(q qe ) K ( e )
2
式中：q—单位过滤面积的滤液体积， qe—单位过滤面积的虚拟滤液体积，
τ e—虚拟过滤时间，s
m3 / m3
m3 / m 2
m2 / s K—滤饼常数，由物料特性及过滤压差所决定，
q V / A
V—滤液体积，m
A—过滤面积，m2
3
τ —过滤时间，s
四、实验步骤
1、过滤操作步骤
（1）悬浮液的配制：浓度为3-5%（重量）较为适宜，配制好开动压缩机将其 送入贮浆罐中，使滤液搅拌均匀。 （ 2 ） 按板、框的纽数以 1-2-3-2-1-2… 的顺序排列过滤机的板和
框，把滤布用水湿透，再将滤布覆盖滤框的两侧（注意滤布孔要 对准过滤机的孔道，表面要平整，不起皱纹，以免漏液），然后 用压紧螺杆压紧板和框。
压力表
压缩空气
空气过滤减压阀
滤液 电动机和减速器 安全阀 水 滤 浆 水 液 位 计 计 量 筒 液 位 计量筒 流 水 储浆罐 液 位 计
压 缩 空 气 冲洗
排污
图 3—2 实验装置流程
搅拌器
洗水罐
滤液出口
滤液及洗叶液出口
洗水入管
一板
滤浆入管
三板
170 170 R40
少一滴一滴的流出为准).
2、测定洗涤速率
（1）将水放入洗水罐后关闭进水阀. （2）打开压缩空气进口阀,使压缩空气进入洗水罐,维
持洗涤压强与过滤时的压强相等.
（3）关闭过滤机固定头左上方的滤液出口阀,开启 左下方的洗水进口阀,洗少穿过滤渣层后流入计量筒,
测取有关数据.

洗涤完毕后,旋开压紧螺杆并将板,框拉开,卸出 滤渣,清洗滤布,整理板,框重新组装,以进行另一个操
（3）启动压缩机，排除减压阀前管内可能积存的水后，打开减压
阀前的阀门及进入贮浆罐的压缩空气阀门，调节空气过滤减压阀，
使其压强与选定的过滤压强一致，这样，压缩空气进入贮浆罐， 维持过滤压强恒定。
（4）关闭过滤机固定头左下方的洗水阀，打开其上方的
两个滤液出口阀，然后打开其右下方的滤浆进入旋塞，
滤浆便被压入板框过滤机内过滤，滤液流入计量筒计 量，测定 V 和相应的 ，待滤液充满全部滤框后，关闭 滤浆进入旋塞，停止过滤 （5）待滤渣装满框时即可停止过滤.(可以滤液量显著减
MgCO3 的悬浮液在配浆槽内配制一定浓度（浓度在
2-4%左右）后，送入贮罐用搅拌器加以搅拌，使之均 匀，并用压缩空气从贮浆罐送至板框压滤机压滤。滤 液在计量桶内计量。


洗水同样用再压缩空气从洗水罐压送至板框过滤机 行洗涤，洗水也入量筒计量。 实验完毕，贮浆罐中的滤浆用压缩空气送至配浆 槽贮存。
d 代 以 ，则得 q dq
2q 2q e q K k
将 对q标绘（q取各时间间隔内的平均值）， q
在恒压条件下，用秒表和计量筒分别测定一系列时 间间隔及对应的滤液体积，由此算出一系列在直角坐标 系中绘制的函数关系，得一直线。从而可确定过滤常数 K和qe。
如图形操作3-1所示，直 线斜率
sm
q
A
2 A k B
载距
2q e c K
由此可求出K和
B C
q
m3 m 2
qe
图3---1
三. 装置和流程
实验装置由配浆槽、贮浆罐、洗水罐、板框压滤 机、计量筒及空气压缩机等组成， 板框过滤机除固定头和可动头外，配有一纽滤板 （非洗涤板）一块，三纽滤板（洗涤板）两块，二纽
滤框四块，滤框厚度为20mm。板框的四个角均开有 19mm的孔，在板框装合后，即可构成供滤液，滤饼和 洗水流通的孔道。
对于不可压缩性滤渣,在恒压过滤情况下. 滤 液量与过滤时间的关系可用下式表示:
式中: 3 V ━ 时间内的滤液量，（ m ）
Ve ━
V Ve
2
KS e
2
虚拟的滤液液体积，它是形成相当于滤布阻力 的一层滤渣时，应得到的滤液量,（
S ━ 过滤面积，（ m 2 ）
m3 ）
━
K━
过滤常数，（
m2 s
）
相当于得到滤液V所需的过滤时间，（S）
e ━ 相当于得到滤液所需的过滤时间，（S）
上式也可写成：
q 2qe q K
2
式中
V q S
即单位过滤面积的滤液量（m）
将过滤方程式微分后得到
2qdq 2qe dq Kd
整理后得：
d 2q 2qe dq K K
层的厚度随着过滤过程的进行而不断增加，故在恒
压过滤操作中，过滤速率不断降低。

过滤速度由过滤介质两端的压力差及过滤介质的阻力决定.

过滤介质 阻力由二部分组成 , 一为滤布 , 一
为滤渣 .( 先积下来的滤渣成为后来的过滤介 质) .

因为滤渣厚度随着时间增加,所以恒压过滤 速度随着时间而降低.
在恒压过滤情况下. 滤液量与过滤时间的关系可 用下式表示:
化工原理实验
板框过滤实验
制作：谢少雄
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,验证过滤基本原理； 3、学会测定过滤常数K、qe的方法； 4、了解操作压力对过滤速率的影响。
二.基本原理

过滤过程过滤是以某种多控物质作为介质来处理
悬浮乳液的操作。在外力的作用下，悬浮液中的液 体通过介质的孔道而固体颗粒被截流下来，从而实 现固液分离，因此，过滤操作本质上是流体通过固 体颗粒通过床层的流动，所不同的是这个固体颗粒
19
二板
返 回
图 3—3 板框结构图
框的一角
板框过滤机的板框结构如图3-3所示
过滤板:规格:170×170×20（mm）。 滤框厚度为20mm,每个框的过滤面积为 过滤面积
0.0478m 2
A 0.17 0.17 0.04 2 4 0.191m
2


2
滤 布：工业用 计量桶：长146mm、宽150mm
作循环.

实验结束后,停止搅拌,立即用压缩空所将贮浆罐 内的剩余悬浮液送回配浆槽内贮存, 停压缩机.清洗贮
浆罐及液位计等,以免剩余悬浮液沉淀,堵塞管道,阀门
等.
五．报告要求

1、将实验数据记录及整理列表。 2、根据实验数据，求出过滤压强下的过 滤常数K，qe。
六. 思考题



1、为什么过滤开始时，滤液常常有一点混浊，过 段时间才清？ 2、当操作压强增加一倍，其K值是否也增加一倍？ 要得到同样的过滤液，其过滤时间是否缩短了一半？ 3、影响过滤速率的主要因素有哪些？ 4、滤浆浓度和操作压强对过滤常数K值有何影响？