一、实验目的
2. 测定某一压力下过滤方程中的过滤常数K、qe、τe值，增进对过滤理论的理解。 3. 测定洗涤速率与最终过滤速率间的关系。
二、基本原理
圆皂角恒压过滤是在恒定压力下，使悬浮液中的液体通过介质（称为滤液），而固体粒子被介质截留，形成滤饼，从而达到液—固分离目的的操作。过滤速度由过滤介质两侧的压差及过滤阻力决定。因为过滤过程滤渣厚度不断增加，过滤阻力亦不断增大，故恒压过滤速度随过滤时间而降低。当过滤介质阻力及滤饼阻力均应计入时，恒压过滤方程如下：
（1）
式中：V—在τ时间内获得的滤液量，m3；
Ve—虚拟滤液体积，它是形成相当于滤布阻力的一层滤渣时，应得到的滤液 量，m3；
A—过滤面积，m2;
K—过滤常数，m2/s；
τ—过滤时间，s；
τe—相当于得到滤液Ve的过滤时间，s。
式（1）中也可写成如下形式：
（2）
式中，q=V/A，是过滤时间为τ时，单位过滤面积的滤液量，m3/m2；
qe= Ve/A，为单位过滤面积上的当量过滤量，m3/m2。
1、过滤常数K、q开口料e、τe的测定方法
将式（2）微分，得：
（3尼龙电线）
式（3多功能鼠标）为一直线，以对q在普遍坐标纸上标绘，可得一直线。直线斜率为2/K，截距为，便可求得K、qe、τe。但难以测得，实际可用Δτ/Δq代替。即
（4）
因此，只需在恒压下进行过滤实验，测取一系列的Δτ、Δq值，然后以为纵坐标，以q为横坐标（q取各时间间隔的平均值）作图，即可得到一直线。这直线的斜率为2/K，截距为，进而可算出K、qe的值；再以q=0，τ=0代入式（2），即可求得τe。
2、洗涤速率与最终过滤速率的测定
在一定压力下洗涤速率是恒定不变的。因此它的测定比较容易可以在水基流出正常后开始计量，计量多少可根据需要决定。洗涤速率为单位时间所得的洗液量。显然：
= （5）
式中：Vw—洗液量，m3；
τw—洗涤时间，s。
根据恒压过滤方程，可得恒压过滤方程的最终过滤速率为：
= （6）
式中：V—整个过滤时间内所得的滤液总量；
Q—整个过滤时间内通过单位面积所得的滤液总量。
三、实验装置与流程
本实验装置GL200B由空压机、配料槽、压力料槽、板框过滤机等组成，其流程示意如图1。
MgCO3的悬浮液在配料桶内配制一定浓度后，利用压差送入压力料槽中，用压缩空气加以搅拌使MgCO3不致沉降，同时利用压缩空气的压力将滤浆送入板框压滤机过滤，滤液流入量筒计量，压缩空气从压力料槽上排空管中排出。
板框压滤机的结构尺寸：框厚度20mm，每个框过滤面积0.0177m2，框数2个。
空气压缩机规格型号：风量0.06m3/min，最大气压0.8MPa。
图1 板框压滤机过滤流程
四、实验步骤
1、实验准备
（1）配料：在配料罐内配制含光管MgCO3 2%～3%Be的水悬浮液，MgCO3事先由天平称重，
水位高度按标尺示意，桶身直径35mm。配制时，应将配料罐底部阀门关闭。 （2）搅拌：开启空压机，将压缩空气通入配料罐（空压机的出口小球阀保持半开，进入配料罐的两个阀门保持适度开度），使MgCO3悬浮液搅拌均匀。搅拌时，应将配料罐的顶盖合上。
（3）设定压力：分别打开进压力罐的三路阀门，空压机过来的压缩空气经各定值调节阀分别设定为0.1MPa和0.2MPa。设定定值调节阀时，压力罐泄压阀可略开。建议第一次操作压力控制在0.1MPa（表压），第二次控制在0.2MPa（表压）。
（4）装板框：按板、框的钮数为1—2—3—2—1—全息设备2—3……的顺序排列好板框过滤机的板和框。正确装好滤板、滤框及滤布。滤布使用前用水浸湿，滤布要绷紧，不能起皱。滤布紧贴滤板，密封垫贴紧滤布，以免漏液，然后用压紧螺杆压紧板和框。
（5）灌清水：向清水罐通入自来水，液面达视镜2/3高度左右。灌清水时，应将安全阀处的泄压阀打开。
（6）灌料：在压力罐泄压阀打开的情况下，打开配料罐和压力罐间的进料阀门，使料浆自
动由配料桶流入压力罐至其视镜1/2～2/3处，关闭进料阀门。
2、过滤过程
（1）鼓泡：通压缩空气至压力罐，使容器内料浆不断搅拌。压力料槽的排气阀应不断排气，但又不能喷浆。
（2）过滤：将中间双面板下通孔切换阀开到通孔通路状态。打开进板框前料液进口的两个阀门，打开出板框后清夜出口球阀。此时，压力表指示过滤压力，清夜出口流出滤液。
每次实验应在滤液从汇集管刚流出的时候作为开始时刻，开始用秒表记录时间，计量筒中液面升至600ml记录一次时间，使时间不至于中断。即每次ΔV取600ml，记录相应的过滤时间Δτ。当滤液流速渐慢，呈细线状流出，表明滤渣已充满整个滤框，关闭滤浆进口阀门，停止过滤实验。
量筒交换接滤液时不要流失滤液，等量筒内滤液静止后读出ΔV值，此外，要熟练双秒表轮流读数的方法。每个压力下，测量8～10个读数即可。
3、洗涤过程
（1）关闭板框过滤的进出口阀门。将中间双面板下通孔切换阀开到通孔关闭状态（阀门手柄与滤板平行为过滤状态，垂直为洗涤状态）。
（2）维持洗涤压力与过滤时压力相同，开启洗水进出口阀（板框前两个进口阀，板框后一个出口阀）进行洗涤。洗水穿过滤渣后由滤液出口流出，并流入计量筒，同时记录时间，测取有关数据。洗涤速度比同压力下过滤速度小很多。每次ΔV取200ml左右。记录两组数据即可。
（3）洗涤完毕，关闭洗液进板框的阀门、关闭进气阀门。
一个压力下的实验完成后，先打开泄压阀使压力罐泄压。放开压紧螺杆将滤框拉开，卸出滤渣，清洗滤布，清洗时滤布不要折，重新组装。调节另一压力数值进行另一次实验。
注意若清水罐水不足，可补充一定水源，补水时仍应打开该罐的泄压阀。
4、实验结束
（1）先关闭空压机出口球阀，关闭空压机电源。
