Цель работы

Определение констант процесса фильтрования, соп­ротивления слоя осадка и фильтровальной перегородки, скорости фильтрования в начале и конце процесса и расчет производительности фильтра по фильтрату и влажному осадку.

Описание установки

Установка для проведения лабораторных исследова­ний процесса фильтрования (рис. 2) состоит из погруж­ного элемента вакуум-фильтра 1, емкости для суспен­зии 2 с мешалкой 3, ресивера 9, вакуум-насоса 10, приемника фильтрата 7 и измерительных приборов: тер­мометра 4, вакуумметра 6 и секундомера.

Элемент вакуум-фильтра - разборный, он состоит из воронки со съемной решеткой (дырчатым диском) и нажимной крышкой. На воронку с установленной решет­кой накладывается фильтровальная ткань и прижимает­ся крышкой.

Отдельные части установки соединены между собой вакуумными резиновыми трубками, как показано на рис. 2. На трубках установлены кран 8, с помощью которого при работающем вакуум-насосе регулируют величину вакуума, и кран 5. Последний открывают пос­ле подготовки всей установки к работе на заданном режиме.

Рис.2. Схема установки

1 - элемент вакуум-фильтра; 2 - емкость; 3 - мешалка; 4 - термометр; 5,8,11 - краны; 6 - вакуумметр;7 - приемник фильтрата; 9 - ресивер; 10 - вакуум-насос

Методика проведения работы

В емкость 2 заливают суспензию и включают ме­шалку. Перемешивание суспензии предотвращает осаж­дение твердых частиц и образование осадка на дне емкости. Погружают элемент вакуум-фильтра в емкость с суспензией, как это показано на рис. 2, закрывают краны 5 и 8 и включают вакуум-насос. Медленно открывая кран 8, устанавливают заданный преподавателем вакуум, контролируя его величину по вакуумметру 6. Убедившись, что заданный вакуум поддерживается ста­бильно, открывают кран 5 и одновременно включают секундомер.

Первый замер времени делают при появлении пер­вых капель фильтрата в приемнике. Через некоторое время, когда в приемнике наберется некоторое коли­чество фильтрата, производят одновременно замер вре­мени и объема собранного фильтрата (рис.2). Та­кие замеры времени и соответствующих им объемов фильтрата производят несколько раздо окончания фильтрования. Все замеры времени и объемов фильтрата производят не выключая секундоме­ра (!). Окончание фильтрования определяют по замедленному выходу фильтрата. После окончания фильтро­вания, не выключая вакуум-насоса, закрывают кран 5 и выключают секундомер, записав время и общий объем фильтрата. Полученные замеры времени и объемов филь­трата вносят в отчетную таблицу, при этом значения объемов вносят в графу предварительных замеров.

Извлекают из емкости элемент вакуум-фильтра 1 и поднимают его вверх так, чтобы в резиновой трубке нигде не создавалось застоев жидкости. Фильтрующая поверхность элемента должна быть обращена вверх. После этого открывают кран 5 и начинается второй этап - продувка фильтра и сушка осадка. При этом сливается в приемник жидкость (фильтрат), находящая­ся в фильтре и трубке. Когда поверхность осадка по­теряет влажный блеск и перестанет изменять свой вид, продувку прекращают, выключают вакуум-насос и замеряют объем фильтрата в приемнике 7. Добавивше­еся при продувке количество фильтрата приписывают к первому времени (до появления первых капель) в графе окончательных замеров объемов фильтрата и прибавля­ют ко всем предварительным замерам, за исключением последнего. Тогда предпоследняя и последняя записи объема будут одинаковые, так как при, продувке нового фильтрата не появилось.

Замеряют диаметр фильтрующей поверхности и тол­щину осадка. Толщину слоя осадка замеряют торцом металлической линейки, деление которой начинается от края. Замеряют температуру суспензии.