A. 恆壓過濾常數和過濾壓力有何關系
恆壓過濾,在壓力不高的情況下,其空隙率隨壓力增大而減小,當壓力超過某臨界值時,空隙率隨壓力增大而增大。
由於可壓縮系數的存在,壓力越大,濾餅體積越大,空隙率越小。這個也很好理解,壓力越大,就把它壓得更緊更嚴實。而且在過濾過程中,隨著濾餅變厚,其空隙率在下降,也就是說過濾過程中流動的阻力在增加,濾液在不同的時間里的各狀態量是不同的,即濾液出於不穩定流動中。
恆壓過濾
指在過濾期間,過 濾壓力保持一定的過濾過程。 可以向料漿貯罐中通人壓縮空氣使之保持一定的壓力。如利用往復泵等定量泵輸送料漿 時,過濾壓力會逐漸上升,這時利用減壓閥保持恆壓。連續問 轉真空過濾機的過濾操作即屬於恆壓過濾。恆壓過濾時濾餅 阻力既然隨過濾進行而增大,過濾速度勢必隨之而減小。
B. 過濾常數包括哪些物理量
過濾常數包括濾餅常數K與介質常數qe和Qe這些物理量。過濾常數的測定襪戚前過濾是藉助於外界推動力的告清作用,使懸浮液通過某種仔冊多孔性介質,從而實現固液分離的操作。單位時間通過單位過濾面積的濾液量稱為過濾速度。
C. 為何要測定過濾速率常數怎樣測定過濾速率常數
、實驗目的 ⒈ 掌握恆壓過濾常數 、 、 的測定方法,加深對 、 、 的概念和影響因素的理解. ⒉ 學習濾餅的壓縮性指數s和物料常數 的測定方法. ⒊ 學習 一類關系的實驗確定方法. ⒋ 學慣用正交試驗法來安排實驗,達到最大限度地減小實驗工作量的目的. ⒌ 學習對正交試驗法的實驗結果進行科學的分析,分析出每個因素重要性的大小,指出試驗指標隨各因素變化的趨勢,了解適宜操作條件的確定方法. 二、實驗內容 ⒈ 設定試驗指標、因素和水平.因課時限制,必須合作共同完成一個正交表.故統一規定試驗指標為恆壓過濾常數 ,實驗室提供的實驗條件可以設定的因素及其水平如表3-1所示,其中除濾漿濃度可以選二水平或四水平外,其餘因素的水平必須按表3-1選取.並假定各因素之間無交互作用. ⒉ 統一選擇正交表,按所選正交表的表頭設計,填入與各因素水平對應的數據,使它變成直觀的「實驗方案」表格. ⒊ 分小組進行實驗,測定每個實驗條件下的過濾常數 、 、 . ⒋ 對試驗指標 進行極差分析和方差分析;指出各個因素重要性的大小;討論 隨其影響因素的變化趨勢;以提高過濾速度為目標,確定適宜的操作條件. 三、實驗原理 ⒈ 恆壓過濾常數 、 、 的測定方法過濾是利用過濾介質進行液—固系統的分離過程,過濾介質通常採用帶有許多毛細孔的物質如帆布、毛毯、多孔陶瓷等.含有固體顆粒的懸浮液在一定壓力的作用下液體通過過濾介質,固體顆粒被截留在介質表面上,從而使液固兩相分離. 在過濾過程中,由於固體顆粒不斷地被截留在介質表面上,濾餅厚度增加,液體流過固體顆粒之間的孔道加長,而使流體流動阻力增加.故恆壓過濾時,過濾速率逐漸下降.隨著過濾進行,若得到相同的濾液量,則過濾時間增加. 恆壓過濾方程(3-1)式中: —單位過濾面積獲得的濾液體積,m3 / m2; —單位過濾面積上的虛擬濾液體積,m3 / m2; —實際過濾時間,s; —虛擬過濾時間,s; —過濾常數,m2/s. 將式(3-1)進行微分可得:(3-2)這是一個直線方程式,於普通坐標上標繪 的關系,可得直線.其斜率為 ,截距為 ,從而求出 、 .至於 可由下式求出:(3-3)當各數據點的時間間隔不大時, 可用增量之比 來代替. 在本實驗裝置中,若在計量瓶中收集的濾液量達到100ml時作為恆壓過濾時間的零點. 那麼,在此之前從真空吸濾器出口到計量瓶之間的管線中已有的濾液再
D. 過濾常數與哪些因素有關加快過濾速率的途徑有哪些
1.過濾速率與過濾速度過濾速率是指過濾設備單位時間所能獲得的濾液體積,表明了過濾設備的生產能力;過濾速度是指單位時間單位過濾面積所能獲得的濾液體積,表明了過濾設備的生產強度,即設備性能的優劣.過濾速率與過濾推動力成正比與過濾阻力成反比.在壓差過濾中,推動力就是壓差,阻力則與濾餅的結構、厚度以及濾液的性質等諸多因素有關,比較復雜.
2.恆壓過濾與恆速過濾在恆定壓差下進行的過濾稱為恆壓過濾.此時,由於隨著過濾的進行,濾餅厚度逐漸增加,阻力隨之上升,過濾速率則不斷下降.維持過濾速率不變的過濾稱為恆速過濾.為了維持過濾速率恆定,必須相應地不斷增大壓差,以克服由於濾餅增厚而上升的阻力.由於壓差要不斷變化,因而恆速過濾較難控制,所以生產中一般採用恆壓過濾,有時為避免過濾初期因壓差過高引起濾布堵塞和破損,也可以採用先恆速後恆壓的操作方式,過濾開始後,壓差由較小值緩慢增大,過濾速率基本維持不變,當壓差增大至系統允許的最大值後,維持壓差不變,進行恆壓過濾.
①懸浮液的性質懸浮液的粘度對過濾速率有較大影響.粘度越小,過濾速率越快.因此對熱料漿不應在冷卻後再過濾,有時還可將濾漿先適當預熱;由於濾漿濃度越大,其粘度也越大,為了降低濾漿的粘度,某些情況下也可以將濾漿加以稀釋再進行過濾,但這樣會過濾容積增加,同時稀釋濾漿也只能在不影響濾液的前提下進行.
②過濾推動力要使過濾操作得以進行,必須保持一定的推動力,即在濾餅和介質的兩側之間保持有一定的壓差.如果壓差是靠懸浮液自身重力作用形成的,則稱為重力過濾,如化學實驗中常見的過濾;如果壓差是通過在介質上游加壓形成的,則稱為加壓過濾;如果壓差是在過濾介質的下游抽真空形成的,則稱為減壓過濾(或真空抽濾);如果壓差是利用離心力的作用形成的,則稱為離心過濾.重力過濾設備簡單,但推動力小,過濾速率慢,一般僅用來處理固體含量少且容易過濾的懸浮液;加壓過濾可獲得較大的推動力,過濾速率快,並可根據需要控制壓差大小,但壓差越大,對設備的密封性和強度要求越高,即使設備強度允許,也還受到濾布強度、濾餅的壓縮性等因素的限制,因此,加壓操作的壓力不能太大,以不超過500kPa為宜.真空過濾也能獲得較大的過濾速率,但操作的真空度受到液體沸點等因素的限制,不能過高,一般在85kPa以下.離心過濾的過濾速率快,但設備復雜,投資費用和動力消耗都較大,多用於顆粒粒度相對較大、液體含量較少的懸浮液的分離.一般說來,對不可壓縮濾餅,增大推動力可提高過濾速率,但對可壓縮濾餅,加壓卻不能有效地提高過程的速率.
③過濾介質與濾餅的性質過濾介質的影響主要表現在對過程的阻力和過濾效率上,
金屬網與棉毛織品的空隙大小相差很大,生產能力和濾液的澄清度的差別也就很大.因此,要根據懸浮液中顆粒的大小來選擇合適的過濾介質.濾餅的影響因素主要有顆粒的形狀、大小、濾餅緊密度和厚度等,顯然,顆粒越細,濾餅越緊密、越厚,其阻力越大.當濾餅厚度增大到一定程度,過濾速率會變得很慢,操作再進行下去是不經濟的,這時只有將濾餅卸去,進行下一個周期的操作.