加。
恒压过滤方程：①
式中：-单位过滤面积获得的滤液体积，[]
-单位过滤面积上的当量滤液体积，[]
-实际过滤时间，s-当量过滤时间，s
将上式进行微分可得：②
于普通坐标上描绘的关系可得到直线，其斜率为，截距为，从而求出K、。可由下式求出：③
当各数据点的时间间隔不大时，可用增量之比来代替。
三、实验装置：过滤板：规格160×180×11mm
滤布：过滤面积0.0475
计量桶：长288mm、宽327mm。
实验装置图：

五、实验步骤：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-非体积板-框-洗涤板-框-非体积板-可动头，用压紧装置压紧后待用。
3.使阀门3处于全开、阀4、6、11处于全关状态。启动旋涡泵12，调节阀门3使压力表5达到规定值（0.05MPa0.10MPa）。
4.待压力表5稳定后，打开过滤入口阀6开始过滤。当计量桶13内见到第一滴液体时按秒表计时。记录滤液没增加10mm时所用的时间。当计量桶13读数为170mm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数值下降。开启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，从第二步开始重复上述实验。
7.实验结束，关闭阀门3，关闭泵，并对实验管路进行冲洗。
六、注意事项：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.电动搅拌器为无极调速。使用时首先接上系统电源，打开调速器开关，调速钮一定要由小到大缓慢调节，切勿反方向调节或调节过快损坏电机。
4.启动搅拌前，用手旋转一下搅拌轴以保证顺利启动搅拌器。数据处理与分析：
序号高度mm

0.05MPa0.10MPa时间ss时间ss1600.01980.0120.0520.0510139.629.62485.92700.03960.0342.5122.46113424.9715.35775.33800.05940.0570.8228.31143040.4015.43779.34900.07920.07106.4035.58179760.5420.14101751000.09900.09148.3141.91211781.9521.41108161100.11880.11195.3147.002374107.0625.11126871200.13860.13251.6456.332845135.7328.67144881300.15840.15314.5262.883176168.6832.95166491400.17820.17378.1663.643214204.8236.141825101500.19800.19455.8477.683923244.1839.361988111600.21780.21533.8377.993939287.7443.562200121700.23760.23626.3792.544674332.5944.852265图1图2
（图中蓝色线为实际曲线，黑色线为渐近线）
图1:0.05Mpa下斜率：2/K=327.62，所以K=0.0061截距由得：
图2:0.10Mpa下斜率：2/K=163.71，所以K=0.0122截距
由得：
结果讨论：本次实验完成的较好，基本掌握了恒压过滤常数K、通过单位过滤面积当量滤液量及当量过滤时间的测定方法。但是实验过程中也有少许的误差，由于非洗涤板、框、洗涤板三者之间不是完全对应导致过滤路口通道有偏差，另外滤布和洗涤板洗涤不够干净也会造成些许误差，不过实验总体完成的还是较好的。
八、思考题：1.为什么每次实验结束后，都得将滤饼和滤液倒回滤浆桶内？
答：将滤饼和滤液倒回滤浆桶内是为了保持滤浆桶内溶液浓度的恒定，如果不倒回的话随着过滤的进行桶内溶液浓度会变大，影响过滤操作计算出的K、、的值。
2.在恒压过滤条件下，过滤速率随时间如何变化？是否过滤时间越长，生产能力越大？
答