通过本装置的操作实践，了解板式过滤器的结构，测定过滤常数，并学会操作板式过滤器的操作方法。
二、实验原理
过滤是借一种能将固体物截留而让流体通过的多空介质，因此过滤在本质上是流体通过固体颗粒层的流动，所不同的是这个固体颗粒的厚度随着过滤过程的进行而不断增加，因此在势能差不变的情况下，单位时间通过过滤介质的液体量也不断下降，即过滤速度不断下降，既过滤速度不断下降，过滤速度U定义是单位时间过滤面积内通过过滤介质是过滤液，即 u=dV/Adτ·dq/dτ 式中：A——过滤面积 T——过滤时间
V——通过过滤介质的滤液量
影响过滤速度的主要因素除势能差（ΔP）、滤饼外，还有悬浮液性质，悬浮液温度，过滤介质的阻力等。故难以用严格的流体学等来处理。
过滤过程可近似为流体经过固定床在低雷诺数范围内的流动,应用康采尼(kozeny)计算式,即:
u=dq/dτ=ε3/(1-ε)2α2·1/kμ·Δp/L 对不可压缩的滤饼,在恒定过滤时得到: q2+2qqe=Kτ
利用上述方程计算过滤器时,需知道k、q可利用实验进行测定。对上式进行变换后可得： τ/q=1/K·q+2/K·qe
因此，实验时只要维持恒压操作，计取过滤时间和相应的滤液量，以τ/q～q做图得一直线，读取斜率1/K和截距2/K·qe·2qe/K,即可求得常数k 和qe
三、实验方法
碳酸钙的悬浮液在与配料桶内配制成一定浓度后，为防止沉淀，料液由供料泵循环搅拌，浆液经过过滤机过滤后滤液流入计量筒。
四、实验操作要点
1、配制浆液：在配料筒中加入18升水，（约占总体积的2/3），在加入碳酸钙粉末700克。 2.关闭过滤阀，开启循环阀门，开动泵循环搅拌。 3、逐渐打开过滤阀门,关小阀门,调节过滤压力######.
4、稍停一会儿（为什么？）开始记时，记下每隔一段时间的过滤的量。 5、当滤液流出很慢时，过滤阶段即告结束。
6、清洗：打开板式过滤器，将滤布清洗后，重新安装好。
五、报告要求
以q/τ对q作图，求出k和qe的值。
六、实验原始数据记录
过滤面积A=1.37·10-2m2室温t= ℃ Δp= MPa 实验序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
τ（min） V(m3) Q=V/A(m3/m2) τ/q(min/m) 七、思考题
1、观察分析：当操作压力增加一倍时，其K值是否也增加一倍，要得到同样的过滤量，起过滤时间是否将缩短一半？
2、分析过滤刚开始时，为什么滤液常是浑浊的，过一段时间才变清？
实验八 填料吸收塔体积传质系数的测定
一、实验目的
1．了解填料塔吸收装置的基本结构及流程； 2．掌握总体积传质系数的测定方法；
3．了解气体空塔速度和液体喷淋密度对总体积传质系数的影响；
二、基本原理
气体吸收是典型的传质过程之一。由于CO2气体无味、无毒、廉价，所以气体吸收实验常选择CO2作为溶质组分。本实验采用水吸收空气中的CO2组分。一般CO2在水中的溶解度很小，即使预先将一定量的CO2气体通入空气中混合以提高空气中的CO2浓度，水中的CO2含量仍然很低，所以吸收的计算方法可按低浓度来处理，并且此体系CO2气体的解吸过程属于液膜控制。因此，本实验主要测定Kxa和HOL。 1．计算公式 填料层高度Z为
z??dZ?0ZLx1dx?HOL?NOL??x2Kxax?x
式中： L 液体通过塔截面的摩尔流量，kmol / (m2·s)；
Kxa 以△X为推动力的液相总体积传质系数，kmol / (m3·s)； HOL 液相总传质单元高度，m； NOL 液相总传质单元数，无因次。
令：吸收因数A=L/mG
NOL?y?mx21ln[(1?A)1?A]1?Ay1?mx1
2．测定方法
（1）空气流量和水流量的测定
本实验采用转子流量计测得空气和水的流量，并根据实验条件（温度和压力）和有关公式换算成空气和水的摩尔流量。 （2）测定填料层高度Z和塔径D；
（3）测定塔顶和塔底气相组成y1和y2； （4）平衡关系。
本实验的平衡关系可写成
y = mx ???????????? 式中： m 相平衡常数，m=E/P；
E 亨利系数，E＝f(t)，Pa，根据液相温度由附录查得； P 总压，Pa，取1atm。
对清水而言，x2=0,由全塔物料衡算 G(y1?y2)?L(x1?x2)
可得x1 。
三、实验装置
1．装置流程
实验装置如图1所示。
本实验装置流程：由自来水来的水经离心泵加压后送入填料塔塔顶经喷头喷淋在填料顶层。由压缩机送来的空气和由二氧化碳钢瓶来的二氧化碳混合后，一起进入气体中间贮罐，然后再直接进入塔底，与水在塔内进行逆流接触，进行质量和热量的交换，由塔顶出来的尾气经转子流量计后放空，由于本实验为低浓度气体的吸收，所以热量交换可略，整个实验过程看成是等温操作。
图1 吸收装置流程图
1、2-手阀 3-取样口 4-排气口 5-取样口 6-有机玻璃塔节 7-喷淋头 8-压力表 9-气体流量调节阀门10-气体转子流量计 11-气体取样口 12-气体温度传感器 13-仪表控制箱 14-液体温度传感器 15-液体流量调节阀 16-液体转子流量计 17-压力表 18-压力定值调节阀 19-空气压缩机 20-CO2 钢瓶 21-减压阀 2．主要设备
（1）吸收塔：高效填料塔，塔径100mm，塔内装有金属丝网板波纹规整填料，填料层总高度1200mm。塔顶有液体初始分布器，塔中部有液体再分布器，塔底部有栅板式填料支承装置。填料塔底部有液封装置，以避免气体泄漏。
（2）填料：金属丝网板波纹规整填料，规格：Φ100×100。 （3）转子流量计；
条 件 介质 最大流量 空气 4m3/h CO2 水 250 L/h 600L/h 最小刻度 0.4 m3/h 25 L/h 60 L/h 标定介质 空气 空气 水 标定条件 20℃ 1.0133×105Pa 20℃ 1.0133×105Pa 20℃ 1.0133×105Pa （4）空压机：压力0.8MPa，排气量0.08 m3/min； （5）二氧化碳钢瓶钢瓶；
四、实验步骤与注意事项
?1.实验步骤
（1）熟悉实验流程及其配套仪器结构、原理、使用方法及其注意事项； （2）打开仪表电源开关；
（3）开启液体调节阀门，让水进入填料塔润湿填料，仔细调节液体调节阀门，使液体转子流量计流量稳定在某一实验值。（塔底液封控制：仔细调节阀门2的开度，使塔底液位缓慢地在一段区间内变化，以免塔底液封过高溢满或过低而泄气；
（4）启动空压机，打开CO2钢瓶总阀，并缓慢调节钢瓶的减压阀（注意减压阀的开关方向与普通阀门的开关方向相反，顺时针为开，逆时针为关），使其压力稳定在0.1～0.2Mpa左右；
（5）调节CO2转子流量计的流量，使其稳定在某一值；