浙江科技学院
实验报告
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
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：
u：过滤速度，m/s K’：康采尼常数，层流时，K’＝5.0
ε：床层空隙率，m3/m3 μ：滤液粘度，Pas
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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：
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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。
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2 板框过滤实验装置
图3 过滤实验装置实物图
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。
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恒压过滤常数测定实验
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、qe、τe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。
二、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：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：
再将式（7）微分，得：
将式（8）写成差分形式，则
式中： 
— 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；
— 每次测定的滤液体积所对应的时间，s；
— 相邻二个q值的平均值，m3/ m2。
以
为纵坐标，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： 
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化工原理实验 框压滤机过滤常数的测定
实验五 板框压滤机过滤常数的测定
一、实验目的
1、 了解板框过滤机的结构，掌握其操作方法；
2、 熟悉板框压滤机的构造和操作；
3、 掌握过滤常数（K、qe、τe）的测定方法；
4、 验证洗水速率与过滤速率的关系。
二、实验装置
本试验所用板框过滤机的整套装置由调浆桶、清水桶、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镁（MgCO3）悬浮液，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，洗涤水同样用压缩空气从洗水桶送至板框压滤机进行洗涤，洗涤水也用也用贮液量筒计量其液量。实验完毕拆卸板框压滤机，将板框压滤机内的滤渣放回调浆桶。实验装置如图1示。
注意板、框
的组装次序
洗水贮罐
密封搅拌釜
图1 （a） 过滤实验装置流程图
三、实验原理
过滤是以某种多控物质作为介质来处理悬浮乳液的操作。在外力的作用下，悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截流下来，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通过床层的流动，所不同的是这个固体颗粒层的厚度随着过滤过程的进行而不断增加，故在恒压过滤操作中，起过滤速率不断降低。
1
化工原理实验 框压滤机过滤常数的测定 影响过滤速度的主要因素除压强差△p，滤饼厚度L外，还有滤饼和悬浮页液的性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等，故以应用流体力学的方法处理。
比较过滤过程与流体经过流动床的流动可知：过滤速度即为流体通过固定床的表现速度u。同时，流体细小颗粒构成的滤饼空隙中的流动是层流雷诺数范围，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，应用层流时泊肃叶公式不难推导出过滤基本方程式：
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实验五 板框压滤机过滤常数的测定
一、实验目的
1、 了解板框过滤机的结构，掌握其操作方法；
2、 熟悉板框压滤机的构造和操作；
3、 掌握过滤常数（K、qe、τe）的测定方法；
4、 验证洗水速率与过滤速率的关系。
二、实验装置
本试验所用板框过滤机的整套装置由调浆桶、清水桶、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镁（MgCO3）悬浮液，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，洗涤水同样用压缩空气从洗水桶送至板框压滤机进行洗涤，洗涤水也用也用贮液量筒计量其液量。实验完毕拆卸板框压滤机，将板框压滤机内的滤渣放回调浆桶。实验装置如图1示。
三、实验原理
过滤是以某种多控物质作为介质来处理悬浮乳液的操作。在外力的作用下，悬浮液中的液体通过介质的孔道而固体颗粒被截流下来，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通过床层的流动，所不同的是这个固体颗粒层的厚度随着过滤过程的进行而不断增加，故在恒压过滤操作中，起过滤速率不断降低。
影响过滤速度的主要因素除压强差△p，滤饼厚度L外，还有滤饼和悬浮页液的性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等，故以应用流体力学的方法处理。
比较过滤过程与流体经过流动床的流动可知：过滤速度即为流体通过固定床的表现速度u。同时，流体细小颗粒构成的滤饼空隙中的流动是层流雷诺数范围，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，应用层流时泊肃叶公式不难推导出过滤速度计算式：
式中，u——过滤速度，m/s
K’——康采尼常数，层流时，K?=5.0;
ε---床层的空隙率，m
/m
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板框压滤机过滤常数测定实验报告
一、实验目的与要求
1、通过实验，加深对过滤单元操作的理解，掌握压滤操作的全过程：调料，组装，过滤，洗涤，去饼，洗涤等实际操作的步骤。
2、学习并掌握过滤方程式中常数K，qc及的测定方法。
3、了解板框压滤机的结构。
4、熟悉板框压滤机的实验流程以及流程中的各机械设备的基本结构和作用。
二、实验原理及测量参数
实验原理
过滤是分离液-固或者气-固均相混合物的常用方法。利用过滤介质，使只能通过液体或者气体而不让固体颗粒通过，从而完成液-固相或者气-固相混合物的分离。当过滤分离是浮液时，将待分离的悬浮液称为滤浆，透过过滤介质得到的清夜称为滤液，截留在过滤介质上的颗粒层称为滤饼。过滤的推动力有重力、压力、离心力。
过滤过程所用的基本构件为过滤介质，它是用来截留非均相混合物中的固体颗粒的多孔性物质，常用的有织物介质，多孔固体介质，堆积介质，多孔膜等。常见的典型过滤设备有板框压滤机，加压叶滤机，转筒真空过滤机，新型的过滤设备有板式密闭过滤机，卧式密闭过滤机，排渣过滤机，袋式过滤机和水平纸板精滤机等。
过滤机理可分为两大类：滤饼过滤和深层过滤。滤饼过滤时，固体颗粒在过滤介质的表面积累，在很短的时间内发生架桥现象，不断沉积的滤饼层也起到了过滤介质的作用，颗粒在滤层表面被拦截下来。而在深层过滤中，固体离子在过滤介质的孔隙内被拦截，分离过程发生在过滤介质内部。在实际过滤，这两种机理可能同时或者前后发生。
本实验采用以压力位推动力的板框压滤机。
过滤基本方程式
比较过滤过程与流体经过流动床的流动可知：过滤速度即为流体通过固定床的表现速度u。同时，流体细小颗粒构成的滤饼空隙中的流动是层流雷诺数范围，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，应用层流时泊肃叶公式不难推导出过滤基本方程式
影响过滤速度的主要因素除压强差△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，故难以用流体力学的方法处理。
…… …… 余下全文
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。
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：
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