武汉理工大学化工原理电子课件

2019/8/51一、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。恒压过滤常数测定二、基本原理以为纵坐标，为横坐标将上式标绘成一直线，可得该直线的斜率和截距，斜率：截距：,22eqqqKK2SK2eIqKqq222,eeqIsKKS2019/8/52，改变过滤压差△p，可测得不同的K值，由K的定义式两边取对数得：Bplgs1lgK在实验压差范围内，若B为常数，则lgK～lg(△p)的关系在直角坐标上应是一条直线，斜率为(1-s)，可得滤饼压缩性指数s。2019/8/53三、装置流程234567891112131410151161.料液罐，2.水桶，3.滤液出口阀，4.反清洗液进口阀5.压力变送器6.板框，7.安全阀，8.反清洗罐，9.压力罐，10.滤液进口阀，11.空气进口阀，12.电磁阀，13.球阀，14.电子天平，15.空气压缩机，16.料液进口阀。2019/8/54四、实验步骤：1．实验准备1.1配料。在配料罐内配制含CaCO310％～30％（wt.%）的水悬浮液。配置时，应将配料罐底部阀门关闭。1.2搅拌。开启空压机，将压缩空气通入配料罐（空压机的出口小球阀保持半开，进入配料罐的两个阀门保持适当开度），使CaCO3悬浮液搅拌均匀。搅拌时，应将配料罐的顶盖合上。1.3设定压力。分别打开进压力灌的三路阀门，空压机过来的压缩空气经各定值调节阀分别设定。设定定值调节阀时，压力灌泄压阀可略开。1.4装板框。正确装好滤板、滤框及滤布。滤布使用前用水浸湿，滤布要绷紧，不能起皱。滤布紧贴滤板，密封垫贴紧滤布。（注意：用螺旋压紧时，先慢慢转动手轮使板框合上，然后再压紧）。2019/8/551.5灌清水。向清水罐通入自来水，液面达视镜2/3高度左右。灌清水时，应将安全阀处的泄压阀打开。1.6灌料。在压力罐泄压阀打开的情况下，打开配料罐和压力罐间的进料阀门，使料浆自动由配料桶流入压力罐至其视镜1/2~2/3处，关闭进料阀门。2．过滤过程2.1鼓泡。通压缩空气至压力罐，使容器内料浆不断搅拌。压力料槽的排气阀应不断排气，但又不能喷浆。2.2过滤。将中间双面板下通孔切换阀开到通孔通路状态。打开进板框前料液进口的两个阀门，打开出板框后清液出口球阀。此时，压力表指示过滤压力，清液出口流出滤液。2.3对于数字型，实验应在滤液从汇集管刚流出的时候作为开始时刻，每次800ml左右时采集一下数据。记录相应的过滤时间△τ。每个压力下，测量8～10个读数即可停止实验。若欲得到干而厚的滤饼，则应每个压力下做到没有清液流出为止。2019/8/562.4量筒交换接滤液时不要流失滤液。等量筒内滤液静止后读出△V值。（注意：△V约800ml时替换量筒，这时量筒内滤液量并非正好800ml。要事先熟悉量筒刻度，不要打碎量筒），此外，要熟练双秒表轮流读数的方法；对于数字型，由于透过液已基本澄清，故可视作密度等同于水，则可以带通讯的电子天平读取对应计算机计时器下的瞬时重量的方法来确定过滤速度。2.5每次滤液及滤饼均收集在小桶内，滤饼弄细后重新倒入料浆桶内搅拌配料，进入下一个压力实验。注意若清水罐水不足，可补充一定水源，补水时仍应打开该罐的泄压阀。2019/8/573．清洗过程3.1关闭板框过滤的进出阀门。将中间双面板下通孔切换阀开到通孔关闭状态。3.2打开清洗液进入板框的进出阀门（板框前两个进口阀，板框后一个出口阀）。此时，压力表指示清洗压力，清液出口流出清洗液。清洗液速度比同压力下过滤速度小很多。3.3清洗液流动约1min，可观察混浊变化判断结束。一般物料可不进行清洗过程。结束清洗过程，也是关闭清洗液进出板框的阀门，关闭定值调节阀后进气阀门。4．实验结束4.1先关闭空压机出口球阀,关闭空压机电源。4.2打开安全阀处泄压阀，使压力罐和清水罐泄压。4.3冲洗滤框、滤板，滤布不要折，应当用刷子刷洗。4.4将压力罐内物料反压到配料罐内备下次实验使用，或将该二罐物料直接排空后用清水冲洗。2019/8/58五、数据分析记录实验原始数据：流量（m3/h）光滑管压差（KPa）粗糙管压差（KPa）局部阻力压差（KPa）1．根据粗糙管实验结果，在双对数坐标纸上标绘出λ～Re曲线，对照化工原理教材上有关曲线图，即可估算出该管的相对粗糙度和绝对粗糙度。2．根据光滑管实验结果，对照柏拉修斯方程，计算其误差。3．根据局部阻力实验结果，求出闸阀全开时的平均ξ值。