Фильтрование при постоянном перепаде давления

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

Такой процесс происходит на вакуумных фильтрах ( DP = const ). При этом переменными являются время и объем фильтрата. Разделим и интегрируем основное уравнение фильтрования

dt =

m × R_ф

dV +

m × r × x

VdV ,

DP × S

S ²× DP

m × R

m × r × x

_ò dt =

_ò dV +

òVdV ,

DP × S

× DP

_t₌ ^m ^× ^R^ф _V ₊ ^m ^× ^r0 ^× ^x0 _V 2 _,

S × DP2 × S ² × DP

т.е. с течением времени объем изменяется нелинейно.

Для проектировщика искомой величиной является поверхность фильтра или число стандартных фильтров.

При проектировании процесса фильтрования должны быть известны производительность и состав суспензии.

В процессе эксплуатации фильтровального оборудования могут изменяться концентрация суспензии, характеристики вакуумной системы; можно изменить удельное сопротивление осадка или сопротивление фильтровального материала, тогда на имеющейся поверхности фильтрования можно получать больший объем фильтрата. Если такой необходимости нет, можно уменьшить число работающих фильтров.

Фильтрование в режиме постоянной скорости

В этом режиме работают пресс-фильтры при подаче суспензии объемными насосами. Их подача остается постоянной независимо от сопротивления сети. Т.к. скорость постоянна, в выражении скорости в основном уравнении фильтрования убираем знак дифференцирования

V	=				DP			.
St	=	m ×	^æ R + r × x ×			V	ö	.
St						V

			ç	ф	00		÷
			è			S ø

Это уравнение является расчетным, но учитывая, что скорость процесса W = _S^V_t ,можно записать

W =			DP				.

	m ×	^æ R + r × x ×		V	t	ö
	m ×	^æ R + r × x ×			t	÷
		ç	ф00	S ×t		÷
		è		S ×t		ø

Перепад давления на фильтре

DP = m × R_ф × W + m × r₀× x₀× t ×W ².

Т.е. с течением времени перепад давления на пресс-фильтрах увеличивается за счет роста толщины осадка.

Фильтрование при постоянном перепаде давления и постоянной скорости

Это процесс промывание осадка. Поскольку толщина осадка не меняется, то DP = const.

Т.к. скорость постоянна, то запишем основное уравнение фильтрования следующим образом

^Vпр . ж.	=	DP		,
S ×t_пр_.	=	mпр . ж.×( Rф + r0× h0	)	,

где V_пр _. _ж _., m_пр _. _ж_.–объем и вязкость промывной жидкости;

t _пр_. – время промывания.

Например, в процессе депарафинизации слой гача на барабанном вакуум-фильтре промывают растворителем, чтобы отделить масло (если в гаче менее 3% масла, то это уже парафин, который дороже гача в 3 раза).

Обычно рассчитывают время промывки или объем промывной жидкости.

^Vпр . ж .⁼	S × DP		^tпр.^.

	mпр . ж .×( Rф + r0× h0	)

Определение констант фильтрования

Чтобы рассчитывать фильтры, необходимо иметь константы фильтрования, т.е. удельное сопротивление осадка r₀ и сопротивление

фильтровального материала R_ф . Их можно рассчитать по

полуэмпирическим уравнениям, которые характеризуются невысокой

точностью. Поэтому константы фильтрования определяют экспериментально, т.к. эксперимент не требует значительных затрат времени и средств и дает точные результаты.