化工原理实验B（下）：实验三 过滤实验

实验三过滤实验2015年9月23日一、实验目的意义

五、设备及操作要点二、实验任务

六、数据处理注意点三、过滤常数测定

七、实验报告要求四、影响因素分析

过滤实验

石油化工

分子筛（固）反应物料或产物（液）

催化剂制备

液相法（共沉淀、沉积-沉淀、水热……）

前驱体（固）母液（液）一、实验的目的与意义

过滤：利用多孔介质，使液体通过而节流固体颗粒，从而使悬浮液中固、液得到分离的过程。

目的：熟悉板框过滤机的典型流程；了解板框机内部的结构以及过滤操作步骤。掌握过滤常数的测定方法。最重要的是学会如何应用实验所取得的数据去解决实际问题。

意义：培养同学们综合应用知识的能力、分析和解决工程实际问题的能力、科学研究的能力。目的与意义

过滤设备的选型或设计的主要依据有三个方面：①分离任务和要求。②物料的性能。③特殊要求，如腐蚀性、易燃易爆等。为使过滤机的选型、设计最为恰当，通常是用同一悬浮液在小型过滤实验设备中进行实验，以取得必要的过滤数据作为主要依据，然后从技术和经济两方面进行综合分析，确定过滤机的品种和型号。二、实验任务工业板框压滤机的选型的设计，牵设到设备的大小，就必须知道过滤面积A。只有知道A，根据(1)式才能求得框的尺寸b和框数n，进行选型。那么要求出A，根据(2)式可知，需求q（V为已知）。而要求q，根据(3)式可知，必须求出过滤常数K和qe(θ为已知)，因此将选型的问题归结为求过滤常数K和qe的问题。（1）（2）（3）板框压滤机的选型思路

实验任务（1）过滤常数、的测定

上述的、是用某一物料在某一压力下测的，若实验时的压力或物料与生产任务不同，所测的、是否可用于生产计算？影响他们的因素有哪些？板框压滤机的选型思路

实验任务（2）r0、s的测定三、过滤常数的测定1、、的测定恒压过滤方程微分式、的计算方法有两种：

两种计算方法对实验方法的要求是否一样？（1）（2）以方法（1）为例序号Vθ10008.60.0194442.40.009725008.60.019414.60.0194751.10.02923100023.20.038918.00.0194928.60.04864150041.20.0583（框的直径为0.128m）（因位置所限，表中单位略，原始数据V的单位为ml，θ单位为s。）不同过滤压差下的关系图

在直角坐标纸上标绘对的关系，见上图，所得直线斜率为，截距为，从而求出，。（框的直径为0.128m）序号Vθ15008.60.0194443.302100023.20.0389596.403150041.20.0583706.69（表中原始数据V的单位为ml，θ单位为s。）

在直角坐标纸上标绘

对的关系，所得直线斜率为，截距为，从而求出

和

。以方法（2）为例根据式可知，影响过滤常数的因素有：①：改变则也改变，要校正则需知道②：与滤饼有关，物料一定则一定。③：与物料的种类和温度有关，它可根据温度进行校正。④：与滤饼性质有关，物料一定则一定。四、过滤常数的影响因素分析C：获得单位体积滤液时，在过滤介质上被截留

的滤饼体积为C。

从以上分析可知：只有试验条件与工业生产条件相同时，才可直接用试验测定的结果，否则需校正。

由于与物料有关，所以实验的物料必须与工业生产相同，可根据温度校正，但必须使用工业生产的物料进行测定和计算。影响因素分析（1）根据已知的各下的等参数，求出（2）根据下式用对数坐标或直角坐标画图，求出r0、s的测定原理①三个点求s等，误差如何？可否多测几点？②是否会随而变，变化幅度度多大？能否取不同下的平均值？你是否认为取与工业生产条件最靠近的那个压力下的值更合理？我们实验所求得的变化情况如何？你如何取值，需说明理由。思考题1.求将经过换算成工业生产条件下的、代入求出2.求A：根据式求A。3.选型：根据式选型，n应取整数。例：A＝18m2,可选明流（或暗流）20m2，（取稍大一些）。若计算框数为22.3个，则取23个框，所选的型号有26个框，留3个备用。板框压滤机的选型六、板框过滤实验设备及操作要点①滤浆入口调节阀④压紧装置②压力显示表⑤滤液出口③板框过滤机①②③⑤④板框过滤部分框和滤布框滤浆入口板框板框过滤实验设备①②①旋涡泵②滤浆槽板框过滤机背面挡板的作用是什么？③挡板④滤浆出口⑤电动搅拌机⑥滤浆回流管③④⑤⑥滤浆桶板框过滤实验设备（1）打开搅拌器电源开关，启动电动搅拌器。将滤浆槽内浆液搅拌均匀。（2）板框过滤机板、框排列顺序为：固定头－非洗涤板－框－洗涤板－可动头。垫圈要放好，滤布要放平整。用压紧装置压紧后待用。（3）使阀门3、10、15处于全开状态，启动旋涡泵，调节阀门使压力表达到规定值。（4）待压力表稳定后，打开过滤入口阀，过滤开始。当量筒内见到第一滴液体时按秒表计时。记录滤液每达到一定量时所用的时间。操作要点（板框）

建议每收集500ml滤液记录一次时间。有两种记录方法：方法一为累计收集的滤液量和所需的时间；方法二为记录每收集500ml所需的时间。要测到满框为止。（满框的数据很重要，为什么？）序号V/mlθ/s10025008.63100023.24150041.2序号ΔV/mlΔθ/s10025008.6350014.6450018.0操作要点表1表2（5）测定完所需的数据后，停止计时，并立即关闭入口阀。（6）调节阀门使压力表指示值下降。开启压紧装置，卸下过滤框内的滤饼并放回滤浆槽内。用计量桶内的滤液将滤布清洗干净，并将滤液倒回槽内，以保证滤浆浓度恒定。（7）改变过滤压力，重复（3）-（5）步骤。（8）实验结束时要对滤浆进出口管和泵进行冲洗。操作要点1、过滤面积应为框面积的两倍。2、要注意公式的定义、单位和单位换算。3、滤饼体积V滤饼为满框体积的一半。七、数据处理注意点八、实验报告要求8.1对实验数据处理的要求应有计算方法（示例）、图、表等，为便于比较，结果应尽量用表格形式。每一过程均要有小标题，例如

1、过滤常数的计算

要说明以某一压力的数据为例（例如以