PDF《化工原理实验多媒体课件》

一、实验目的和内容 1.目的 (1)掌握过滤问题的简化工程处理方法,及过滤常数的 测定;

(2)了解过滤设备的构造和操作方法. 2.内容 测定恒压操作下过滤常数K、qe.

二、实验基本原理 过滤是借多孔介质让通过它的气-固或液固悬浮液留下固体, 而让流体通过的过程.过滤得以实现的本质是因为流体在小剪应力 作用下能发生形变,而固体不宜发生形变.过滤是流体通过固体颗 粒层的流动,只是这个固体颗粒层的厚度随着过滤过程的进行而不 断增加,因此在势能差不变的情况下,单位时间通过过滤介质的液 体量也在不断下降,即过滤速度不断降低.过滤速度 τ τ d dq Ad dV u = = 影响过滤速度的因素很多,包括势能差、滤饼厚度、滤饼和 悬浮液的性质、悬浮液的温度、过滤介质的阻力等,故难以用严 格的流体力学方法处理.比较过滤过程与流体通过固定床的流动 可知:过滤速率即为流体经过固定床的表观速度u.同时,液体在 细小颗粒构成的滤饼空隙中的流动属于低雷诺数范围.因此,可 利用流体通过固定床压降的简化数学模型,寻求q与t的关系. 在低雷诺数下,可采用康采尼方程: L P K a d dq u ? * ? = = ? ε ε τ '

1 )

1 (

2 2

3 对于不可压缩滤饼,由上式可以导出过滤速率的计算式: ) (

2 ) ( e e q q K q q r P d dq + = + ? = φ? τ 在恒压操作时,上述微分方程积分后可得: τ K qq q e = +

2 2 由该式可知:过滤设备、过滤条件一定时,过滤一定滤液量所需要的时 间,或者在过滤时间、过滤条件一定,可计算所需的过滤设备的大小. 过滤设备:板框式过滤机、回转真空过滤机、离心式过滤设备、 动态过滤设备 K,qe 只有通过实验才能测定. 将上述方程变形: e q K q K q

2 1 + = τ . 若在恒压过滤之前的 t1 时间内已通过单位过滤面的滤液量为 q1, 则该式变化为: e e q K q q K q q K q q K q q

2 ) (

1 ) (

2 ) (

1 1

1 1

1 1 + + = + + ? = ? ? τ τ , 从此式可以方便地求出 K,qe.

1 配料桶2供料泵3接自来水4接压缩空气5压力表6高位槽7接下水道8过滤机9计量桶过滤装置流程三. 实验装置

二、操作要点 1.过滤机的安装 7层顺序:支座―支承板-滤布-垫圈-框―分布板―盖子 2.各部件洗干净后安装,注意螺丝对角上. 3.进料少许,排气(注意安全). 4.选定实验操作压强(0.08Mpa~0.11Mpa),维持液面,不超 过计量桶2/3. 5.待计量桶中开始有液体滴出,开始记时,两只秒表,交替记 时. 6.记录数据,每间隔2CM/1CM,记录到10组数据(1.5MIN/CM以上). 7.关阀门,清洗过滤机.

五、数据处理 数学模型法

一、概述 数学模型法是解决工程问题的一种实验规划方法,它要求对 过程有深刻的认识,能做出高度的概括,即能得出足够简化而又 不过于失真的模型,然后获得描述过程的数学方程.

二、数学模型法解决工程问题的大致步骤 (1)通过预实验认识过程,设想简化模型;

(2)通过实验检验简化模型的等效性;

(3)通过实验确定模型参数. 给热系数册测定

一、实验目的和内容 1.目的 1) 了解间壁式传热元件的研究和给热系数测定的实验组织方 法;

2) 掌握借助于热电偶测量壁面温度的方法;

3) 学会给热系数测定的实验数据处理方法;

4) 了解影响给热系数的因素和强化传热的途径. 2. 内容 1) 测定饱和水蒸汽在垂直或水平圆管外冷凝时的给热系数;