板框过滤试验

1.实验目的

（1） 熟悉板框过滤机的结构和操作方法

（2） 测定在恒压过滤操作时的过滤常熟

（3） 掌握过滤问题的简化工程处理办法

2.实验内容

（1）在某一压力下，过滤方程中的过滤常数K、qe、τe

（2）一定洗涤速率与过滤速率的关系

3.实验原理

恒压过滤方程：（q+qe）2=K（τ+τe）————<1>

其中

————单位过滤面积获得的滤液体积，m3·m-2

V————过滤体积，m3

A————过滤面积，m2

qe————单位过滤面积上的虚拟滤液体积，m3·m-2

τ————实际过滤时间，s

τe————虚拟过滤时间，s

K————过滤常数，m2·s

将<1>式微分得

————<2>

<2>式为一个直线方程，一般各数据点之的时间间隔不大时，一增量比

代替

。在直角坐标上绘出

对q的关系，求直线斜率和截距，便可得出K、qe、τe。

4.实验装置与流程

板框过滤装置恒压过滤实验装置主要的技术指标间表1，其实验装置如图1所示。

表1 板框恒压过滤实验装置的主要技术指标

名称

材质

规格

备注

板框

不锈钢

外形170mm×170mm，板框过滤体积192mL/每框（圆形，Φ120×17mm）

4个/台

储浆罐

不锈钢

7L，耐压0.3MPa

-

电子秤

-

15kg

精度5g

搅拌器

-

多级调速

-

压缩机

-

0.3MPa

无油

压力

-

0.05-0.1MPa

最高0.15MPa

秒表

-

电子表（可读累计时间）

1块/套

图1 板框过滤装置

1-9：板框，10：板框放液阀，11：板框过滤机，12：手柄轮，13：摇把，14：洗涤水阀，15：滤液伐，16：放液阀，17：储浆罐，18：放气阀，19：搅拌控制器，20：搅拌电动机，21：加料斗，22：加液阀，23：压力表，24：调压阀，25：空压机，26：滤液桶，27：电子秤

5.实验要求

（1）按流程示意图找出装置上各设备、仪表及部件，并熟悉各仪表、设备和部件的使用方法。

（2）掌握滤布和板框的安装方法，浆料的配制及加入

（3）根据实验装置设计实验步骤

（4）列出表格记录实验数据并进行处理。

6.实验步骤及注意事项

（1）实验步骤

①.降滤布由上往下裹住滤框，是过滤通道、洗涤通道分别穿过滤布上的两个孔，然后按框上的好吗从左到右依次排列，转动后机头上的旋转手柄压紧板框。

②.参见流程示意图，关闭14、15、16，同时打开放气阀18，

③.将配好的浆液搅拌到无沉淀，打开加液阀22，降滤浆倒入加料斗，同时打开电动搅拌器开关，调至300rad/min左右，滤浆灌完后，关闭阀18、22。

④.打开压缩机开关，调节调压阀使压力表维持在0.02MPa（或指定值）。同时电子搅拌转速增大3倍。

⑤.观察电子秤读数是否为零，若不为零，可按调零键将读数置零，降滤液盆放在电子秤上称量并记录。

⑥.打开阀10，降滤液阀15全开，在滤液流出时立刻用秒表开始计时。按每增加0.5kg记录一次时间，滤液量显著减少时，即滤液不呈线状下降时，结束过滤，关闭阀15.

⑦.慢慢打开放气阀18，待储浆罐压力为零时，停止搅拌，从阀14处放出剩余的浆液（如需作物料衡算可称量）。再想滤浆釜中加入清水洗涤，知道从16阀出清水为止，即关闭16阀。

⑧.从加料斗21加入0.2-4L水，转入洗涤操作，洗涤极端停止搅拌，再调压至过滤操作时的压强，再打开阀14记录时间，然后再增加一定量的水，记录一次时间，记录次数时间后可结束洗涤。松开过滤机摇柄轮，取下滤饼称量。

⑨．将滤布、板框拆下，冲洗干净。放净储罐内清水，切断电源，一切复原。

（2）注意事项

①.必须阅读各类设备的说明书，明确其使用要点，再进行使用和操作。

②.操作压力不得超过0.15MPa，禁止无料搅拌，使用温度为常温，过滤和洗涤时必须保证压力恒定。

③.滤布必须湿透，安装滤布时要对准定位孔，表面拉平，不起皱纹。滤板、滤框和管路阀门的开启及关闭要正确，以免返工。

7.实验数据及处理

（1）数据记录

表2 数据记录

物料m/g

水温t/oC

料浆浓度

过滤滤液量

过滤时间τ/s

1

2

……

洗涤用水量

洗涤时间τ/s

1

2

……

（2）数据处理

①.计算某一压力下，过滤方程中的过滤常数K、qe和τe。

②.由实验数据确定一定洗涤速率与过滤末速率的关系。

8.思考题

（1）试分析过滤时滤液浑浊的可能原因？

（2）滤液流出不畅的处理办法是什么？

（3）过滤压力上不去的原因和处理办法是什么？

（4）影响过滤的因素是什么？