化工原理实验讲义(1) - 图文(8)

儿坐标上以Δτ/Δq为纵坐标，以q为横坐标（由于Δτ/Δq的值是对Δq来说的，因此图上q的值应取其此区间的平均值）。即可得到一直线，这条直线的斜率为2/K，截距即为2qe/K，由此可求出K及qe，再以q=0, τ=0带入式（2）即可求得τe。

涤速率与最终过滤速率关系的测定 洗涤速率的计算

(dvd?)洗＝Vw

?w （5）

式中：Vw――洗液量，m3

τw――洗涤时间，s。

最终过滤速率的计算：

(dvd?)终＝KA22(V?Ve)?KA2(q?qe) （6）

在一定压强下，洗涤速率是恒定不变的。它可以在水量流出正常后开始计量，计量多少也可根据需要决定，因此它的测定比较容易。至于最终过滤速率的测定则比较困难。因为它是一个变数，过滤操作要进行到滤框全部被滤渣充满。此时的过滤速率 才是最终过滤速率。它可以从滤液量显著减少来估计。此是滤液出口处的液流由满管口变成线状流下。也可以利用作图法来确定，一般情况下，最后的Δτ/Δq 对q在图上标绘的点会偏高，可在图中直线的延长线上取点，作为过滤终了阶段来计算最终过滤速率。至于在本板框式过滤机中洗涤速率是否是最终过滤速率的四分之一，可根据实验设备和实验情况，自行分析。

4、滤浆浓度的测定

如果固体粉末的颗粒比较均匀的话，滤浆浓度和它的密度有一定的关系，因此可以量取100毫升的滤浆称出重量，然后从浓度--密度关系曲线中查出滤浆浓度。此外，也可以利用测量过滤中的干滤饼及同时得到的滤液量来计算。干滤饼要用烘干的办法来取得。如果滤浆没有泡沫时，也可以用测比重的方法来确定浓度。

本实验是根据配料时加入水和干物料的重量来计算其实际浓度的： w?w物料w水?w物料?1.521?1.5?6.67%

则单位体积悬浮液中所含固体体积φ： ??w/?Pw/?P?(1?w)/?水

轻质MgCO2的密度ρP=

5、比阻r与压缩指数的求取

34

K?2?pr??与过滤压力有关，表面上看只有在实验条件与工业生产条件相同

因过滤常数

时才可直接使用实验测定的结果。实际上这一限制并非必要，如果能在几个不同的压差下重复过滤实验（注意，应保持在同一物料浓度、过滤温度条件下），从而求出比阻r与压差Δ

r?2?pp之间的关系，则实验数据将具有更广泛的使用价值。

μ—实验条件下水的粘度[ Pa.S] φ—实验条件下物料的体积含量； K—不同压差下的过滤常数 [m2/s]； Δp—过滤压差 [Pa]

??K

根据不同压差下求出的过滤常数计算出对应的比阻r，对不同压差Δp与比阻r回归，求出其间关系：

r?a??pb即r?r0??ps

s—压缩指数，对不可压缩滤饼s=0，对可压缩滤饼s约为0.2～0.8。

五、实验报告要求

1、作出一定条件下Δτ/Δq与q的关系线，从图中得到其斜率和截距，计算出过滤常数K和虚拟滤液流量qe。

2、分析不同条件（压力、温度、浓度）等可能带来的影响（本实验建议只作压力影响）；在条件许可情况下应作正交实验。

原始数据记录表格：（一定条件下过滤常数测定） 液温： 压力： 滤浆浓度： No 0 1 Δh [mm] 0 100 Δτ [S] Δv [l] Δq q Δτ/Δq 备注 [l/m2] [l/m2] [l.S/m2] 35

2 3 4 5 6 7

100 100 100 100 100 100 36

实验十 洞道干燥实验(数字型)

实验目的：

了解常压干燥设备的构造，基本流程和操作； 测定物料干燥速率曲线及传质系数；

研究气流速度对干燥速率曲线的影响；（选作） 研究气流温度对干燥速率曲线的影响。（选作） 实验原理及说明： 干燥曲线

干燥曲线即物料的干基含水量x与干燥时间θ的关系曲线。它说明物料在干燥过程中，干基含水量随干燥时间的变化关系：

x=F(θ) （1）

典型的干燥曲线如图3-11所示。

实验过程中，在衡定的干燥条件下，测定物料总质量随时间的变化，直到物料的质量恒定为止。此时物料与空气间达到平衡状态，物料中所含水分即为该空气条件下的平衡水分。然后将物料的绝干质量，则物料的瞬间干基含水量为：

X?W?WcWc（Kg水/kg绝干物料） （2） 式中：W——物料的瞬间质量（kg） WC——物料的绝干质量（kg） 将X对θ进行标绘，就得到如下图所示的干燥曲线。 xAuAθ0x 图1、 干燥曲线和干燥速率曲线 干燥曲线的形状由物料性质和干燥条件决定。 2、干燥速率曲线 干燥速率曲线是指在单位时间内，单位干燥面积上气化的水分质量。 Na?dwAd???wAd??kgm?s2??3? A——干燥面积（m2） W——从被干燥物料中除去的水分质量（kg） 37

干燥面积和绝干物料的质量均可测得，为了方便起见，可近似用下式计算干燥速率：

Na?dwAd???wA?? [kg/m2s] 或 [g/m2s] （4）

本实验是通过测出每挥发一定量的水分（Δw）所需要的时间（Δθ）来实现测定干燥速率的。

影响干燥速率的因素很多，它与物料性质和干燥介质（空气）的情况有关。在干燥条件下不变的情况下，对同类物料，当厚度和形状一定时，速率Na是物料干基含水量的函数。Na = f(X)

（5）

3、传质系数(恒速干燥阶段)

干燥时在恒速干燥阶段，物料表面与空气之间的传热速率和传质速率可分别以下面两式表示：

dQAd????t?tw? （6）

（7）

dwAd??KH?Hw?H?

Q——由空气传给物料的热量（KJ）

α——对流传热系数（Kw/m2℃） t、tw——空气的干、湿球温度（℃）

KH——以湿度差为推动力的传质系数（kg/m2s△H） Hw、H——与t、tw相对应的空气的湿度（kg/kg干空气）

当物料一定，干燥条件恒定时，α，KH的值也保持恒定。在恒速干燥阶段物料表面保持足够润湿，干燥速率由表面水分汽化速率所控制。若忽略以辐射及传导方式传递给物料的热量，则物料表面水分汽化所需要的潜热全部由空气以对流的方式供给，此时物料表面温度即空气的湿球温度tw,水分汽化所需热量等于空气传入的热量，即：

rw?dw?dQ rw—tw时水的 汽化潜热（KJ/Kg） （8）

?dQA?d?rw?dw因此有：即： KH?A?d?

（9）

rwKh?Hw?H????t?tw??rw?t?twHw?H （10）

对于水—空气干燥传质系统，当被测气流的温度不太高，流速＞5m/s时，上式（10）又可简化为：

38

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库化工原理实验讲义(1) - 图文(8)在线全文阅读。