Описание установки

Установка (рис. 2.10) состоит из нутч-фильтра 1 с фильтровальной перегородкой 2, помещенной на опорной решетке и зажатой с помощью болтов между фланцами верхней и нижней частей нутч-фильтра, и стеклянного фильтра 3 (фильтра Шота), установленного в колбе 4, соединенных через краны 5, 6 с двумя ресиверами 7, 8. Перед проведением опытов в ресиверах 7, 8 с помощью ротационного водокольцевого вакуум-насоса 9 создается разрежение, измеряемое вакуумметром 10. Нижняя часть нутч-фильтра 1 снабжена водомерным стеклом для измерения объема отбираемого в ходе опыта фильтрата и краном 12 для слива фильтрата после окончания опыта. Стеклянный фильтр 3 служит для определения порозности осадка, необходимой для вычисления удельного объемного сопротивления осадка и сопротивления фильтровальной перегородки. Кран 13 (зажим) предназначен для быстрого соединения пространства колбы 4 с атмосферой. Ротаметр 14 служит для подачи воды в вакуум-насос перед его пуском.

Методика проведения работы

Закрыть краны 5, 6 и, включив насос 9 (после подачи в него воды), создать необходимое (заданное преподавателем) разрежение в ресиверах 7, 8. Так как объем фильтрата в нижней части нутч-фильтра (сборнике фильтрата) можно измерять с помощью водомерного стекла 11 начиная с одного литра, залить в сборник фильтрата перед сборкой нугч-фильтра 1 такой объем жидкости, чтобы её уровень находился на отметке 0,0 л. Собрать нугч-фильтр, поместив фильтровальную перегородку на перфо­рированную металлическую опорную решетку в случае использования тканевой фильтровальной перегородки), обеспечив герметичность фланцевого соединения двумя резиновыми прокладками.

Рис. 2.10. Схема экспериментальной установки для

определения констант процесса фильтрования

Приготовить суспензию в специальной емкости, тщательно перемешав 3 дм3 воды с определенной (заданной преподавателем) навеской мела или кизельгура. Залить суспензию в верхнюю часть нутч-фильтра 1, соединить нижнюю часть (сборник фильтрата) нутч-фильтра 1 с ресиверами 7, 8, открыв кран 5. Одновременно с подключением вакуума включить секундомер и измерять время отбора определенного объема фильтрата в сборник с по­мощью водомерного стекла 11. Опыты проводить при постоянном перепаде давления на перегородке ΔР, который контролируется вакуумметром 10.

Для определения порозности осадка стеклянный фильтр 3 с пробкой (без зажима 13) подержать в течение 30-60 с в вертикальном положении под струей воды для обеспечения заполнения пор стеклокерамической фильтровальной перегородки жидкостью, протереть внутреннюю и наружную поверхность стеклянной воронки фильтра 3 фильтровальной бумагой, взвесить его, определив массу т₁, и вставить в колбу 4. Взяв заданную навеску мела или кизельгура т_м (не менее 3 г), засыпать её в фильтр 3 и перемешать с 30 см воды. Создать в колбе 4 разрежение, закрыв зажим 13 и открыв кран 6.

После того как уровень жидкости в воронке стеклянного фильтра достигнет уровня образовавшегося осадка, быстро соединить колбу 4 с атмосферой, открыв зажим 13 и закрыв кран 6. Взвесить фильтр 3 с осадком т₂ (без зажима). Результаты изменений пнести втабл.2.11.

Таблица 2.11

Номер опыта	Разряжение в сборнике фильтрата ΔP, Па	Продолжительность опыта τ, с	Объем фильтрата в сборнике V, м^3	Объем воды для приготовления суспензии V0, м^3	Масса навески мела (кизельгура) тт , кг	Порозность осадка
						Масса фильтра 3 без осадка т1 , кг	Масса навески мела (кизельгура) тм , кг	Масса фильтра 3 с осадком т2 , кг