Laboratorium Katedry Inżynierii Procesowej POLITECHNIKA OPOLSKA	Mariusz Plata II rok Inż. Środowiska Grupa nr 2 2008/2009 /semestr IV
Laboratorium z Inżynierii Procesowej Ćwiczenie nr 8 Temat: Badanie Procesu Filtracji Zawiesiny
Ćwiczenie wykonano dnia: 23.04.2009r	Sprawozdania złożona dnia: 06.05.2009r

I Cel Ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z przebiegiem procesu filtracji izobarycznej oraz wyznaczenie stałych filtracji i współczynnika ściśliwości osadu.

II Opis Stanowiska Pomiarowego

III Metodyka Prowadzenia Pomiarów

1. Przygotować w zbiorniku określoną ilość roztworu kredy i wody

2. Wlać roztwór do urządzenia filtrującego i zamieścić w nim element filtrujący

3. Przy ustalonym ciśnieniu mierzyć czas filtrowania określonych ilości roztworu

IV Obliczenia

		Pomiar I
p	V	V	Δ V	ΔT	ΔT/ΔV
Pa	ml	m³	m³	s	s/m³
20000	0	0	0	0	0
20000	25	0,0025	0,0025	11	4400
20000	50	0,005	0,0025	54	21600
20000	75	0,0075	0,0025	122	48800
20000	100	0,01	0,0025	184	73600
20000	200	0,02	0,01	600	60000

		Pomiar II
p	V	V	Δ V	ΔT	ΔT/ΔV
Pa	ml	m³	m³	s	s/m³
40000	0	0	0	0	0
40000	50	0,005	0,005	24	4800
40000	75	0,0075	0,0025	66	26400
40000	100	0,01	0,0025	113	45200
40000	200	0,02	0,01	454	45400

1. Przeliczanie Ciśnienia

0,2 bar = 20000 Pa

0,4 bar = 40000 Pa

1. Przeliczanie Objętości (np. dla wyniku 2 pomiar I)

25 ml / 10000 = 0,0025m³

1. Wyliczanie ΔV (np. dla wyniku 2 pomiar I)

ΔV= 0,005 – 0,0025 = 0,0025m³

1. Wyliczanie ΔT/ΔV

ΔT/ΔV=11/0,0025=4400

1. Wyznaczanie stałej filtracji c

Y = ax a = c X=V m³ Y=ΔT/ΔV s/m³

$$c = \frac{Y2 - Y1}{X2 - X1}\text{\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ }c2 = \frac{Y3 - Y2}{X3 - X2}$$

Dla pierwszej serii pomiarów

$$c = \frac{4400 - 0}{0,0025 - 0} = 1760000$$

Dla drugiej serii pomiarów

$$c = \frac{4800 - 0}{0,005 - 0} = 960000$$

Wartość stałej C	Seria pomiarowa I	Seria pomiarowa II
1	1760000	960000
2	6880000	8640000
3	10880000	7520000
4	9920000	20000
5	-1360000	------------
Średnia	5616000	4285000

1. Sporządzanie wykresu ΔT/ΔV=f(V)

Dla pierwszej serii pomiarów

X=0 Y=0

X=0,02 Y=5616000*0,02=112320

Dla drugiej serii pomiarów

X=0 Y=0

X=0,02 Y=5616000*0,02=85700

1. Odczytywanie danych z wykresu

Dla pierwszej serii pomiarów

Kąt α=33˚ tg 33˚=0,65

Dla drugiej serii pomiarów

Kąt α=35˚ tg 35˚=0,7

1. Obliczanie stałych filtracji k

$$tg\alpha = \frac{2}{K}\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ K = \frac{2}{\text{tgα}}$$

Dla pierwszej serii pomiarów

$$K = \frac{2}{0,65} = 3,07\ $$

Dla drugiej serii pomiarów

$$K = \frac{2}{0,7} = 2,85\ $$

1. Obliczanie współczynnika ściśliwości osadu

$$S = 1 - \frac{\lg\left( \frac{K1}{K2} \right)}{\lg\left( \frac{P1}{P2} \right)}$$

$$S = 1 - \frac{\lg\left( \frac{3,07}{2,85} \right)}{\lg\left( \frac{20000}{40000} \right)} = 1,107$$

V Wnioski

Na podstawie przeprowadzonego doświadczenia wyznaczyłem stałe filtracji dla dwóch seri pomiarów , stała „k” z pierwszej serii jest większa od tej uzyskanej w drugiej . Powodem jest różnica ciśnień na elemencie filtrującym obydwu serii . Współczynnik ściśliwości osadu wyniósł S=1,107