化工原理实验
板框过滤实验
一, 实验目的及任务
1 熟悉 板框压滤机 的 构造和操作 方法,
2 测定在恒压操作时的 过滤常数,并以实验所得
结果证过滤方程式,增进对过滤理论的理解,
3 测定 洗涤速率 的关系,
二,基本原理
? 过滤过程 是将悬浮液送至过滤介质 (滤布及滤
渣 )的一侧,在其上维持比另一侧较高的 压力,液
体则通过介质而成滤液,而固体粒子则被 截留 逐
渐形成滤渣,
? 过滤速度 由过滤介质两端的压力差及过滤介
质的 阻力 决定,
? 过滤介质 阻力由二部分组成,一为滤布,一为
滤渣,(先积下来的滤渣成为后来的过滤介质 ),
? 因为滤渣厚度 (亦即 滤渣阻力 )随着时间增加,
所以恒压过滤速度随着时间而降低,
? 对于 不可压缩性 滤渣,
? 在恒压过滤情况下, 滤液量与过滤时间 的关
系可用下式表示,
? ? ? ?eKSVV e ?? ??? 22 (3-1)
式中,
V ━ ? 时间内的滤液量，（ ）3m
━eV 虚拟的 滤液液体积,它是形成相
当于滤布阻力的一层滤渣时，应
得到的滤液量 （ ）3m
S ━ 过滤面积,（ ）2m
K ━ 过滤常数,（ ）sm2
? ━ 相当于得到滤液 V所需的 过滤时间,（ S）
e? ━ 相当于得到滤液所需的过滤时间，（ S）
上式也可写成：
?Kqqq e ?? 22 （ 3-2）
式中
S
Vq ? 即单位过滤面积的 滤液量 （ m）
将过滤方程式 微分 后得到
?Kddqqq d q e ?? 22 （ 3-3）
整理后得：
K
q
K
q
dq
d e22 ??? （ 3-4）
以 代q???
dq
d?,则得
k
q
K
q
q
e22 ??
?
? ?
q?
??将 对 q标绘（ q取各时间间隔内的平均值），
在正常情况下，各点均在一 直线 上，
载距
cKqe ?2
由此可求出 K和 eq
如图形操作 3-1所示，
直线斜率
B
A
k ?
2
图 3---1
q 23 mm
ms
q?
??
C
B
A
三, 装置和流程
整个实验装置由 调浆桶,洗水罐,板框过滤机和
量筒 几部分组成,
3MgCO 的悬浮液在调浆桶内配制一定浓度后
送入贮罐用压缩空气加以搅拌，使之 均匀,并
用压缩空气从贮浆罐顶部的排气管排出。
水
压缩空气
回
流
水
排气
压
缩
空
气
冲洗
洗水
滤液
滤
浆配浆槽
储浆罐
排污 洗水罐
板
框
压
滤
机
计量筒
压力表
空气过滤减压阀
搅拌器
安全阀
液
位
计
水
液
位
计
计
量
筒
液
位
计
电动机和减速器
水
图 3— 2 实验装置流程
滤液出口 滤液及洗叶液出口
洗水入管 滤浆入管一板
二板 框的一角
三板
170
170 R40
? 19
图 3— 3 板框结构图
返
回
? 洗水同样用再 压缩空气 从洗水罐压送至板框
过滤机行洗涤, 洗水也入量筒计量 。
? 实验完毕，贮浆罐中的滤浆用压缩空气送至
调浆桶 贮存。
滤框厚度为 20mm,每个框的过滤面积为 20478.0 m
过滤面积
? ?? ? 22 191.04204.017.017.0 mA ?????? ?
板框过滤机的板框结构如图 3-3 所示
四,操作要点
? 排列好板和框的 位置和次序,装好滤布,不用
的板和框用胶皮垫隔开,然后压紧板框,
1、清水试验,
(1) 将滤机上的进出口阀按需要打开或关闭,用
清水试验 (是否漏,哪些地方漏,漏的地方是否影
响实验结果 ) 并以清水练习量及调节压力的操
作,
（ 2） 用清水试验时,因过滤介质的阻力不变,
属 恒压恒速 过程,
eq
（ 3） 用清水试验的数据作图可得一条平行
于横轴的直线，由此可准确地求出 过滤方程式
微分式 的截距，准确地求出
操作注意滤布的洗净程度对截距值影响很大，
滤布必须铺平,孔要对正 。选用压力与过滤时
压力相同。
2、过滤实验
（ 1） 悬浮液的配制,浓度为 3-5%（重量）
较为适宜，配制好开动压缩机将其送入贮浆罐
中，使滤液搅拌 均匀 。
（ 2） 滤布应先湿透, 滤布孔要对准 。 表面服
贴平展无皱纹, 否则会漏 。
（ 3） 装好滤布, 排好板框, 然后压紧板框 。
（ 4） 检查阀门, 应注意将悬浮液进过滤机的
进口旋塞先 关闭 。
（ 5） 计量筒中液面调整到 零点,
（ 6） 打开管线最底部的旋塞放出管内的 积水,
（ 7） 启动后打开悬浮液的进口阀,将压力调至指
定的 工作压力,
（ 8） 待滤渣装满框时即可 停止过滤,(可以滤液
量显著减少一滴一滴的流出为准 ).
3、测定洗涤速率
（ 1）将水放入洗水罐后 关闭 进水阀,
（ 2） 打开压缩空气进口阀,使压缩空气进入洗
水罐,维持洗涤压强与过滤时的 压强相等,
（ 3） 关闭过滤机固定头左上方的滤液出口
阀,开启左下方的洗水进口阀,洗少穿过滤渣层
后流入计量筒,测取 有关数据,
? 洗涤完毕后,旋开压紧螺杆并将板,框拉开,卸
出滤渣,清洗滤布,整理板,框重新组装,以进行另
一个操作循环,
? 实验结束后,停止 搅拌,立即用压缩空所将贮
浆罐内的剩余悬浮液送回配浆槽内贮存,停压
缩机,清洗 贮浆罐及液位计等,以免剩余悬浮液
沉淀,堵塞管道,阀门等,
4、操作当中应注意的事项
（ 1） 滤液不出或流出很慢,必定是 板框 排错了,
（ 2）滤液不清则是滤布没有铺好,有 漏液或短
路 的缘故,
（ 3） 在操作过程中,如有一次末能记下时间,实
验仍可继续进行,因为在 数据处理 时所需要的数据
只是当滤量增加 时，时间的增量,相互对应
即可。
??q?
q???
所以中间有一未记下时间，并不影响以后的
记录，只不过在 的标绘中缺少实验成绩点。
五．报告要求
2,得出完整的 过滤方程式
3,列出 过滤与洗涤速率 的比值 。
1、绘出 qq ~/ ?? ? 图，列出
eeqk ?,,
的值
六, 讨论题
1 为什么过滤开始时, 滤液常常有一点 混浊,
过段时间才清？
2 你的实验数据中第一点有无 偏低或偏高 现
象？怎样解释？如何对待第一点数据？
q? q?
kk eq
3,取大些好还是取小些好？同一次实验，
值不同，所得出 值 值会不会不同？作直线求
及 时，直线为什么要通过 矩形顶边中点？
eq
4,滤浆 浓度和过滤压强 对 k值有何影响?
5,过滤压强增加一倍后,得到同一滤液量所需
的时间是否也减少一半?
6,影响过滤速率的 因素 有哪些?
?制作人 杨小伟 周坤
牛娅丽 贾海峰
?单位 九九化工系
?指导教师 梁英华 李国江
板框过滤实验
一, 实验目的及任务
1 熟悉 板框压滤机 的 构造和操作 方法,
2 测定在恒压操作时的 过滤常数,并以实验所得
结果证过滤方程式,增进对过滤理论的理解,
3 测定 洗涤速率 的关系,
二,基本原理
? 过滤过程 是将悬浮液送至过滤介质 (滤布及滤
渣 )的一侧,在其上维持比另一侧较高的 压力,液
体则通过介质而成滤液,而固体粒子则被 截留 逐
渐形成滤渣,
? 过滤速度 由过滤介质两端的压力差及过滤介
质的 阻力 决定,
? 过滤介质 阻力由二部分组成,一为滤布,一为
滤渣,(先积下来的滤渣成为后来的过滤介质 ),
? 因为滤渣厚度 (亦即 滤渣阻力 )随着时间增加,
所以恒压过滤速度随着时间而降低,
? 对于 不可压缩性 滤渣,
? 在恒压过滤情况下, 滤液量与过滤时间 的关
系可用下式表示,
? ? ? ?eKSVV e ?? ??? 22 (3-1)
式中,
V ━ ? 时间内的滤液量，（ ）3m
━eV 虚拟的 滤液液体积,它是形成相
当于滤布阻力的一层滤渣时，应
得到的滤液量 （ ）3m
S ━ 过滤面积,（ ）2m
K ━ 过滤常数,（ ）sm2
? ━ 相当于得到滤液 V所需的 过滤时间,（ S）
e? ━ 相当于得到滤液所需的过滤时间，（ S）
上式也可写成：
?Kqqq e ?? 22 （ 3-2）
式中
S
Vq ? 即单位过滤面积的 滤液量 （ m）
将过滤方程式 微分 后得到
?Kddqqq d q e ?? 22 （ 3-3）
整理后得：
K
q
K
q
dq
d e22 ??? （ 3-4）
以 代q???
dq
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k
q
K
q
q
e22 ??
?
? ?
q?
??将 对 q标绘（ q取各时间间隔内的平均值），
在正常情况下，各点均在一 直线 上，
载距
cKqe ?2
由此可求出 K和 eq
如图形操作 3-1所示，
直线斜率
B
A
k ?
2
图 3---1
q 23 mm
ms
q?
??
C
B
A
三, 装置和流程
整个实验装置由 调浆桶,洗水罐,板框过滤机和
量筒 几部分组成,
3MgCO 的悬浮液在调浆桶内配制一定浓度后
送入贮罐用压缩空气加以搅拌，使之 均匀,并
用压缩空气从贮浆罐顶部的排气管排出。
水
压缩空气
回
流
水
排气
压
缩
空
气
冲洗
洗水
滤液
滤
浆配浆槽
储浆罐
排污 洗水罐
板
框
压
滤
机
计量筒
压力表
空气过滤减压阀
搅拌器
安全阀
液
位
计
水
液
位
计
计
量
筒
液
位
计
电动机和减速器
水
图 3— 2 实验装置流程
滤液出口 滤液及洗叶液出口
洗水入管 滤浆入管一板
二板 框的一角
三板
170
170 R40
? 19
图 3— 3 板框结构图
返
回
? 洗水同样用再 压缩空气 从洗水罐压送至板框
过滤机行洗涤, 洗水也入量筒计量 。
? 实验完毕，贮浆罐中的滤浆用压缩空气送至
调浆桶 贮存。
滤框厚度为 20mm,每个框的过滤面积为 20478.0 m
过滤面积
? ?? ? 22 191.04204.017.017.0 mA ?????? ?
板框过滤机的板框结构如图 3-3 所示
四,操作要点
? 排列好板和框的 位置和次序,装好滤布,不用
的板和框用胶皮垫隔开,然后压紧板框,
1、清水试验,
(1) 将滤机上的进出口阀按需要打开或关闭,用
清水试验 (是否漏,哪些地方漏,漏的地方是否影
响实验结果 ) 并以清水练习量及调节压力的操
作,
（ 2） 用清水试验时,因过滤介质的阻力不变,
属 恒压恒速 过程,
eq
（ 3） 用清水试验的数据作图可得一条平行
于横轴的直线，由此可准确地求出 过滤方程式
微分式 的截距，准确地求出
操作注意滤布的洗净程度对截距值影响很大，
滤布必须铺平,孔要对正 。选用压力与过滤时
压力相同。
2、过滤实验
（ 1） 悬浮液的配制,浓度为 3-5%（重量）
较为适宜，配制好开动压缩机将其送入贮浆罐
中，使滤液搅拌 均匀 。
（ 2） 滤布应先湿透, 滤布孔要对准 。 表面服
贴平展无皱纹, 否则会漏 。
（ 3） 装好滤布, 排好板框, 然后压紧板框 。
（ 4） 检查阀门, 应注意将悬浮液进过滤机的
进口旋塞先 关闭 。
（ 5） 计量筒中液面调整到 零点,
（ 6） 打开管线最底部的旋塞放出管内的 积水,
（ 7） 启动后打开悬浮液的进口阀,将压力调至指
定的 工作压力,
（ 8） 待滤渣装满框时即可 停止过滤,(可以滤液
量显著减少一滴一滴的流出为准 ).
3、测定洗涤速率
（ 1）将水放入洗水罐后 关闭 进水阀,
（ 2） 打开压缩空气进口阀,使压缩空气进入洗
水罐,维持洗涤压强与过滤时的 压强相等,
（ 3） 关闭过滤机固定头左上方的滤液出口
阀,开启左下方的洗水进口阀,洗少穿过滤渣层
后流入计量筒,测取 有关数据,
? 洗涤完毕后,旋开压紧螺杆并将板,框拉开,卸
出滤渣,清洗滤布,整理板,框重新组装,以进行另
一个操作循环,
? 实验结束后,停止 搅拌,立即用压缩空所将贮
浆罐内的剩余悬浮液送回配浆槽内贮存,停压
缩机,清洗 贮浆罐及液位计等,以免剩余悬浮液
沉淀,堵塞管道,阀门等,
4、操作当中应注意的事项
（ 1） 滤液不出或流出很慢,必定是 板框 排错了,
（ 2）滤液不清则是滤布没有铺好,有 漏液或短
路 的缘故,
（ 3） 在操作过程中,如有一次末能记下时间,实
验仍可继续进行,因为在 数据处理 时所需要的数据
只是当滤量增加 时，时间的增量,相互对应
即可。
??q?
q???
所以中间有一未记下时间，并不影响以后的
记录，只不过在 的标绘中缺少实验成绩点。
五．报告要求
2,得出完整的 过滤方程式
3,列出 过滤与洗涤速率 的比值 。
1、绘出 qq ~/ ?? ? 图，列出
eeqk ?,,
的值
六, 讨论题
1 为什么过滤开始时, 滤液常常有一点 混浊,
过段时间才清？
2 你的实验数据中第一点有无 偏低或偏高 现
象？怎样解释？如何对待第一点数据？
q? q?
kk eq
3,取大些好还是取小些好？同一次实验，
值不同，所得出 值 值会不会不同？作直线求
及 时，直线为什么要通过 矩形顶边中点？
eq
4,滤浆 浓度和过滤压强 对 k值有何影响?
5,过滤压强增加一倍后,得到同一滤液量所需
的时间是否也减少一半?
6,影响过滤速率的 因素 有哪些?
?制作人 杨小伟 周坤
牛娅丽 贾海峰
?单位 九九化工系
?指导教师 梁英华 李国江
