实验三 过滤实验
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一、 实验目的
1. 熟悉板框过滤机的结构。
2. 学全板框压滤机的操作方法。
3.测定一定物料恒压过滤方程中的过滤常数K和qe,确定恒压过滤方程。
二、 实验原理
过滤是一种能将固体物截流而让流体通过的多孔介质,将固体物从液体或气体中分离出来的过程。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=dV/(Ad???式中A代表过滤面积m2,?代表过滤时间s,代表滤液量m3.
比较过滤过程与流体经过固定床的流动可知:过滤速度,即为流体经过固体床的表现速度u.同时,液体在细小颗粒构成的滤饼空隙中的流动属于低雷诺范围。因此,可利用流体通过固体压床压降的简化模型,寻求滤液量q与时间?的关系。在低雷诺数下,可用Kozney的计算式,即:
对于不可压缩的滤饼,由上式可以导出过滤速度的计算式为:
式中:qe=Ve/A,Ve为形成与过滤介质阻力相等的滤饼层所得的滤液量m3;?为滤饼的比阻1/m2;v为单位体积滤液所得到的滤饼的体积m3/m3;?为滤液的粘度Pa s;K为过滤常数m2/s.
在恒压差过滤时, 上述微分方程积分后可得:。
将上述方程变换成如下的形式:
因此,实验时只要维持操作压强恒定,计取过时间和相应的滤液量以??q~q作图得直线。读取直线斜率1/K和截距2qe/K值,进而计算K和qe值。
若在恒压过滤的时间内已通过单位过滤面积的滤液q1,则在?????及q1~q2范围内将上述微积分方程积分整理后得:
…… …… 余下全文