DOC《化工原理实验指导书》

5 思考题 (1)在U型压差计上装设 平衡阀 有何作用?它们在何时开着,何时关闭? (2)离心泵启动前哪些阀应开着,哪些阀门应该关闭? (3)在进行系统排气时,是否应关闭系统的出口阀门?为什么? (4)如何检验测试系统内的空气已经排除干净? (5)U型压差计的零点应如何校正? (6)在一定相对粗糙度(ε/d)下,lgλ-lgRe的关系曲线是怎样的?当Re是够大时,曲线情况如何?由此可得何种结论? 实验二 过滤实验

1 实验目的 (1)了解过滤设备的构造和操作方法. (2)掌握过滤问题的简化工程处理方法. (3)测定在恒压操作时的过滤常数K,qe,τe,并以实验所得结果验证过滤方程式,强化对过滤理论的理解. (4)改变压强差重复上述操作,测定压缩指数s和物料特性常数k(选做).

2 基本原理 对于不可压缩性滤饼,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: (2.1) (2.1)式中:q―单位过滤面积获得的滤液体积,m3/m2;

qe―单位过滤面积的虚拟滤液体积,m3/m2;

θ―实际过滤时间,s;

θe―虚拟过滤时间,s;

K―过滤常数,m2/s. 将(2.1)式微分,可以得到: (2.2) 当各数据点的时间间隔不大时,dθ/ dq可以用增量之比θ/q来代替,即: (2.3) 式(2.3)为一直线方程.实验时,在恒压下过滤要测定的悬浮液,测出过滤时间θ及滤液累积量q的数据,在直角坐标纸上标绘θ/q对的关系,所得直线斜率为2/K,截距为2qe/K,从而可以分别得到K和qe. 式(2.1)中的θe可由下式获得: (2.4) 其中,过滤常数K的定义式为: (2.5) 将式(2.5)两边取对数,得到: (2.6) 因为s为常数,k=1/(μr0v),k也为常数,故在双对数坐标体系中,K与p为线性关系,直线的斜率为1-s,截距为lg(2k),由此可分别计算出压缩性指数 s和物料的特性常数k.

3 实验装置 如图2.1所示,滤浆槽内配有一定浓度的轻质碳酸钙悬浮液(浓度在6%~8%左右),用电动搅拌器进行均匀搅拌(浆液不出现旋涡为好).启动旋涡泵,调节阀门3使压力表5指示在规定值.本实验利用计量桶对滤液量进行计量. 图2.1 恒压过滤实验流程 1-调速器;

2-电动搅拌器;

3、

4、

6、

11、14-阀门;

5、7-压力表;

8-板框压滤机;

9-压紧装置;

10-滤浆槽;

11-进料阀;

12-旋涡泵;

13-计量桶 实验装置中过滤、洗涤管路如图2.2所示: 图2.2 过滤、洗涤管路示意图

4 实验步骤与注意事项 4.1 实验步骤 过滤实验操作步骤主要包括: (1)系统接上电源,打开搅拌器电源开关,启动电动搅拌器2,将滤液槽10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-框-非洗涤板-可动头;

用压紧装置压紧后待用. (3)使阀门

3、

4、11处于全开、其它阀门处于全关状态,启动旋涡泵12,调节阀门3使压力表5达到规定值. (4)待压力表5稳定后,打开过滤入口阀6,过滤开始.当计量桶13内见到第一滴液体时按表计时.记录滤液每增加高度10 mm所用的时间.当计量桶13读数为150 mm时停止计时,并立即关闭入口阀6. (5)调节阀门3使压力表5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,将滤布清洗干净.放出计量桶内的滤液并倒回槽内,以保证滤浆浓度恒定. (6)改变压力或其它条件,从步骤(2)开始重复上述实验. (7)每组实验结束后,用洗水管路对滤饼进行洗涤,测洗涤时间和洗水量. (8)实验结束时,将阀门11接上自来水、阀门4接通下水,关闭阀门3,对泵及滤浆进出口管进行冲洗. 4.2 注意事项 (1)过滤板与框之间的密封垫片位置应放正,过滤板与框的滤液进出口对齐.用摇柄把过滤设备压紧,以免漏液. (2)计量桶的流液管口应贴桶壁,否则液面波动影响读数. (3)实验结束时关闭阀门3.用阀门