恒壓過濾實驗裝置使用說明書

一、概述
過濾是一種常用的單元操作過程。過濾的方式很多，有重力過濾、離心過濾、真空過濾、板框過濾等。恒壓過濾是板框過濾的一種形式，是在一定的壓強差作用下迫使懸浮液通過一多孔介質，從而將固體顆粒截留，同時讓液體通過介質。實際上過濾也是一種使流體通過顆粒層的流動方式。因為過濾裝置簡單，投資小，操作簡便，常用于液固懸浮液的分離操作，在化工、冶金、制藥、精細化工行業廣泛被采用。
二、實驗裝置外形圖

三、設備性能與主要技術參數
（1）本實驗裝置主要由板框過濾機、空壓機、計量槽、壓力容器、控制閥等設備組成，
（2）板框過濾機的過濾面積為0.01m2,帆布為過濾介質。由空壓機提供壓力，并且恒壓可調。以碳酸鈣和水混合成懸浮液，可完成過濾常數的測定實驗。。
（4）空壓機采用微型空氣壓縮機,排氣量0.036m³/h、壓力為0.7MPa、功率為0.75KW、轉速為1200rpm、氣體容積30L。
（5）壓力容器在它的上面裝有空壓機入口給混合液加壓、視鏡方便觀察容器內液位的多少。
（8）電控箱裝有電源開關和空壓機開關，按下開關旋鈕指示燈亮即相應的工作正在進行，沿開關旋鈕上的箭頭方向旋轉則為關。
（9）濾餅可回收利用。及用濾餅重新配制懸浮液。
四、實驗目的
1、掌握過濾的基本方法；
2、掌握在恒壓下過濾常數K、當量濾液體積q_e的求取。
3、觀察過濾終了速率與洗滌速率的關系。
五、實驗原理
在實際應用恒壓過濾方程和恒速過濾方程解決計算或進行工業設計時，必須先要測知方程中的過濾常數K，，。過濾常數的測定是用操作中所需處理的懸浮液在小試裝置中進行的。
板框壓濾機是具有較長歷史的間歇過濾設備，板和框一般為制成正方形，本實驗為圓形，板和框都在其對角線上開著四個圓孔，組裝壓緊后即構成供濾液、濾漿和洗滌液的流動通道。
過濾時懸浮液在一定的壓差下經濾漿通道由濾框角端的暗孔進入框內；濾液分別穿過兩側的濾布，再經相鄰濾板的凹槽匯集至濾液出口排走，固相則被截留于框內形成濾餅，待框內充滿了濾餅，過濾即可停止。
若濾餅需要洗滌，要先關閉洗滌板下部的濾液出口則將洗滌液壓入洗滌液通道后，經洗滌板角端的側孔進入兩側板面，洗滌液在壓差作用下穿過一層濾布和整個濾框厚的濾餅層，然后再橫穿一層濾布，由過濾板上的凹槽匯集至下部的濾液出口排出。
恒壓條件下：

此式表明恒壓過濾情況下，與q之間為直線關系，直線斜率為1/K，截距為。測出在一系列過濾時間θ內單位過濾面積上所獲得的累積濾液量體積，并由此算出一系列q值，從而得出一組對應的值。而與此相對應的q值應為即：；以θ/q為縱坐標，為自變量作橫坐標做圖，可得出K和。再以θ=0、q=0代入過濾方程式中即可求出值。
但必須注意，以上結果只有在試驗條件與工業生產條件相同時才能直接使用。
六、實驗流程圖


圖1
七、實驗步驟與注意事項
實驗步驟
1．先將板框過濾機的緊固手柄全部松開，將板、框清洗干凈；
2．將干凈濾布按右圖1方式安放在濾板兩側，注意必須將濾布四角的圓孔與濾板四角的圓孔中心對正，以保證濾液流道的暢通；
3．安裝時應從左至右進行，裝好一塊，用手壓緊一塊。請特別注意板框的順序和方向，以確保流道的暢通；
4．裝完以后即可緊固手柄至人力轉不動為止；
5．往攪拌罐內加水，打開控制屏上的電源，啟動調速電機，再加入碳酸鈣，使其攪拌均勻加至視鏡的1/2處。
6．約5min后，檢查所有閥門看是否已關緊？確保全部關緊后，待空壓機氣壓達到0.8Mpa后，打開壓力容器的進氣閥，再打開空壓機出口轉換閥送氣，同時注意控制壓力容器的進氣閥的開度，控制混合釜壓力表的指示值在0.1MPa左右，并一直維持在恒壓條件下操作，如果壓力過大也可通過壓力容器右側的放空閥調節；
7．準備好秒表，做好過濾實驗的讀數和記錄準備，再打開板框過濾機的進料閥，開始過濾操作；
8．注意看看板框是否泄漏（大量液體沖出，少量漏液無妨）？確認正常后，觀察濾液情況，一般開始出來的比較渾濁，待濾液變清后，立即開始讀取計量槽的數據，并同時開始計時和記錄相關實驗數據；
9．如果改變操作壓力，還可進行過濾速率方程壓縮指數的測定實驗。
10．每次完成實驗之后，應注意清洗在混合釜中沖水清洗粘在釜壁面、攪拌槳葉，以及板、框和輸料管上的殘渣，避免長期實驗后堵塞管道；
11．清掃實驗室現場，結束實驗。
注意事項：
1．啟動空壓機時應先開啟旁通閥，然后逐步減小開度。減壓后的氣體壓力不得超過0.2Mpa。
2．設備使用后，都必須注意攪拌槽、閥門和計量槽的排污和清洗，并放盡殘夜，清洗設備；
3設備安裝調試好以后，盡量不要隨意變動，以免影響使用；
4．如果管道連接件泄漏，可用維修的活動扳手禁錮連接螺母，或加密封生料帶之后再禁錮，還不行，則必須更換管道接頭或管道；
5．平時應注意空壓機的加油和保養。
6．卸開板框，將板框和濾布清洗干凈；將濾餅返回配料槽。
八、實驗結果與處理
1、記錄實驗操作條件：濾漿種類和濃度、過濾面積、操作壓強等。
2、畫出實驗記錄表和數據整理表。

時間(min)	濾液量	q(m3/s)	(m3/s)
2
4
6
8
10

3、采用最小二乘法或作圖求K、、。


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