Hướng dẫn bài thí nghiệm máy lọc khung bản

Mục đích thí nghiệm: Làm quen với cách làm việc của máy lọc khung bản. Xác định hằng số lọc K và Vo và năng suất của máy lọc.Bài hướng dẫn thí nghiệm máy lọc khung bản.

HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM MÁY LỌC KHUNG BẢN

I. MỞ ĐẦU:

Lọc  là quá trình phân riêng huyền phù ra thành nước lọc và cặn bã.

Để chất lỏng chuyển động qua lớp bã  và lớp vải lọc cần thiết phải tạo được chênh lệch áp suất ở hai bên vách ngăn bề mặt lọc. Hiện nay người ta hay dùng các cách sau đây để tạo chênh lệch áp suất ở hai bên vách ngăn bề mặt lọc (vách ngăn bao gồm lớp vải lọc và lớp bã được tạo nên trên bề mặt vải lọc và lớp bã được tạo nên trên bề mặt vải lọc).

  • Hút chân không ở một bên bề mặt lọc.
  • Nén huyền phù bằng áp suất do máy bơm hay máy nén tạo ra.
  • Dùng cột chất lỏng để tạo hiệu số áp suất.

Năng suất của bất kỳ máy lọc nào đều phụ thuộc vào chế độ lọc (áp suất, nhiệt độ) vào đặc trưng của vật ngăn (vải lcọc) và vào tính chất lý - hoá của bã.

Chất lỏng chuyển động qua lớp bã, lớp vải lọc với tốc độ rất nhỏ và theo Poa-zen quá trình lọc có thể tuân theo phương trình sau đây:

                                       DP=32.muy.l.v/(d.d)                                (10 - 1)

DP      - hiệu số áp suất (động lực) của quá trình lọc, N/m

muy     - độ nhớt lỏng, N.s/m2

l           - chiều dài đường ống mao quản, m

d          - đường kính ống mao quản, m

v          - tốc độ chất lỏng trong thu được trong thời gian làm việc t của máy lọc bằng:

                        V1 = V.F.t                                           (10 -2)

F          - bề mặt lọc    

Để đơn giản trong quá trình tính toán người ta hay dùng năng suất lọc cảu một mét vuông bề mặt lọc V và ta có thể biểu diễn phương trình lọc theo công thức:

                       dV/dt=DP/R1                                          (10 - 3)

            R1 trở lực của lọc gồm trở lực của bã Rb và trở lực của vải Rv :

            R1 = Rb + Rv                                                                            (10 – 4)

            Trở lực của lớp bã tỷ lệ thuận với lượng nước lọc đi qua lớp bã đó:

            Rb = K’.V0

            K         - hệ số tỷ lệ

            R1 = K (V + V0)                                                                      (10 – 5)

            Từ phương trình (10 – 3) và (10 – 5) ta có thể viết được phương trình lọc dưới dạng sau đây:

                                    V2 + 2.V.V0 = Kt                                           (10 – 6)

        K=2/DP/K'     - hằng số lọc đặc trưng cho trở lực của lớp bã.

        t - thời gian lọc, phút

Nếu biết được K và V0 ta có thể xác định được bề mặt vải lọc cần thiết khi cho biết năng suất lọc. Các hằng số lọc trên rất phức tạp chỉ xác định bằng con đường thực nghiệm.

Sau khi vi phân phương trình (10-6) theo V ta có dạng:

dt/dV=2V/K + 2Vo/K

hay dạng Dt/DV=2V/K + 2V0/K= AV + B                          (10-7)

Phương trình (10-7) là phương trình đường thẳng có góc nghiêng so với trục nằm ngang là a mà tga  = 2/K và cắt trục tung tại một điểm có tung độ B = 2V0/K.

Đại lượng Dt và DV là gia số của thời gian lọc và thể tích nước lọc trong.

Để xác định hằng số lọc K và V0 ta tiến hành thí nghiệm lọc với hiệu áp suất không đổi.

Trong quá trình lọc, sau thời gian làm việc t1, t2, t3,...,tn, ta thu được lượng nước lọc tương ứng: V1, V2, V3,..., Vn. Gia số  Dt1 = t1, Dt2 = t2 - t1 , Dt3 = t3­ - t2,..., Dtn = tn - tn-1, và DV1 = V1­, DV2 = V2 – V1, DV3 = V3 – V2,... , DVn = Vn-Vn-1.

          

           

 

Hình 10-1. Biều đồ xác định các hằng số lọc

 

II. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

  1. Làm quen với cách làm việc của máy lọc khung bản.
  2. Xác định hằng số lọc K và Vo và năng suất của máy lọc.

III. SƠ ĐỒ THÍ NGHIỆM:

IV. CÂU HỎI KIỂM TRA

  1. 1.Động lực của quá trình lọc là gì?
  2. Cấu tạo và nguyên tắc làm việc của máy lọc khung bản?
  3. Năng suất của máy lọc phụ thuộc các yếu tố nào?
  4. Thế nào là hằng số của phương trình lọc? Cách xác định các hằng số đo bằng thực nghiệm?
  5. Nêu các giai đoạn liên tiếp của chu trình lọc trên máy lọc khung bản?

VI. PHÂN TÍCH VÀ TÍNH TOÁN CÁC SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM

  1. Lượng nước lọc ứng với đơn vị bề mặt lọc:

                         V1=Q1/F        (l/m2)     (10-8)

Ở đây:

+ V1 – lượng nước lọc thu được ứng với một đơn vị bề mặt ở thí nghiệm thứ i.

+ Q1 – lượng nước lọc thu được trong thí nghiệm thứ “i” ứng với thời gian “i”

+ “i” – là số thứ tự thí nghiệm, i = 1-5.

+ F – bề mặt lọc.

            Vậy vi phân của thể tích nước lọc là: DV = V(i+1)­ – V1

            2. Tính toán Dt , DV

            Vậy biến thiên của thời gian là: Dt =  ti+1 - ti

Số TT

Lượng nước lọc Q (l)

Thời gian 1 lần TN (ph)

   Dtm

Lượng nước lọc với 1 đơn vị bề mặt lọc V1 (l/m2)

      DV

    Dt/DV

1

2

3

4

5

 

 

 

 

 

 

           Từ số liệu của bảng trên, ta vẽ đồ thị xác định K và V0 cũng như năng suất máy lọc.

Website công ty: http://thapoxyhoacaotai.com  hoặc http://thietbihoachat68.com

EMAIL: chemicjsc@gmail.com