化工原理实验恒压过滤实验数据处理

❶ 恒压过滤时，为什么实验数据第一点

过滤实验，初始阶段不采取恒压操作的原因是开始过滤时，滤布的通透性版非常好，过滤权速度很快，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。

❷ 化工原理实验数据处理之液液萃取测定传质单元高度

NOG= L/G=(yb-ya)/(xb-xa) NOG横坐标为（yb-mxa）/（ya-mxa）表示吸收程度.吸收因数A越大,越能提高吸收强度（yb-mxa）/（ya-mxa）.但是A=L/(mG)中，平衡常数m由物质和操作温度决定，增加液气比L/G,会导致吸收液用量大,能耗高,所得溶液浓度低。

❸ 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

❹ 为什么恒压过滤实验中得出的数据作图后求的过滤常数为负数，分析是实

大部分情况下系统误差具有单向性,是可以降低的.在这个实验中,系统误差主要包括,仪器误差,操作误差和主观误差.分光光度计的灵敏度,直接影响读数结果,属于仪器误差；量取试剂时的精确度不足,致使配制的溶液与理论要求又偏差；主观误差又称个人误差,是每个实验者自身的问题了,比如读刻度时个人习惯的偏高或偏低,在这个实验中,读数产生的个人误差,,个人的读数与理论值是一定会有误差的.还有就是偶然误差,它是某些难以控制且无法避免的因素造成的,在本实验中,测定环境的温度,湿度,气压等不可避免的因素,其造成的误差是难以精确衡量的

❺ 用板框式压滤机做恒压过滤实验，处理实验结果时算得滤饼压缩性指数为负这是对的吗负值代表什么即l

主要有这么几点：1、压力，我是指的物料上料的压滤，开始上料时要逐版步加压，当权压力到了板框压滤机的允许压力后，要尽量恒压上料。 2、物料要前后均匀，就是要保持物料的密度一致。3、胶框（2号框）进料眼防止堵塞。如各个框的进料眼不一致。容易造成压差。造成物料上框不匀。

❻ 实验测定过滤速率常数时应测哪些数据如何整理所测数据得到过滤常数

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%

❼ 正交试验方法

正交实验设计

当析因设计要求的实验次数太多时，一个非常自然的想法就是从析因设计的水平组合中，选择一部分有代表性水平组合进行试验。因此就出现了分式析因设计(fractional factorial designs)，但是对于试验设计知识较少的实际工作者来说，选择适当的分式析因设计还是比较困难的。

正交试验设计(Orthogonal experimental design)是研究多因素多水平的又一种设计方法，它是根据正交性从全面试验中挑选出部分有代表性的点进行试验，这些有代表性的点具备了“均匀分散，齐整可比”的特点，正交试验设计是分式析因设计的主要方法。是一种高效率、快速、经济的实验设计方法。日本著名的统计学家田口玄一将正交试验选择的水平组合列成表格，称为正交表。例如作一个三因素三水平的实验，按全面实验要求，须进行33=27种组合的实验，且尚未考虑每一组合的重复数。若按L9(3)3正交表按排实验，只需作9次，按L18(3)7正交表进行18次实验，显然大大减少了工作量。因而正交实验设计在很多领域的研究中已经得到广泛应用。

1．正交表

正交表是一整套规则的设计表格，用 。L为正交表的代号，n为试验的次数，t为水平数，c为列数，也就是可能安排最多的因素个数。例如L9(34)， (表11)，它表示需作9次实验，最多可观察4个因素，每个因素均为3水平。一个正交表中也可以各列的水平数不相等，我们称它为混合型正交表，如L8(4×24) (表12)，此表的5列中，有1列为4水平，4列为2水平。根据正交表的数据结构看出，正交表是一个n行c列的表，其中第j列由数码1，2，… Sj 组成，这些数码均各出现N/S 次，例如表11中，第二列的数码个数为3，S=3 ，即由1、2、3组成，各数码均出现 次。

正交表具有以下两项性质：

(1)每一列中，不同的数字出现的次数相等。例如在两水平正交表中，任何一列都有数码“1”与“2”，且任何一列中它们出现的次数是相等的；如在三水平正交表中，任何一列都有“1”、“2”、“3”，且在任一列的出现数均相等。
(2)任意两列中数字的排列方式齐全而且均衡。例如在两水平正交表中，任何两列(同一横行内)有序对子共有4种：(1，1)、(1，2)、(2，1)、(2，2)。每种对数出现次数相等。在三水平情况下，任何两列(同一横行内)有序对共有9种，1.1、1.2、1.3、2.1、2.2、2.3、3.1、3.2、3.3，且每对出现数也均相等。

以上两点充分的体现了正交表的两大优越性，即“均匀分散性，整齐可比”。通俗的说，每个因素的每个水平与另一个因素各水平各碰一次，这就是正交性。

2. 交互作用表 每一张正交表后都附有相应的交互作用表，它是专门用来安排交互作用试验。表14就是L8(27)表的交互作用表。

安排交互作用的试验时，是将两个因素的交互作用当作一个新的因素，占用一列，为交互作用列，从表14中可查出L8(27)正交表中的任何两列的交互作用列。表中带( )的为主因素的列号，它与另一主因素的交互列为第一个列号从左向右，第二个列号顺次由下向上，二者相交的号为二者的交互作用列。例如将A因素排为第(1)列，B因素排为第(2)列，两数字相交为3，则第3列为A×B交互作用列。又如可以看到第4列与第6列的交互列是第2列，等等。

3．正交实验的表头设计 表头设计是正交设计的关键，它承担着将各因素及交互作用合理安排到正交表的各列中的重要任务，因此一个表头设计就是一个设计方案。

表头设计的主要步骤如下：

(1)确定列数 根据试验目的，选择处理因素与不可忽略的交互作用，明确其共有多少个数，如果对研究中的某些问题尚不太了解，列可多一些，但一般不宜过多。当每个试验号无重复，只有1个试验数据时，可设2个或多个空白列，作为计算误差项之用。
(2)确定各因素的水平数 根据研究目的，一般二水平(有、无)可作因素筛选用；也可适用于试验次数少、分批进行的研究。三水平可观察变化趋势，选择最佳搭配；多水平能以一次满足试验要求。
(3)选定正交表 根据确定的列数&;与水平数(t)选择相应的正交表。例如观察5个因素8个一级交互作用，留两个空白列，且每个因素取2水平，则适宜选L16(215)表。由于同水平的正交表有多个，如L8(27)、L12(211)、L16(215)，一般只要表中列数比考虑需要观察的个数稍多一点即可，这样省工省时。
(4)表头安排 应优先考虑交互作用不可忽略的处理因素，按照不可混杂的原则，将它们及交互作用首先在表头排妥，而后再将剩余各因素任意安排在各列上。例如某项目考察4个因素A、B、C、D及A×B交互作用，各因素均为2水平，现选取L8(27)表，由于AB两因素需要观察其交互作用，故将二者优先安排在第1、2列，根据交互作用表查得A×B应排在第3列，于是C排在第4列，由于A×C交互在第5列，B×C交互作用在第6列，虽然未考查A×C与B×C，为避免混杂之嫌，D就排在第7列。

(5)组织实施方案 根据选定正交表中各因素占有列的水平数列，构成实施方案表，按实验号依次进行，共作n次实验，每次实验按表中横行的各水平组合进行。例如L9(34)表，若安排四个因素，第一次实验A、B、C、D四因素均取1水平，第二次实验A因素1水平，B、C、D取2水平，……第九次实验A、B因素取3水平，C因素取2水平，D因素取1水平。实验结果数据记录在该行的末尾。因此整个设计过程我们可用一句话归纳为：“因素顺序上列、水平对号入座，实验横着作”。

4．二水平有交互作用的正交实验设计与方差分析

例8 某研究室研究影响某试剂回收率的三个因素，包括温度、反应时间、原料配比，每个因素都为二水平，各因素及其水平见表16。选用L8(27)正交表进行实验，实验结果见表17。

首先计算Ij 与IIj ，Ij为第j列第1水平各试验结果取值之和，IIj为第j列第2水平各试验结果取值之和。然后进行方差分析。过程为：
求：总离差平方和
各列离差平方和 SSj=
本例各列离均差平方和见表10最底部一行。即各空列SSj之和。即误差平方和
自由度v为各列水平数减1，交互作用项的自由度为相交因素自由度的乘积。
分析结果见表18。

从表18看出，在α＝0.05水准上，只有C因素与A×B交互作用有统计学意义，其余各因素均无统计学意义，A因素影响最小，考虑到交互作用A×B的影响较大，且它们的二水平为优。在C2的情况下， 有B1A2和B1，A1两种组合状况下的回收率最高。考虑到B因素影响较A因素影响大些，而B中选B1为好，故选A2B1。这样最后决定最佳配方为A2B1C2，即80℃，反应时间2.5h，原料配比为1.2:1。

如果使用计算机进行统计分析，在数据是只需要输入试验因素和实验结果的内容，交互作用界的内容不用输入，然后按照表头定义要分析的模型进行方差分析。

❽ 化工原理 恒压过滤问题 求详细过程

看看这张图，懂了吗

❾ 化工原理过滤实验的几个问题，帮帮忙～～

1、打开真空阀是为了利用液位高度差把吸附在滤器上的滤饼压回槽内；为了不改变浓度。2、①滤布损坏②密封位置失效。3、过滤阻力越来越大