1. 恒压过滤常数测定实验中数学模型方法的作用体现在哪些方面
恒压过滤常数测定实验
一、实验目的
1.
熟悉板框压滤机的构造和操作方法。
2.
通过恒压过滤实验，验证过滤基本理论。
3.
学会测定过滤常数
K
、
q
e
、
τ
e
及压缩性指数
s
的方法。
4.
了解过滤压力对过滤速率的影响。
二、基本原理
过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程，即在外力的作用下，悬
浮液中的液体通过固体颗粒层（即滤渣层）及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层，从而实现
固、液分离。因此，过滤操作本质上是流体通过固体颗粒层的流动，而这个固体颗粒层（滤渣层）的厚度随
着过滤的进行而不断增加，故在恒压过滤操作中，过滤速度不断降低。
过滤速度
u
定义为单位时间单位过滤面积内通过过滤介质的滤液量。
影响过滤速度的主要因素除过滤推动
力（压强差）△
p
，滤饼厚度
L
外，还有滤饼和悬浮液的性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等。
过滤时滤液流过滤渣和过滤介质的流动过程基本上处在层流流动范围内，因此，可利用流体通过固定床
压降的简化模型，寻求滤液量与时间的关系，可得过滤速度计算式：
（
1
）
式中：
u
—
过滤速度，
m/s
；
V
—
通过过滤介质的滤液量，
m
3
；
A
—
过滤面积，
m
2
；
τ —
过滤时间，
s
；
q
—
通过单位面积过滤介质的滤液量，
m
3
/m
2
；
△
p
—
过滤压力（表压）
pa
；
s
—
滤渣压缩性系数；
μ
—
滤液的粘度，
Pa.s
；
r
—
滤渣比阻，
1/m
2
；
C
—
单位滤液体积的滤渣体积，
m
3
/m
3
；
Ve
—
过滤介质的当量滤液体积，
m
3
；
r
′ —
滤渣比阻，
m/kg
；
C
—
单位滤液体积的滤渣质量，
kg/m
3
。
对于一定的悬浮液，在恒温和恒压下过滤时，
μ
、
r
、
C
和△
p
都恒定，为此令
2. 滤浆浓度和操作压强对过滤常数k有何影响
K=2kΔp^复(1-s),s为滤屏压缩性指数，对不可制压缩滤饼，s=0.
k=1/（μrc),μ为滤液黏度，r为比阻，c为浓度。
所以一般地讲，滤浆浓度越大，过滤常数K越小，滤浆浓度越小，K越大。
过滤压强Δp越大，过滤常数K也越大，反之则越小。
3. 滤浆浓度和操作压强对过滤常数K有何影响
K=2kΔp^(1-s),s为滤屏压抄缩性指数，对不可压缩滤饼，s=0.
k=1/（μrc),μ为滤液黏度，r为比阻，c为浓度。
所以一般地讲，滤浆浓度越大，过滤常数K越小，滤浆浓度越小，K越大。
过滤压强Δp越大，过滤常数K也越大，反之则越小。
4. 滤浆浓度和过滤压力对k值，qe及 各有何影响
滤浆浓度越大， 过滤常数 K 值越小。 操作压强越大， 过滤常数 K 值越大。
5. 过滤常数与哪些因素有关加快过滤速率的途径有哪些
答：1.过滤速率与过滤速度过滤速率是指过滤设备单位时间所能获得的滤液体积,表明了过滤设备的生产能力；过滤速度是指单位时间单位过滤面积所能获得的滤液体积,表明了过滤设备的生产强度,即设备性能的优劣.过滤速率与过滤推动力成正比与过滤阻力成反比.在压差过滤中,推动力就是压差,阻力则与滤饼的结构、厚度以及滤液的性质等诸多因素有关,比较复杂.\x0d2.恒压过滤与恒速过滤在恒定压差下进行的过滤称为恒压过滤.此时,由于随着过滤的进行,滤饼厚度逐渐增加,阻力随之上升,过滤速率则不断下降.维持过滤速率不变的过滤称为恒速过滤.为了维持过滤速率恒定,必须相应地不断增大压差,以克服由于滤饼增厚而上升的阻力.由于压差要不断变化,因而恒速过滤较难控制,所以生产中一般采用恒压过滤,有时为避免过滤初期因压差过高引起滤布堵塞和破损,也可以采用先恒速后恒压的操作方式,过滤开始后,压差由较小值缓慢增大,过滤速率基本维持不变,当压差增大至系统允许的最大值后,维持压差不变,进行恒压过滤.\x0d①悬浮液的性质悬浮液的粘度对过滤速率有较大影响.粘度越小,过滤速率越快.因此对热料浆不应在冷却后再过滤,有时还可将滤浆先适当预热；由于滤浆浓度越大,其粘度也越大,为了降低滤浆的粘度,某些情况下也可以将滤浆加以稀释再进行过滤,但这样会过滤容积增加,同时稀释滤浆也只能在不影响滤液的前提下进行.\x0d②过滤推动力要使过滤操作得以进行,必须保持一定的推动力,即在滤饼和介质的两侧之间保持有一定的压差.如果压差是靠悬浮液自身重力作用形成的,则称为重力过滤,如化学实验中常见的过滤；如果压差是通过在介质上游加压形成的,则称为加压过滤；如果压差是在过滤介质的下游抽真空形成的,则称为减压过滤（或真空抽滤）；如果压差是利用离心力的作用形成的,则称为离心过滤.重力过滤设备简单,但推动力小,过滤速率慢,一般仅用来处理固体含量少且容易过滤的悬浮液；加压过滤可获得较大的推动力,过滤速率快,并可根据需要控制压差大小,但压差越大,对设备的密封性和强度要求越高,即使设备强度允许,也还受到滤布强度、滤饼的压缩性等因素的限制,因此,加压操作的压力不能太大,以不超过500kPa为宜.真空过滤也能获得较大的过滤速率,但操作的真空度受到液体沸点等因素的限制,不能过高,一般在85kPa以下.离心过滤的过滤速率快,但设备复杂,投资费用和动力消耗都较大,多用于颗粒粒度相对较大、液体含量较少的悬浮液的分离.一般说来,对不可压缩滤饼,增大推动力可提高过滤速率,但对可压缩滤饼,加压却不能有效地提高过程的速率.\x0d③过滤介质与滤饼的性质过滤介质的影响主要表现在对过程的阻力和过滤效率上,\x0d金属网与棉毛织品的空隙大小相差很大,生产能力和滤液的澄清度的差别也就很大.因此,要根据悬浮液中颗粒的大小来选择合适的过滤介质.滤饼的影响因素主要有颗粒的形状、大小、滤饼紧密度和厚度等,显然,颗粒越细,滤饼越紧密、越厚,其阻力越大.当滤饼厚度增大到一定程度,过滤速率会变得很慢,操作再进行下去是不经济的,这时只有将滤饼卸去,进行下一个周期的操作.
6. 关于板框压滤机过滤常数的测定
开始滤布表面没有附着滤饼，所以开始滤液会浑浊，新滤布的话，会更明显。
实验数据的内第一点，你指容什么？如果滤浆一样，滤布一样，进料压力一样的话，应该会准确的。
理论上滤液浓度越大过滤过程会越快，但出来的滤液不会多。一般压力越大，过滤速度会越快，但都是有限度的，所以过滤压力不可能无限度的加大，再说物料不一样，加大压力的过滤速度效果就不一样。说的不对之处，请批评！
7. 恒压过滤实验中滤浆浓度和操作压强对过滤常数有何影响
浓度越大k值越小 压强越大k值越大