пахт3 (Расчет неоднородных жидких систем под действием разности давлений)

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФГБОУ ВО Уральский государственный лесотехнический университет

Институт химической переработки растительного сырья

и промышленной экологии

Кафедра технологий целлюлозно-бумажных производств

и переработки полимеров

УТВЕРЖДАЮ

Доцент, к.т.н

______________

«___» ___________ ______г.

О Т Ч Е Т

о лабораторной работе № 3 на тему:

«Разделение неоднородных жидких систем под действием разности давлений. Исследование процесса фильтрования на элементе вакуум-фильтра»

Выполнили:

Введение

Фильтрование применяется в технике для разделения различных суспензий на твердую и жидкую фазу – осадок и фильтрат. Сущность процесса фильтрования заключается в том, что разделяемая суспензия под действием разности давлений проходит через соответствующую фильтровальную перегородку.

Фильтровальная перегородка подбирается таким образом, чтобы размеры ее пор были несколько меньше размера твердых частиц фильтрующей суспензии. Осадок начинает играть роль фильтрующей перегородки. Поэтому при фильтровании с образованием слоя осадка последний является основным фильтрующим слоем, а фильтровальная перегородка служит для формирования и поддержания слоя осадка.

При фильтровании жидкая фаза должна преодолеть гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки и слоя осадка.

Сопротивление фильтровальной перегородки складывается из сопротивления самой перегородки с проникшими в нее твердыми частицами суспензии и сопротивления тонкого слоя осадка, если он остался на перегородке после снятия с нее основного слоя.

Осадки по фильтруемым свойствам подразделяют на несжимаемые и сжимаемые.

К несжимаемым относят такие осадки, частицы которых при увеличении давления не меняют своей формы, пористость осадка также не изменяется, поэтому удельное сопротивление остается постоянным. Примеры несжимаемых осадков: песок, известняк, бикарбонат натрия.

К сжимаемым относят такие осадки, частицы которых под действием давления легко деформируются и меняют свое взаимное расположение. С увеличением давления пористость таких осадков уменьшается, удельное сопротивление увеличивается. К таким осадкам относят гидраты окислов тяжелых металлов.

Цель работы

Ознакомиться с процессом фильтрования, определить скорость и константы фильтрования различных суспензий.

Ход работы

1. Приготовить суспензию, включить мешалку, установить термометр, собрать элемент вакуум-фильтра.

2. Открыть крышку и включить секундомер, замерить количество фильтрата через разные промежутки времени.

3. Освободить вакуум-фильтр, закрыть кран и убрать фильтрат, оставшийся в фильтре и трубке.

Схема установки

Таблица 1

Таблица 2

;

Метод средних Y=Aq+B

3200=A*0,00625+B 7781,56=4A*0,10025+4B

2894,7=A*0,019+B 1311,7=4A*0,2875+4B

1184=A*0,03125+B A=4,17

502,86=A*0,04375+B B=326,73

426,66=A*0,05625+B

392,73=A*0,06875+B

172,31=A*0,075+B

320=A*0,0875+B

K=

C=

Па;

Па;

;

u= ;

Вывод

Ознакомились с процессом фильтрования, определили скорость и константы фильтрования суспензии мел-вода. Мел относится к несжимаемым осадкам, поэтому удельное сопротивление не изменяется. Скорость фильтрования уменьшается, т.к. сопротивление с ростом слоя осадка на фильтрующей перерогодке возрастает.

6