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2016-05-31 05:11

恒壓過濾實驗裝置使用說明書

恒壓過濾實驗裝置使用說明書

一、 實驗概述:
   過濾是一種常用的單元操作過程。過濾的方式很多,有重力過濾、離心過濾、真空過濾、板框過濾等。恒壓過濾是板框過濾的一種形式,是在一定的壓強差作用下迫使懸浮液通過一多孔介質(zhì),從而將固體顆粒截留,同時讓液體通過介質(zhì)。實際上過濾也是一種使流體通過顆粒層的流動方式。因為過濾裝置簡單,投資小,操作簡便,常用于液固懸浮液的分離操作,在化工、冶金、制藥、精細化工行業(yè)廣泛被采用。
二、設(shè)備性能與主要技術(shù)參數(shù):
1、本實驗裝置主要由板框過濾機、空壓機、電機攪拌器、計量槽、壓力容器、控制閥、不銹鋼框架、控制屏等組成,
2、板框過濾機的過濾面積為0.084m2(外形尺寸:0.200×0.200m,有效過濾面積:0.150×0.150m),用帆布攔截過濾介質(zhì),由空壓機提供壓力,并且恒壓可調(diào)。以碳酸鈣和水混合成懸浮液,可完成過濾常數(shù)的測定實驗。
3、空壓機采用z-0.036微型壓縮機,排氣量:0.036m3/h;壓力:0.7Mpa、功率:0.75KW、轉(zhuǎn)速:1200rpm。
4、壓力容器 (Φ320×560㎜,有效容積為30L)在它的上面裝有壓力表(測量范圍:0-0.6Mpa,測量精度:2.5級)、空壓機入口給混合液加壓、視鏡可方便觀察容器內(nèi)的液位。
5、盛渣槽 :過濾時會有一點泄漏現(xiàn)象,為保證實驗室的衛(wèi)生用來盛泄漏的混合液。
6、計量槽內(nèi)的料漿儲量用電子天平稱量。
7、電機攪拌器:原0-2800r/min,經(jīng)減速器變?yōu)?-200r/min(可調(diào))。
8、電控箱由不銹鋼制成。裝有減速器、電源開關(guān)和空壓機開關(guān),按下開關(guān)旋鈕指示燈亮即相應(yīng)的工作正在進行,沿開關(guān)旋鈕上的箭頭方向旋轉(zhuǎn)則為關(guān)。
9、濾餅可回收利用。及用濾餅重新配制懸浮液。
三、 實驗?zāi)康模?br /> 1、 掌握過濾的基本方法;
2、 讓學(xué)生熟悉恒壓濾機的構(gòu)造和操作流程;
3、 掌握在恒壓下過濾常數(shù)K、當(dāng)量濾液體積qe的求取;
4、 通過自動壓力改變,體現(xiàn)操作壓力對過濾速率的影響;
5、 觀察過濾終了速率與洗滌速率的關(guān)系。
四、 實驗原理:
在實際應(yīng)用恒壓過濾方程和恒速過濾方程解決計算或進行工業(yè)設(shè)計時,必須先要測知方程中的過濾常數(shù)K, , 。過濾常數(shù)的測定是用操作中所需處理的懸浮液在裝置中進行。
板框壓濾機是具有較長歷史的間歇過濾設(shè)備,板和框一般制成正方形,板和框都在其對角線上開著四個圓孔,組裝壓緊后即構(gòu)成供濾液、濾漿和洗滌液的流動通道。
過濾時懸浮液在一定的壓差下經(jīng)濾漿通道由濾框角端的暗孔進入框內(nèi);濾液分別穿過兩側(cè)的濾布,再經(jīng)相鄰濾板的凹槽匯集至濾液出口排走,固相則被截留于框內(nèi)形成濾餅,待框內(nèi)充滿了濾餅,過濾即可停止。
若濾餅需要洗滌,要先關(guān)閉洗滌板下部的濾液出口則將洗滌液壓入洗滌通道后,經(jīng)洗滌板角端的側(cè)孔進入兩側(cè)板面,洗滌液在壓差作用下穿過一層濾布和整個濾框厚的濾餅層,然后再橫穿一層濾布,由過濾板上的凹槽匯集至下部的濾液出口排出。
恒壓條件下:

此式表明恒壓過濾情況下, 與q之間為直線關(guān)系,直線斜率為1/K,截距為 。測出在一系列過濾時間θ內(nèi)單位過濾面積上所獲得的累積濾液量體積,并由此算出一系列q值,從而得出一組對應(yīng)的 值。而與此相對應(yīng)的q值應(yīng)為 即: ;以θ/q為縱坐標(biāo), 為自變量在橫坐標(biāo)做圖,可得出K和 。再以θ=0、q=0代入過濾方程式 中即可求出 值。
但必須注意,以上結(jié)果只有在試驗條件與工業(yè)生產(chǎn)條件相同時才能直接使用。

七、實驗操作步驟及注意事項:
1、先將板框過濾機的緊固手柄全部松開,板、框清洗干凈。
2、將干凈濾布安放在濾框兩側(cè),注意必須將濾布四角的圓孔與濾框四角的圓孔中心對正,以保證濾液和清洗液流道的暢通。
3、安裝時應(yīng)從左至右進行,裝好一塊,用手壓緊一塊。板框過濾機板、框排列順序為:固定頭-非洗滌板-框-洗滌板-框-非洗滌板-可動頭。用壓緊裝置壓緊后待用。
4、裝完以后即可緊固手柄至人力轉(zhuǎn)不動為止。
5、往壓力容器內(nèi)加水,打開控制屏上的電源開關(guān),再加入碳酸鈣1kg(濃度4%),使其攪拌均勻。至視鏡的1/2處。此時,開啟電機使其加入的物料攪拌均勻。
6、約5min后,檢查所有閥門看是否已關(guān)緊?確保全部關(guān)緊后,待氣壓達到0.4Mpa后,打開壓力容器的進氣閥,再打開空壓機出口轉(zhuǎn)換閥送氣,同時注意控制壓力容器的進氣閥的開度,控制混合釜壓力表的指示值在0.1MPa范圍,并一直維持在恒壓條件下操作。
7、先打開過濾機的出料閥,并準備好秒表,做好過濾實驗的讀數(shù)和記錄準備,再打開板框過濾機的進料閥,開始過濾操作。
8、注意看看板框是否泄漏(無大量液體沖出,少量漏液無妨)?確認正常后,觀察濾液情況,一般開始出來的比較渾濁,待濾液變清后,立即開始讀取計量槽的數(shù)據(jù),并同時開始計時和記錄相關(guān)實驗數(shù)據(jù)。
9、本裝置的計量槽分左右計量筒計量,左側(cè)計濾液量,右側(cè)計洗水量。讀取5組以上的實驗數(shù)據(jù)后,即可關(guān)閉進料閥和出料閥結(jié)束過濾實驗。
10、如果需要做濾餅洗滌實驗,則在結(jié)束過濾實驗之后,關(guān)閉混合釜的進氣閥,打開水槽的進水閥加洗滌水至其液位計的2/3處。然后關(guān)閉進水閥,打開進氣閥,恒壓在0.1~0.2MPa范圍,按過濾實驗相同的方法操作,完成實驗后,關(guān)閉進水閥和出水閥結(jié)束濾餅洗滌實驗。
11、如果改變操作壓力,從(2)開始重復(fù)上述實驗。
12、每次完成實驗之后,應(yīng)注意用水清洗粘在釜壁面、攪拌槳葉,以及板、框和輸料管上的殘渣,避免長期實驗后堵塞管道。
13、清掃實驗室現(xiàn)場,結(jié)束實驗。
注意事項:
1.加氣后應(yīng)停止攪拌。將釜內(nèi)壓力保持在0.1-0.2Mpa。
2.啟動空壓機時應(yīng)先開啟旁通閥,然后逐步減小開度。減壓后的氣體壓力不得超過0.2Mpa。
3.設(shè)備的維修主要是空壓機、電機,請參照有關(guān)的使用說明書和有關(guān)的電機手冊;
4.電動攪拌器為無級調(diào)速。使用時首先接上系統(tǒng)電源,打開調(diào)速器開關(guān),調(diào)速鈕一定由小到大緩慢調(diào)節(jié),切勿反方向調(diào)節(jié)或調(diào)節(jié)過快損壞電機。
  5.啟動攪拌前,用手旋轉(zhuǎn)一下攪拌軸以保證順利啟動攪拌器。
6.設(shè)備使用后,都必須注意攪拌槽、閥門、水槽和計量槽的排污和清洗,并放盡殘夜,清洗設(shè)備;
7.設(shè)備安裝調(diào)試好以后,盡量不要隨意變動,以免影響使用;
8.如果管道連接件泄漏,可用維修的活動扳手緊錮連接螺母,或加密封生料帶之后再緊錮,還不行,則必須更換管道接頭或管道;
9.平時應(yīng)注意電機、空壓機的加油和保養(yǎng)。
10.卸開板框,將板框和濾布清洗干凈;將濾餅返回配料槽。