板框壓濾機過濾是以某種多孔物質作為介質來處理懸浮液的操作。在外力作用下，懸浮液中的液體通過介質的孔道而固體顆粒被截留下來，從而實現固液分離。過濾操作中，隨著過濾過程的進行，固體顆粒層的厚度不斷增加，故在恒壓過濾操作中，過濾速率不斷降低。
影響過濾速率的主要因素除壓強差、濾餅厚度外，還有濾餅和懸浮液的性質，懸浮液溫度，過濾介質的阻力等，在低雷諾數范圍內，過濾速率計算式為：
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u：板框壓濾機過濾速度，m/s???????K’：康采尼常數，層流時，K’＝5.0
ε：床層空隙率，m3/m3??????μ：濾液粘度，Pas
a：顆粒的比表面積，m2/m3?????△p：過濾的壓強差，Pa
L：床層厚度，m
由此可以導出過濾基本方程式：
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V：過濾體積，m3???????τ：過濾時間，s
A：過濾面積，m2???????Ve：虛擬濾液體積，m3
r：濾餅比阻，1/m2，r=5.0a2(1-ε)2/ε3???r’：單位壓強下的比阻，1/m2，r= r’△ps
v：濾餅體積與相應濾液體積之比，無因次
S：濾餅壓縮性指數，無因次，一般S＝0～1，對不可壓縮濾餅，S＝0
恒壓過濾時，令k=1/μr’v，K=2k△p1-s，q=V/A，qe=Ve/A，對(2)式積分得：
(q+qe)2=K(τ+τe)??????????(3)
K、q、qe三者總稱為過濾常數，由實驗測定。
對（3）式微分得：?2(q+qe)dq=Kdτ
?????????????? ???????? ???????(4)
用△τ/△q代替dτ/dq，在恒壓條件下，用秒表和量筒分別測定一系列時間間隔△τi，和對應的濾液體積△Vi，可計算出一系列△τi、△qi、qi，在直角坐標系中繪制△τ/△q～q的函數關系，得一直線，斜率為2/K，截距為2qe/K，可求得K和qe，再根據τe=qe2/K，可得τe。
改變過濾壓差△p，可測得不同的K值，由K的定義式兩邊取對數得：
?lgK=(1-S)lg(△p)+lg(2k)????????????(5)
在實驗壓差范圍內，若k為常數，則lgK～lg(△p)的關系在直角坐標上應是一條直線，斜率為(1-S)，可得濾餅壓縮性指數S，進而確定物料特性常數k。
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五．主要儀器設備（含流程簡圖及主要儀器）
實驗裝置如圖1-1所示：
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圖1-1 板框壓濾機過濾流程
1-可移動框架 2-閥2? 3-止回閥 4-壓力料罐 5-排污閥? 6－放空閥 7－玻璃視鏡? 8－壓力表9-壓緊手輪 10-板框組? 11-板框進口壓力表 12-閥12? 13-閥13? 14-壓力定值調節閥15-閥8? 16-閥7?? 17-閥6? 18-配料槽? 19-出液口? 20-指示尺? 21-進水口? 22-閥9? 23－閥10? 24－閥11? 25－閥5? 26－閥4? 27－閥3? 28－閥1
???? 控制柜面板圖如圖1-2：
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圖1-2 控制柜面板圖
1-?儀表電源開關 2-空壓機電源開關6-電子天平通訊串口? 7-智能儀表通訊串口? 8-壓力顯示儀? 9-空氣開關
CaCO3的懸浮液在配料桶內配制一定濃度后，利用壓差送入壓力料槽中，用壓縮空氣攪拌，同時利用壓縮空氣將濾漿送入板框壓濾機過濾，濾液流入量筒計量，壓縮空氣從壓力料槽排空管排出。
板框壓慮機的結構尺寸：框厚度11mm，過濾總面積 0.0471m2。
空氣壓縮機規格型號：V－ 0.08/8，較大氣壓0.8Mpa。
六．操作方法與實驗步驟?
?? （一）實驗步驟：
1.?配制含CaCO33％～5％（wt%）的水懸浮液。
2.?開啟空壓機，關閉閥1、閥4、閥5，打開閥3、閥2，，將壓縮空氣通入配料槽，使CaCO3懸浮液攪拌均勻。
3.?正確裝好濾板、濾框及濾布。濾布使用前用水浸濕。濾布要繃緊，不能起皺（注意：用螺旋壓緊時，千萬不要把手指壓傷，先慢慢轉動手輪使板框合上，然后再壓緊）。
4.?等配料槽料液攪拌均勻后，關閉閥3，打開閥5及壓力料槽上的排氣閥，使料漿自動由配料桶流入壓力料槽至其視鏡2/3處，關閉閥2、閥5。
5.?打開閥4，通壓縮空氣至壓力料槽，使容器內料漿不斷攪拌。壓力料槽的排氣閥應不斷排氣，但又不能噴漿。
6.?調節壓力料槽的壓力到需要的值。主要依靠調節壓力料槽出口處的壓力定值調節閥來控制出口壓力恒定，壓力料槽的壓力由壓力表讀出。壓力定值閥已調好，從左到右分別為1#壓力：0.1MPa；2#壓力：0.2MPa；3#壓力：0.3MPa。考慮各個壓力值的分布，從低壓過濾開始做實驗較好。
7.?放置好電子天平，按下電子天平上的“on”開關，打開電子天平，將料液桶放置到電子天平上。打開并運行電腦上的“恒壓過濾測定實驗軟件”，進入實驗界面，做好準備工作，可以開始實驗。
8.?做0.1MPa壓力實驗：打開閥6、閥9及閥12、閥13，開始加壓過濾。做0.2MPa壓力實驗：打開閥7、閥10及閥12、閥13，開始加壓過濾。做0.3MPa壓力實驗：打開閥8、閥11及閥12、閥13，開始加壓過濾。一般可以用一個閥調節不同的三個壓力來做實驗，具體壓力根據操作情況現場決定。
9.?手動實驗時每次實驗應在濾液從匯集管剛流出的時候作為開始時刻，每次△V取0.5~1kg左右，濾液量可以由電子天平處讀出。記錄相應的過濾時間△τ及濾液量。每個壓力下，測量8～10個讀數即可停止實驗。
10.?每次濾液及濾餅均收集在小桶內，濾餅弄細后重新倒入料漿桶內，實驗結束后要沖洗濾框、濾板及濾布不要折，應用刷子刷。
（二）注意事項：
?? 1．在夾緊濾布時，千萬不要把手指壓傷，先慢慢轉動手輪使板框合上，然后再壓緊。
?? 2．濾餅及濾液循環下次實驗可繼續使用。
七．實驗數據記錄和處理
實驗原始數據列于表1-1中,本實驗稱質量，再換算成體積。計算結果列于表1-2中。
表1-1?? 實 驗 數 據
△p1＝? 38.8? kPa
M
(kg)?△V
（mL）?△τ
（s）
0.2?200?28.4
0.2?200?29.7
0.2?200?30.5
0.2?200?31.1
0.2?200?32.2
0.2?200?33.1
0.2?200?33.7
0.2?200?34.8
?
△q=△V/A??? dτ/dq=△τ/△q
計算示例：
△q=△V/A=200/47100=0.00425
dτ/dq=△τ/△q=28.4/0.00425=6682.35
表1-2??? 計 算 結 果
△p1＝ 38.8? kPa
△q
（m3/m2）?△τ/△q
（sm2/m3）?q
（m3/m2）
0.00425?6682.35?0.00425
0.00849?6988.24?0.00849
0.01274?7176.47?0.01274
0.01699?7317.65?0.01699
0.02123?7576.47?0.02123
0.02548?7788.24?0.02548
0.02972?7929.41?0.02972
0.03397?8188.24?0.03397
八．實驗結果與分析??
繪制不同壓力情況下的關系線，求出K及s。
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斜率為2/K，截距為2qe/K
2/K=48622?k=4.11*10^(-5)
2qe/K=6526.8?qe=0.1341
表1-3? 不同壓力下的K值
△p（kPa）?過濾常數K（m2/s）
38.8?4.11*10^(-5)
