Виды осадков и фильтровальных перегородок
Осадки, получаемые на фильтровальной перегородке при разделении суспензий, подразделяют на несжимаемые и сжимаемые. Под несжимаемыми понимают такие осадки, в которых пористость, т.е. отношение объема пор к объему осадка, не уменьшается при увеличении разности давлений. Пористость сжимаемых осадков уменьшается,а их гидравлическое сопротивление потокужидкой фазы возрастает с увеличением разности давлений. К числу практически несжимаемых можно отнести осадки, состоящие из частиц неорганических веществ размером более 100 мкм, например из частиц песка, кристаллов карбоната кальция и бикарбоната натрия. К сильно сжимаемым
относятся осадки гидратов окисей металлов, например, алюминия, железа, меди, а также осадки, состоящие из легко деформируемых агрегатов, которые образуются из первичных мелких кристаллов.
В качестве фильтрующих перегородок используют специальные ткани из
волокон растительного (хлопчатобумажные), животного (шерсть), минерального (асбест) происхождения и из синтетических волокон (капрон, нейлон, капрон – лавсан и др.). В последнее время все шире начинают применять пористые металлические, керамические и металлокерамические фильтрующие перегородки. Применяют также слои песка, гравия и др.
Выбор фильтрующей перегородки обусловлен ее пористостью (размеры пор должны быть такими, чтобы частицы осадка задерживались на перегородке), химической стойкостью к действию фильтруемой среды, теплостойкостью при температуре фильтрования, достаточной механической прочностью.
|
|
|
В качестве фильтрующей перегородки служит также слой образующегося на перегородке осадка.
Вспомогательные материалы, используемые при фильтровании: активные угли, измельченный асбест и др. Их непосредственно добавляют к фильтруемой суспензии или предварительно намывают тонким слоем на рабочую поверхность фильтра. Смешиваясь с образующимся осадком, эти материалы увеличивают пористость осадка и уменьшают его гидравлическое сопротивление. Кроме того, активные угли и другие вещества обладают адсорбционными свойствами, благодаря чему способствуют осветлению продуктов, выходящих из фильтра с фильтратом.
Уравнения фильтрования
Основное уравнение фильтрования
Это уравнение записывается на основе закона кинетики технологических процессов. Скорость фильтрования пропорциональна движущей силе, обратно пропорциональна сопротивлению.
Скорость характеризуется объемом фильтрата, полученного за единицу времени с единицы поверхности фильтровального материала,
|
|
|
| dV | = | DP | ||
| , | ||||
| Sdt | m ×( Rф + Rос ) | |||
где m – вязкость фильтрата;
DP –движущая сила;
V –объем фильтрата;
S – поверхность фильтрования;
|
|
| Rф , Rос |
t – продолжительность фильтрования;
– сопротивление фильтровальной перегородки и слоя осадка.
Если закупоривания пор не происходит, то сопротивление фильтровальной перегородки не изменяется, а сопротивление осадка возрастает с увеличением его толщины
Rос = r0× h0= r0× V0= r0× V × x0,
S S
где r0–удельное сопротивление осадка; h0–высота слоя осадка;
x0–концентрация твердой фазы(относительная объемная концентрациятвердой фазы в суспензии) [(м3 тв. фазы)/(м3 фильтрата)].
Расчетная зависимость для разных фильтров получается разной, то есть на разных фильтрах фильтрование происходит в различных условиях (режимах).
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 885; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!