Фільтрація суспензій.

Конструкції відстійників.

Розрахунок рідинних відстійників.

При розрахунку відстійника необхідно знайти поверхню осаду, робочу поверхню апарата, рис. 2.68. Для цього запишемо рівняння продуктивності, для газових відстійників

Якщо висота шару освітленої рідини h, а поверхня відстійника F, то об’єм рідини, що зливається, дорівнює :

рідина

осад

Рис. 2.68. Схема до розрахунку рідинного відстійника

звідси об’ємна продуктивність розраховується за виразом:

якщо τ – час осадження, то швидкість осадження твердих частинок виразиться:

Тобто поверхня осадження розраховується:

Об’ємні витрати освітленої рідини виразимо через масові витрати рідини:

Підставимо цей вираз до рівняння визначення F₀:

(2.159)

Підставимо у вираз (2.159) вираз з рівняння (2.158):

, (2.160)

Коефіцієнт 1,33 – дослідний коефіцієнт, який враховує умови осадження частинок.

Рис. 2.69. Схема відстійника періодичної дії.

освітлена рідина

осад

За принципом дії розрізняють: відстійники періодичної, напівбезперервної і безперервної дії.

Порядок розрахунку рідинних відстійників.

1. Задаються ступенем очищення.

2. Знаючи фракційний склад частинок знаходять мінімальний діаметр частинок, що підлягають осадженню.

3. Для цього розміру частинок розраховують швидкість осадження w₀.

4. Виходячи швидкості осадження твердих частинок розраховують поверхню осадження і розміри відстійника.

Рис. 2.75 Схема фільтра при розділенні суспензії:

1 – корпус, 2 – суспензія, 3 – осад; 4 – фільтруюча перегородка;
5 – фільтрат.

Схема процесу фільтрації наведена на рис. 2.75. В загальному найпростішому випадку фільтр являє собою ємність, корпус 1 розділений на дві частини фільтруючою перегородкою 4. Суспензія 2 надходить у верхню частину ємності таким чином, щоб протягом всього процесу фільтрації контактувала з фільтруючою перегородкою.

На фільтруючій перегородці та після неї створюють відповідну різницю тисків DР = Р₁ – Р₂. Під дією різниці тиску рідина проходить через пори фільтруючої перегородки, утворюючи фільтрат 5. Тверді частинки затримуються на поверхні фільтруючої перегородки 4, утворюючи осад 3.

Отже, процес фільтрації – це процес розділення суспензій шляхом пропускання їх через пористу перегородку для розділення тонкодисперсних та волокнистих суспензій.

Процес фільтрації може здійснюватись при постійному тиску або при постійній швидкості фільтрації.

Фізична модель процесу:

1. Фільтрація через перегородку, утворення осаду на перегородці.

2. Фільтрація через шар осаду і через перегородку.

Товщина шару осаду суттєво впливає на швидкість процесу фільтрації та якість фільтрату. При фільтрації висота осаду збільшується, що приводить до збільшення гідравлічного опору і підвищення ефективності процесу фільтрації, але зменшує його швидкість.

· Швидкість фільтрації – кількість освітленої рідини (фільтрату), що проходить через 1м² поверхні фільтруючої перегородки за одиницю часу, :

де F – поверхня фільтрації; dV – об'єм фільтрату; dt - час фільтрації.

Фактори, які суттєво впливають на швидкість фільтрації.

1. Товщина шару осаду. Чим більше висота осаду, тим менша швидкість, але ступінь очищення вище.

2. Структура осаду. Чим більше розміри каналів в осаді, тим більша швидкість фільтрації.

3. Тиск. Із збільшенням тиску швидкість фільтрації зростає, але це тільки в тому випадку, якщо осад кристалічний, що не стискується. Якщо осад є аморфним, то із збільшенням тиску канали пор в осаді зменшуються і швидкість фільтрації зменшується.

4. Температура. З підвищенням температури в'язкість суспензії зменшується і швидкість фільтрації збільшується. Отже, фільтрацію доцільно вести при підвищеній температурі, яка обмежується фізико-механічними властивостями фільтруючої перегородки.

В якості фільтруючих матеріалів використовують пісок, металеві сітки, пористу кераміку, тканини (сукно, вовна тощо). Вибір типу перегородки залежить від хімічних властивостей середовища.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Дайте характеристику атмосфери ресторану.	\|	Кінетика процесу фільтрації

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.018 сек.