恒压过滤与真空

『壹』 恒压过滤于恒速过滤的区别

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，由于专随着过滤的进行，滤饼厚属度逐渐增加，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。

『贰』 恒压过滤常数的测定实验怎样进行误差分析

一、实验目的

⒈ 掌握恒压过滤常数 、 、 的测定方法，加深对 、 、 的概念和影响因素的理解。

⒉ 学习滤饼的压缩性指数s和物料常数 的测定方法。

⒊ 学习 一类关系的实验确定方法。

⒋ 学习用正交试验法来安排实验，达到最大限度地减小实验工作量的目的。

⒌ 学习对正交试验法的实验结果进行科学的分析，分析出每个因素重要性的大小，指出试验指标随各因素变化的趋势，了解适宜操作条件的确定方法。

二、实验内容

⒈ 设定试验指标、因素和水平。因课时限制，必须合作共同完成一个正交表。故统一规定试验指标为恒压过滤常数 ，实验室提供的实验条件可以设定的因素及其水平如表3-1所示，其中除滤浆浓度可以选二水平或四水平外，其余因素的水平必须按表3-1选取。并假定各因素之间无交互作用。

⒉ 统一选择正交表，按所选正交表的表头设计，填入与各因素水平对应的数据，使它变成直观的“实验方案”表格。

⒊ 分小组进行实验，测定每个实验条件下的过滤常数 、 、 。

⒋ 对试验指标 进行极差分析和方差分析；指出各个因素重要性的大小；讨论 随其影响因素的变化趋势；以提高过滤速度为目标，确定适宜的操作条件。

三、实验原理

⒈ 恒压过滤常数 、 、 的测定方法

过滤是利用过滤介质进行液—固系统的分离过程，过滤介质通常采用带有许多毛细孔的物质如帆布、毛毯、多孔陶瓷等。含有固体颗粒的悬浮液在一定压力的作用下液体通过过滤介质，固体颗粒被截留在介质表面上，从而使液固两相分离。

在过滤过程中，由于固体颗粒不断地被截留在介质表面上，滤饼厚度增加，液体流过固体颗粒之间的孔道加长，而使流体流动阻力增加。故恒压过滤时，过滤速率逐渐下降。随着过滤进行，若得到相同的滤液量，则过滤时间增加。

恒压过滤方程

（3-1）

式中： —单位过滤面积获得的滤液体积，m3 / m2；

—单位过滤面积上的虚拟滤液体积，m3 / m2；

—实际过滤时间，s；

—虚拟过滤时间，s；

—过滤常数，m2/s。

将式（3-1）进行微分可得：

（3-2）

这是一个直线方程式，于普通坐标上标绘 的关系，可得直线。其斜率为 ，截距为 ，从而求出 、 。至于 可由下式求出：

（3-3）

当各数据点的时间间隔不大时， 可用增量之比 来代替。

在本实验装置中，若在计量瓶中收集的滤液量达到100ml时作为恒压过滤时间的零点。

那么，在此之前从真空吸滤器出口到计量瓶之间的管线中已有的滤液再加上计量瓶中100ml滤液，这两部分滤液可视为常量（用 表示），这些滤液对应的滤饼视为过滤介质以外的另一层过滤介质。在整理数据时，应考虑进去，则方程式（3-2）变为：

（各套 为200ml）

过滤常数的定义式：

（3-4）

两边取对数

(3-5)

因 ，故 与 的关系在对数坐标上标绘时应是一条直线，直线的斜率为 ，由此可得滤饼的压缩性指数 ，然后代入式（3-4）求物料特性常数 。

⒉ 正交试验法原理，参阅《化工基础实验》第3章。

四、实验装置

⒈ 本实验共有八套装置，设备流程如图3-1所示，滤浆槽内放有已配制有一定浓度的硅藻土～水悬浮液。用电动搅拌器进行搅拌使滤浆浓度均匀（但不要使流体旋涡太大，使空气被混入液体的现象），用真空泵使系统产生真空，作为过滤推动力。滤液在计量瓶内计量。

⒉ 滤浆升温靠电热，用调压变压器即时调节电热器的加热电压来控温。每个滤浆内有电热器两个。

⒊ 滤浆浓度的水平分别指存放在滤浆槽内浓度不同的滤浆。

⒋ 过滤介质的水平1、2分别指真空吸滤器（玻璃漏斗）G2、G3（G2、G3是玻璃漏斗的型号，出厂时标注在漏斗上）。真空吸滤器的过滤面积为0.00385m2。

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

2

3

1

图3-1 正交试验法在过滤研究实验中的应用的流程图

1—搅拌装置；2—温度显示仪；3—真空吸滤器；4—电热棒；5—调节阀；6—滤液计量瓶；7—放液阀；

8—放液阀；9—真空表；10—进气阀；11—缓冲罐；12—调节阀；13—真空泵；14—滤浆槽

五、实验方法

⒈ 每个小组完成正交表中两个试验号的试验，每个大组负责完成一个正交表的全部试验。

⒉ 同一滤浆槽内，先做低温，后做高温。两个滤浆槽内同一水平的温度应相等。

⒊ 每组先把低温下的实验数据输入计算机回归过滤常数。当回归相关系数大于0.95时，该组实验合格，否则重新实验。使用同一滤浆槽的两组实验均合格后，才能升温。

⒋ 每一大组用同一台计算机汇总并整理全部实验数据，每个小组打印一份结果。

⒌ 每个实验的操作步骤：

⑴ 开动电动搅拌器将滤浆槽内硅藻土料浆搅拌均匀。将真空吸滤器按图示安装好，放入滤浆槽中，注意滤浆要浸没吸滤器。

⑵ 打开进气阀，关闭调节阀5。然后接通真空泵电闸。

⑶ 调节进气阀10，使真空表读数恒定于指定值，然后打开调节阀5，进行抽滤，待计量瓶中收集的滤液量达到100ml时，按表计时，作为恒压过滤零点。记录滤液每增加100ml所用的时间。当计量瓶读数为800ml时停表并立即关闭调节阀5。

⑷ 打开进气阀10和8，待真空表读数降到零时，停真空泵。打开调节阀5，利用系统内大气压把吸附在吸滤器上滤饼卸到槽内。放出计量瓶内滤液，并倒回滤浆槽内。卸下吸滤器清洗待用。

⒍ 结束实验后，切断真空泵、电动搅拌器电源，清洗真空吸滤器并使设备复原。

六、注意事项

⒈ 每次实验前都必须认真核对将做的实验是否符合正交表中因素和水平的规定。

⒉ 每个人实验的好坏，都会对整个大组的实验结果产生重大影响。因此，每个人都应认真实验，切不可粗心大意！

⒊ 放置真空吸滤器时，一定要把它浸没在滤浆中，并且要垂直放置，防止气体吸入，破坏物料连续进入系统和避免在器内形成滤饼厚度不均匀的现象。

⒋ 开关玻璃旋塞时，不要用力过猛，不许向外拔，以免损坏。

⒌ 每次实验后应该把吸滤器清洗干净。

⒍ 加热滤浆时加热电压不能超过220V。当滤浆温度快升到温度的水平2所规定温度时，加热电压应迅速降到40～50V。然后再酌情调节电压进行升温或保温。

七、报告内容

⒈ 列出全部过滤操作的原始数据，表格由各组统一设计。

⒉ 用最小二乘法或作图法求解正交表中一个试验的 、 、 。

⒊ 把计算机输出的恒压过滤常数 、 、 填入实验结果表中。

⒋ 对试验指标K进行极差分析和方差分析，并写出表中某列值的计算举例。

⒌ 画出表示K随各因素水平变化趋势的线图，并做理论分析。

⒍ 由本次正交试验可得出的结论。

⒎ 回答下列思考题

⑴ 为什么每次实验结束后，都得把滤饼和滤液倒回滤浆槽内？

⑵ 本实验装置真空表的读数是否真正反映实际过滤推动力？为什么？

表3-1 正交试验的因素和水平

因素

水平
压强差△P（Mpa）
过滤温度t℃
滤浆浓度C
过滤介质M

1
0.03
室温： ℃
5%
G2

2
0.04
室温+10℃
10%
G3

3
0.05

15%

4
0.06

20%

『叁』 恒压过滤时，初期阶段为什么不采用恒压操作

过滤实验，初始阶段不采取恒压操作的原因是开始过滤时，滤布的通透性非常好，过滤速度很快，不需要太高的压力，随着过滤的进行，过滤速度逐渐减慢，逐渐加压，以增加过滤速度。当操作压强增加一倍,其K值不一定增加一倍，要得到同样的过滤量时,其过滤时间不会缩短一半。有时候物料的黏度过大，细颗粒杂质太多，增加压力是没用的，反而会降低过滤速度。此时采用助滤剂是比较好的选择。

『肆』 为什么说真空过滤比一般过滤更为可取

真空过滤一般也叫负压过滤机，是一种自动化程度高，过滤精度高的纸带过滤设备，过滤精度最高能达10微米，一般为大流量过滤设备，例如十几台机床用一套过滤设备，负压过滤机就是最好的选择，全自动过滤、增氧、恒压控制，无需人工参与，但比如单台机床，最好用一般过滤，例如JHZG系列纸带过滤机、鼓式过滤机等，空间面积小，操作简单等。
也可以说各有各的优点，烟台江海过滤设备有限公司专业生产机床乳化液的集中过滤设备。
1.过滤单元组成
可以由磁性分离器、磁性刮板沉淀、平网式纸带过滤、鼓式过滤机、弧网式过滤机、负压纸带过滤等组合。根据用户生产所需精度合理选择过滤形式，以获得经济过滤精度。
2.系统单元组成：
自动配液单元、自动除油单元、乳化液转移槽、过滤单元、管路及电气控制单元等，其中管路有全地沟、全架空管路及地沟与架空管路相结合三种方式。
辅助单元：
1.除油、增氧系统
油水分离在过滤机的上水箱中处理，将浮到表面的污油排出，流入储油桶。
微气浮油水分离装置有富氧加气机构，均匀混入切削液中，可有效的抑制厌氧菌生长和加速浮油分离，从而延长切削液的有效使用期，降低切削液使用成本。 2.切削液温控系统
如需要冷却控温，可外接制冷设施。制冷机有数字温控仪可以调节温度设定值并实时显示冷却液的实际温度，制冷机组自动运行使冷却液控制在工艺要求的温度上。
3、变频恒压供水系统
采用多泵并联变频调速恒压供水，输出功率随机床开动的数量多少可自动调整，保持系统设定压力不变，提高系统供液量的稳定性，并且可以节省电能30％左右。
4.供液系统与回液系统
供液管由总管、支管和输出管组成，可以架空固定在立柱上，也可从地沟走，输出管通过阀和软管将切削液送入机床。机床电磁阀控制供液或切断供液。
架空回液方式：从机床流出的脏切削液通过出液槽流入回液箱，由回液泵将切削液连同磨屑一起抽送并向上打入架空回液管，送回过滤机。回液泵是专为脏切削液回送设计的配套泵,可抽吸杂质颗粒在15mm左右的污液。回水箱装有浮球式液位检测装置，由传感器检测位置变化。
地沟回液方式：从机床流出的脏切削液流入地沟，在地沟冲洗液的帮助下，切削液连同切屑一起送回过滤机。
下面介绍烟台江海过滤设备有限公司集中过滤系统特点：
集中过滤冷却系统采用大循环、大流量、大行程液体回流，切削液的热量散发快，供液系统温度低，并且在停工期设有内循环，使大流量的切削液能不间断地流动，有效的抑制了细菌的生长，同时也容易对切削液的性能指标实现自动控制，确保切削液的质量。另外，集中供液也便于污液的集中处理，保护生态环境，符合环保要求。

『伍』 恒压滤饼过滤实验中每次实验结束关真空泵后为什么要开真空泵集液瓶滤液为什

如果不放加的，时间长了，滤饼应该回空气中的尘埃落上而使得过滤效果不好!而且实验中采用硅藻土做为助滤济，来增加滤饼的压缩性和空隙率，因而做完试验后要回收!

『陆』 超滤膜一般是恒压过滤还是很流过滤

超滤膜一般是恒压过滤还是很流过滤
其中超滤膜结合反渗透膜的双膜法处 理技术,其出水
运行方式错流过滤 运行模式 程序控制清洗 运行压力

『柒』 什么叫恒压过滤

无法正常回答

『捌』 真空恒压过滤实验

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