過濾性能的測定實驗思考題

① 有關恆壓過濾常數測定實驗的幾道思考題，知道多少告訴我多少吧，謝謝啦！

（1） 通過來實驗你認為過濾自的一維模型是否適用？
答：是適用。用此模型能很好地描述這個過程，且誤差小。

（2） 當操作壓強增加一倍，其K值是否也增加1倍？要得到同樣的濾液量，
2p其過濾時間是否縮短了1半？ K答：恆壓過濾公式：q2＋2qqe＝Kτ （4-46） r
當操作壓強增加一倍，其K值也增加1倍。得到同樣的濾液量，其過濾時間縮短了1半。

（3） 影響過濾速率的主要因素有哪些？
答：1,壓力。2，濾餅結構。3，懸浮液中顆粒的聚集狀態。4，濾餅厚度增長
（4） 濾漿濃度和操作壓強對過濾常數K值有何影響？
答：濾漿濃度越大，過濾常數K值越小。操作壓強越大，過濾常數K值越大。
（5）為什麼過濾開始時，濾液常常有點混濁，過段時間後才變清？
答：1，過濾之初，液體渾濁。懸浮液中部分固體顆粒的粒徑可能會小於介質孔道的孔徑，過濾之初，液體渾濁。但顆粒會在孔道內很快發生「架橋」現象。2，開始形成濾餅層，濾液由渾濁變為清澈。

② 恆壓過濾常數的測定實驗怎樣進行誤差分析

一、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加上計量瓶中100ml濾液，這兩部分濾液可視為常量（用 表示），這些濾液對應的濾餅視為過濾介質以外的另一層過濾介質。在整理數據時，應考慮進去，則方程式（3-2）變為：

（各套 為200ml）

過濾常數的定義式：

（3-4）

兩邊取對數

(3-5)

因 ，故 與 的關系在對數坐標上標繪時應是一條直線，直線的斜率為 ，由此可得濾餅的壓縮性指數 ，然後代入式（3-4）求物料特性常數 。

⒉ 正交試驗法原理，參閱《化工基礎實驗》第3章。

四、實驗裝置

⒈ 本實驗共有八套裝置，設備流程如圖3-1所示，濾漿槽內放有已配製有一定濃度的硅藻土～水懸浮液。用電動攪拌器進行攪拌使濾漿濃度均勻（但不要使流體旋渦太大，使空氣被混入液體的現象），用真空泵使系統產生真空，作為過濾推動力。濾液在計量瓶內計量。

⒉ 濾漿升溫靠電熱，用調壓變壓器即時調節電熱器的加熱電壓來控溫。每個濾漿內有電熱器兩個。

⒊ 濾漿濃度的水平分別指存放在濾漿槽內濃度不同的濾漿。

⒋ 過濾介質的水平1、2分別指真空吸濾器（玻璃漏斗）G2、G3（G2、G3是玻璃漏斗的型號，出廠時標注在漏鬥上）。真空吸濾器的過濾面積為0.00385m2。

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

2

3

1

圖3-1 正交試驗法在過濾研究實驗中的應用的流程圖

1—攪拌裝置；2—溫度顯示儀；3—真空吸濾器；4—電熱棒；5—調節閥；6—濾液計量瓶；7—放液閥；

8—放液閥；9—真空表；10—進氣閥；11—緩沖罐；12—調節閥；13—真空泵；14—濾漿槽

五、實驗方法

⒈ 每個小組完成正交表中兩個試驗號的試驗，每個大組負責完成一個正交表的全部試驗。

⒉ 同一濾漿槽內，先做低溫，後做高溫。兩個濾漿槽內同一水平的溫度應相等。

⒊ 每組先把低溫下的實驗數據輸入計算機回歸過濾常數。當回歸相關系數大於0.95時，該組實驗合格，否則重新實驗。使用同一濾漿槽的兩組實驗均合格後，才能升溫。

⒋ 每一大組用同一台計算機匯總並整理全部實驗數據，每個小組列印一份結果。

⒌ 每個實驗的操作步驟：

⑴ 開動電動攪拌器將濾漿槽內硅藻土料漿攪拌均勻。將真空吸濾器按圖示安裝好，放入濾漿槽中，注意濾漿要浸沒吸濾器。

⑵ 打開進氣閥，關閉調節閥5。然後接通真空泵電閘。

⑶ 調節進氣閥10，使真空表讀數恆定於指定值，然後打開調節閥5，進行抽濾，待計量瓶中收集的濾液量達到100ml時，按表計時，作為恆壓過濾零點。記錄濾液每增加100ml所用的時間。當計量瓶讀數為800ml時停表並立即關閉調節閥5。

⑷ 打開進氣閥10和8，待真空表讀數降到零時，停真空泵。打開調節閥5，利用系統內大氣壓把吸附在吸濾器上濾餅卸到槽內。放出計量瓶內濾液，並倒回濾漿槽內。卸下吸濾器清洗待用。

⒍ 結束實驗後，切斷真空泵、電動攪拌器電源，清洗真空吸濾器並使設備復原。

六、注意事項

⒈ 每次實驗前都必須認真核對將做的實驗是否符合正交表中因素和水平的規定。

⒉ 每個人實驗的好壞，都會對整個大組的實驗結果產生重大影響。因此，每個人都應認真實驗，切不可粗心大意！

⒊ 放置真空吸濾器時，一定要把它浸沒在濾漿中，並且要垂直放置，防止氣體吸入，破壞物料連續進入系統和避免在器內形成濾餅厚度不均勻的現象。

⒋ 開關玻璃旋塞時，不要用力過猛，不許向外拔，以免損壞。

⒌ 每次實驗後應該把吸濾器清洗干凈。

⒍ 加熱濾漿時加熱電壓不能超過220V。當濾漿溫度快升到溫度的水平2所規定溫度時，加熱電壓應迅速降到40～50V。然後再酌情調節電壓進行升溫或保溫。

七、報告內容

⒈ 列出全部過濾操作的原始數據，表格由各組統一設計。

⒉ 用最小二乘法或作圖法求解正交表中一個試驗的 、 、 。

⒊ 把計算機輸出的恆壓過濾常數 、 、 填入實驗結果表中。

⒋ 對試驗指標K進行極差分析和方差分析，並寫出表中某列值的計算舉例。

⒌ 畫出表示K隨各因素水平變化趨勢的線圖，並做理論分析。

⒍ 由本次正交試驗可得出的結論。

⒎ 回答下列思考題

⑴ 為什麼每次實驗結束後，都得把濾餅和濾液倒回濾漿槽內？

⑵ 本實驗裝置真空表的讀數是否真正反映實際過濾推動力？為什麼？

表3-1 正交試驗的因素和水平

因素

水平
壓強差△P（Mpa）
過濾溫度t℃
濾漿濃度C
過濾介質M

1
0.03
室溫： ℃
5%
G2

2
0.04
室溫+10℃
10%
G3

3
0.05

15%

4
0.06

20%

③ 綜合性濾料過濾性能測試系統的實驗原理

過濾材料過濾性能測試儀原理及應用:
測試粉塵或微粒在發塵器內隨壓縮空氣分散，形成一致濃度後平均分布管道，通過靜電分級器和電荷中和器作用，形成具有一定單分散值的粉塵粒子，受試濾料另一側通過抽吸泵作用產生一定的吸氣氣流將粉塵牽引作用於受試濾料之上，以此模擬測試濾料在恆定的氣流和粉塵濃度下的運作情況。通過監測受試過濾材料兩面的粉塵或微粒濃度及粒徑分布，快速得出受試過濾材料的過濾效率以及粉塵穿透率。

粉塵或微粒在過濾材料表面及內部集聚會導致測試壓降增加，差壓感測器實時檢測受試濾料前後壓降的變化。空氣過濾器的過濾方式決定了過濾材料要受粉塵內部積累導致的過濾能耗增加引發的過濾效率下降，又要因為粒子沖擊導致的過濾材料內部損壞引發的穿透率提高及過濾效率下降。通過監測過濾效率-粒徑分布-壓降變化曲線，實現對受試試樣使用壽命的預評估。採用粒徑譜儀監測粉塵濃度的同時亦能測試粉塵粒徑分布，分級過濾效率，評估材料一定時間內靜態除塵效率以及整個使用周期內過濾材料隨工作情況變化的動態除塵效率。

獨有替換式垂直臟氣管道，可模擬濾料的實際使用過程，不僅能對基本靜態過濾效率進行測試，同時可為研發提供真實模擬測試，實現過濾材料的多用途使用性能驗證。配置底部粉塵收集器，使粉塵不會在受試濾料的臟氣上游再分散，而導致不明確的粉塵濃度，令測量無效(特別是重要參數：殘余壓降值)；此設計實現無差錯的長期運作，不需因清理粉塵沉積而經常全面中斷測量。

④ 濾袋動態過濾性能測試儀的測試過程是如何進行的

關於試驗的相關流程，標准集團來告訴你：

濾袋動態過濾性能測試儀測試

1. 初始化處理：初始濾料樣品濾塵性能測定，當壓力損失達到1000Pa的時進行清灰，反復30次後測定高效濾膜增重及出口粉塵濃度並記錄;

2. 老化處理：10000次間隔5s老化處理;

3. 穩定化處理：穩定化處理，安裝過程A進行10次濾塵—清灰操作;

4. 穩定化處理：按照A進行30濾塵—清灰操作。

適用范圍：

可用於濾料材料過濾性能的測試。該設備本身操作簡便，設計緊湊和堅固。可快速方便地調整過濾測試微塵濃度值，實際使用模擬度較高，模擬多種實際狀況。過濾後顆粒大小和濃度通過光散射光譜儀數字系統的在線測量

⑤ 過濾實驗目的是測什麼

過濾一般是指以石英砂等粒狀濾料層截留水中懸浮雜質，從而使得水獲得澄清的回工藝過程，濾料層能答截留粒徑遠比濾料孔隙小的水中雜質，主要通過接觸絮凝作用，其次為篩濾和沉澱作用。測量不同濾料層的水質，以說明大部分過濾效果在頂層完成。

⑥ 在過濾常數測定試驗中，如果濾液的黏度比較大,可以採用什麼措施來增大過濾速度

使用助濾劑，改善濾餅特性

⑦ 過濾的實驗目的是什麼

這個是要看整個實驗的目的是為了得到什麼，例如：
1）為了出去溶液中的不溶性固體，實驗所需要的即是濾液；
2）是為了得到得到濾渣，eg.A溶液與B溶液反應得到C沉澱，過濾烘乾濾渣，則可以得到固體C的質量

⑧ 水質的凈化與檢測的實驗報告。 1.實驗目的 2.實驗原理 3.主要儀器和試劑 4、實驗步驟和實驗現

1實驗目的及要求
掌握鉻法測定污水COD的方法及原理，同時了解其他水質指標，如SS、-N、PO43-。
1.2實驗原理
（1）重鉻酸鉀法測定污水COD
實驗原理：化學需氧量是用化學氧化劑氧化水中有機物污染物時所消耗的氧化劑量，用氧量（mg/L）表示。化學需氧量愈高，也表示水中有機污染物愈多。常用的氧化劑主要是重鉻酸鉀和高錳酸鉀。以高錳酸鉀作氧化劑時，測得的值稱CODMn。以重鉻酸鉀作氧化劑時，測得
的值稱CODCr，或簡稱COD。
重鉻酸鉀法測COD的原理是在水樣中加如一定量的重鉻酸鉀和催化劑硫酸銀，在強酸性介質中加熱迴流一段時間，部分重鉻酸鉀被水樣中可氧化物質還原，用硫酸亞鐵銨滴定剩餘的重鉻酸鉀，根據消耗重鉻酸鉀的量計算COD的值。
（2）污水中懸浮物（SS）的測定
測定方法：用0.45m濾膜過濾水樣，留在濾料上並於103-105℃烘至恆重的固體，經103-105℃烘乾後得到SS含量。
（3）污水氨氮的測定---納氏試劑分光光度法
測定范圍：本方法測定氨氮濃度范圍以氨計為0.050mg/L-0.30mg/L。
測定原理：氨氮是指以游離態的氨或銨離子形式存在的氨。氨氮與納氏試劑反應生成黃棕色的絡合物，在400nm-500nm波長范圍內與光吸收成正比，可用分光光度法進行測定。
3實驗儀器、材料、試劑及注意事項
（一）重鉻酸鉀法測定污水COD實驗條件：
（A）儀器
微波閉式COD消解儀、氟塑消解罐，25mL或50mL酸式滴定管、錐形瓶、移液管、容量瓶等。
（B）試劑
重鉻酸鉀標准溶液（c（l/6 K2Cr2O7=0.2500mol/L），試亞鐵靈指示
液，硫酸亞鐵銨標准溶液{c（NH4）2Fe(SO4)2·6H2O=0.1mol/L},H2SO4-Ag2SO4溶液
(C)測量范圍
1/4
0.25mol/L重鉻酸鉀溶液測定大於50mg/LCOD，0.025mol/L測定5-50mol/L的COD值。
（二）污水中懸浮物（SS）的測定儀器及注意事項
烘箱，分析天平，乾燥器，孔徑為0.45um、直徑45-60mm濾膜，玻璃漏斗，真空泵，內徑為30-50mm稱量瓶，無齒扁嘴鑷子，蒸餾水或同等純度的水。
注意事項：
（1）樹葉、木棒、水草等雜質應從水樣中除去。
（2）廢水粘度高時，可加2-4倍蒸餾水稀釋，搖均勻待沉澱物下降後再過濾。
（3）也可採用石棉坩堝進行過濾。
（三）污水氨氮測定的試劑、材料、儀器及注意事項
試劑和材料：
（1）無氨蒸餾水：在每升蒸餾水中加0.1mL濃硫酸進行重蒸餾。或用離子交換法，蒸餾水通過強酸性陽離子交換樹脂（氫型）柱來製取。無氨水貯存在帶有磨口玻璃塞的玻璃瓶內，每升中加10g強酸性陽離子交換樹脂（氫型），以利保存。
（2）硫酸鋁溶液：稱取18g硫酸鋁[Al2(SO4)3·18H2O]溶於100mL
水。
(3)50%(m+V)氫氧化鈉溶液：稱取25g氫氧化鈉（NaOH）水中。
（4）酒石酸鉀鈉溶液：稱取50g酒石酸鉀鈉（KNaC4H6O6·4H2O）溶於100mL水中，加熱煮沸驅氨，待冷卻後用水稀釋至100mL。
（5）納氏試劑：稱取80g氫氧化鉀KOH），溶於60mL水中。稱取20g碘化鉀（KI）溶於60mL水中。稱取8.7g氯化汞，加熱溶於125mL水中，然後趁熱將該溶液緩慢地加到碘化鉀溶液中，邊加邊攪拌，直到紅色沉澱不再溶解為止。在攪拌下，將冷卻的氫氧化鉀溶液緩慢滴加到上述混合液中，並稀釋至400mL，於暗處靜置24h，傾出上清液，貯於棕色瓶內，用橡膠塞塞緊，存放在暗處，此試劑至少穩定一個月。
（6）磷酸鹽緩沖溶液：稱取7.15g無水磷酸二氫鉀（KH2PO4）及45.08g
磷酸氫二鉀（K2HPO4·3H2O）溶於500mL水中。
（7）2%（m+V）硼酸溶液：稱取20g硼酸（H3BO3），溶於1000mL水中。
（8）氨氮標准溶液（10mg/L）：吸取10.00mL氨氮貯備溶液於1000mL容量瓶中，稀釋至標線，用時現配。
儀器：
500mL全玻璃蒸餾器，20mm比色皿，分光光度計

⑨ 在恆壓過慮實驗常數的測定實驗中，為什麼將過濾壓力增大一倍，它的過濾體積會縮小一倍呢

如圖。