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实验三过滤实验
实验目的
、流程和操作方法;
、qe、qe,增进对过滤理论的理解;
。
实验内容
用板框过滤机在恒定压力(,)下分离10—15%碳酸钙溶液,测定滤液量与过滤时间的关系并求得过滤常数。
基本原理
过滤是将悬浮液送至过滤介质的一侧,在其上维持比另一侧高的压力,液体则通过介质而成滤液,而固体粒子则被截流逐渐形成滤渣。过滤速率由过滤压差及过滤阻力决定,过滤阻力由二部分组成,一为滤布,一为滤渣。因为滤渣厚度随时间而增加,所以恒压过滤速率随着时间而降低。对于不可压缩性滤渣,在恒压过滤过情况下,滤液量与过滤时间的关系可用下式表示:
(V+Ve)2= K·A2·(q+qe) (3-1)
式中: V———q 时间内的滤液量 m3;
Ve———虚拟滤液量 m3;
A———过滤面积 m2;
K———过滤常数 m2/s;
q———过滤时间 s;
qe———相当于得到滤液Ve所需的过滤时间s。
过滤常数一般由实验测定。为了便于测定这些常数,可将(3-1)式改写成下列形式:
(q+qe)2=K(q+qe) (3-2)
式中: q=是过滤时间为q 时,单位过滤面积的滤液量,m3/m2;
qe=是在qe时间内,单位过滤面积虚拟滤液量,m3/m2。
、Ve 、qe的测定方法:
将式(3-2)进行微分,得
2(q+qe)dq=Kdq
即便(3-3)
此式形式与Y=A·X+B相同,为一直线方程。若以dq/dq为纵坐标,q为横坐标作图,可得一直线,其斜率为2/K,截距为2qe/K,便可求出K、qe和qe。但是dq/dq难以测定,故式(3-3)左边的微分dq/dq可用增量比Dq/Dq代替,即:
(3—4)
因此,在恒压下进行过滤实验,只需测出一系列的Dq、Dq值,然后以Dq/Dq为纵坐标,以q为横坐标(q取各时间间隔内的平均值)作图,即可得到一条直线。这条直线的斜率为2/K,截距为2qe/K,进而可算出K、qe的值。再以q=0,q=0代入式(3—2)即可求出qe。

在一定的压强下,洗涤速率是恒定不变的,因此它的测定比较容易。它可以在水量流出正常后开始计量,计量多少也可根据需要决定。洗涤速率()w为单位时间所得的洗涤量。
()w= (3—5)
式中: VW———洗液量 m3;
qW———洗涤时间 s。
VW,qW 均由实验测得,即可算出()w 。
至于最终过滤速率的测定是比较困难的,因为它是一个变数,为了测得比较准确,建议过滤操作要进行到滤框全部被滤渣充满以后再停止。根据恒压过滤基本方程,恒压过滤最终速率为:
()E = (3—6)
式中: ()E——最终过滤速率;
V———整个过滤时间q 内所得的滤液总量;
q———整个过滤时间q 内通过单位过滤面积所得的滤液总量。
其它符号的意义与式(3—1)相同。
四、实验装置及流程
。
:
(1)配浆槽:(ф560×750mm)两个(每两组过滤装置共用一个)。
(2)洗水罐:(ф273×500mm)四个。