Никольский Б.П., Григоров О.Н., Позин М.Е. Справочник химика (Том 5) (1113399), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Ч-2). В этом случае легка контролировать равномерность стока жидкости по всей длине желоба, 'по невозможно при стоке через верхнюю кромку желоба. Высоту отстойника обычно не рассчитывают, а принимают па нормалям. Основные характеристики сгустителей приведены в табл, Ч-1. !1. Классификаторы рассчитываются аналогично сгустнтелям, однако скорость осажденни определяется лишь для тех частиц, которые преимущественно должны быть в сгу- Рис. Ч-2.
Схема стока осветщенной суспензии. Более мелике частицы из лениойжидкостивжслаб. классификатора идут преимущественно в слив. Подробнее о сгустителях и классификаторах см, [Ч-1 — Ч-3). О методах расчета протнвоточной многоступенчатой промывки осадив см. [Ч-1, Ч.4 — Ч-б[. р. Рлзднлннин жидких нкоднородных снстлм фнльтровлннв жидкостнп Фильтроиание жидкостей 12. Закономерности процесса фильтрования для каждой суспензии находятся экспериментально, так как гидравлическое сопротивление фильтра зависит от многих факторов. Ниже приводятся методы расчета наиболее широко распространенного процесса фильтрования прн постоянной разности давлений. О фильтровании с постоянной скоростью см. ]Ч-7, Н-б). методы рдсчнтд процнссд фильтровйиия при постояниоп Рдзности дАВлениЙ 13.
Наиболее часто применяются два метода расчета фильтрования при постоянной разности давлений с предварительным экспериментальным определением соответствующих констант. 14. Уравнение фильтрования при постоянной разности давлений с образованием осадка для 1 мх поверхности фильтрации имеет вид (Н-7]; /7ф О ЛР )гх+2 — ' И = 2 — т (У-3) г«>Р гвфр Лрт Р (г'й-+//ф, „) (У-4) Здесь й„— толщина слоя осадка, .в.
Опыты проводились с твердыми частицами размером 1 — 350 мк. 16. Если сопротивлением фильтровальной перегородки можно пренебречь (Вл «=0), то производитсн обычное фильтрование суспензия с отложением на фильтре слоя осадка при постоянной разности давлений ЛРО«р затем при той же разности давлений через образованный слой высотой ЬО, пропускается чистый 4 фильтрат. Во зрел>н опыта замеряются Ч>, т>, ЛРО,, й, Р и вычисляетсн г, О«г О«>' иа уравнения: Р1 Лрас, П>ОР— — — —— (У-5) т, - Рй,г> сек Определяется толька вк«О«рви«Отвд«во. Здесь Ч вЂ” объем фильтрата, полученный с 1 м' поверхности фильтра за время, т, мл/м>;/!й « — сопротивление фильтровальной перегородки в, //м", гв — удельное объемное сопротивление осадка 4 (сопротивление, оказываемое потоку филь- трата равномерным слоем осадка толщиной 1 м), !/м', 47 — отношение объемов осадка и фильтрата; бр=бр„+лра.в — общая разность давлений, и/м'"! Лр„ — разность давлений по обе стороны осадка, и/мх; Лре.в — разность давлений по аба стороны фильтровальной перегородки, и/хР; Р— вязкость фильтрата, и ° сек/хР; т — время фильтрации, сек.
15. По методу, учитывающему структуру слоя осадка, расчет промышленного фильтра выполняется на основе опытных данных аб удельном сопротивлении осадка н сопротивлении фнльтровальной перегородки ]Ч-7, Ч-1!]. Так как экспериментально доказана, чта удельное сопротивление каждого осадка практически занисит только от разности давлений и не зависит от того, как образовался осадок, то по данному методу определяется не скорость фильтрования, а скорость проницания чистого фильтрата через предварительна образованный слой осадка. Уравнение скорости проннцания слоя осадка чистым фильтратом имеет внд: Здесь ю,в — скорость проницания чистого фильтрата через предварительно образованный слой осадка, м/сек; Р> — объем фильтрата, собранного с 1 мх по- верхности фильтрования за время ть мУ«Р> т> — время проницания чистого филь- трата, сек; ЛРО« — ПоСтаянийя раэность ДавлеНий па обе стороны осадка, и/м', Р— вязкость фильтрзта, и ° сек/>Р; ЛΠ— постоянная тат>шина слоя осадка на фильтровальной перегородке, м; г> — удельное сопротивление слоя, равное; )4 577 г,= .З 7 мз 1 в, (Ч-б) Рх Рв, Е> = Рт (У-7) Затем из формулы (Ч-б) находят Я>1 51 = 3 2 г,е,р„ 4 2 5(1 — е>) р (Ч-8) Для несжимаемого осадка на этол> зксперил>витальные определения заканчиваются, так как з этом случае величины е, Я и г постоянны и расчет скорости проницания чистого фнльтрата через предварительно образованный слой несжимаемого осадка при очень малом сопротивлении фильтровальнай перегородки производится по формуле (Ч-5) прн любых Лр««.
Для сжимаемых осадков е, Р», Я и г зависят от ЛРО«, поэтому опыт повтоРЯют пРи дРУгой Разности давлений, напРнмеР пРи ЛР и находЯт Рсв и вычис. лшот ех по формуле (У-7). Удельную поверхность 57 находят нз уравнения: 3 >рт (1 — е,) 1 т Рх, (Ч-9) По найденным значениям е, и а> вычисляют величину 1 4 и строят (1 — е) ех график 4 =/(Лр««) в логарифмических координатах. Через две опытныт (1 — е)4 точки проводят прямую.
Построив график, можно при любом значении Лр««, на з Ев пример ЛР определить 1 4 и вычислить удельное сопротивление осад- О« (1 — ед)4 ла г„по формуле (Н-б). * Может яв а>отыт«твовхть дей«тввтвхлвай уд«лысой Оовврхв««тв Отдвхлвнх твеРдых вр«д«хввххтл «абай в«хат«руа фвхтввную в«хнчвву, Одр«двххвмую Овнтвнв Оух«в где е, — поразность слоя при разности заалевший ЛР„,; 81 — удельная поверхность частиц слоя *, т. е.
поверхность частиц, приходящихся на единицу объема твердых частиц слоя при разности давлений Лр „, лгх/м', р, — плотность твердых частиц слоя, кг/лР; рв †насыпн плотность слоя (частное от деления массы высушенного осадка на объем, который занимал слой в момент измерения скорости праницания чистого фильтрата при данной разности .давлений ЛР ,)„ кг/м'. Из первого опыта находят Р„, вычисляют г, по формуле (Н-5) и определяют е> из выражения ]Ч-11]: ч.
РАзделение жидких иеОднОРОдных систем Лр=лр +Лр „ В этом случае удельное сопротивление осадка надо относить не к полному значению Лр, а к разности давлений на границах осадка Лр„. При этом: лр лф Лр (Ъ'-10) Здесь Лэ — фиктивный коэффициент трения в слое осадка, рассчитанный на Лр; Л вЂ” действительный коэффициент, рассчитанный на Лрсв Значение критерии Ке для Лэ н Л принимается одинаковым.
Величина ((е определяется из выражения: 4ржвар )се = р(1 — е) 3 (Ч-11) Значение Лэ находят из формулы: 8зл Л,= Лр РжйрсИРпра (Ч-12) а Л вЂ” по следующей формуле (Ч-1!): 160 Л=— Ке (Ч-13) Зателс па формуле (Ч-1О) определяют Лрсс. Исходя из найденного значения Лрсм производят расчет, как указана в п. !6 для случая Лрф „=О. 18, Сопротивление фильтровальной перегородки нельзя определять независимо от процесса фильтрования, так как во время фильтрования поры перегородки забиваются твердыми частицами и ее сопротивление возрастает в несколько раз.
Если применяется несжимаемая фильтровазьная перегородка с большим сопротивлением, то удельное сопротивление осадка гр можно найти по данным двух опытов проникании чистой жидкости через предваритечьно полученные слои осадка лсс. значения лр„ и гр определяют по формулам (ч-7): грйрс Лрос= ЛР (Ч-15) тс Ат (Ъ-14) Здесь /лйлп = рсл Арс, (Ч-16) Скорость проницании чистого фильтрата в,р через предварительно образованный (стационарный) слой сжвмаемого осадка при очень малом сопротивлении фильтравальной перегородки определяют по формуле (Ч-5) при данном Лр„ Полученное значение вчр составляет 55 — 65с/р от средней скорости фильтрации суспензии с растущим слоем вэ.,р при той же разности давлений Лр (Ч-121 Иначе гавари, при одинаковой Лр средняя скорость фильтрации с растущим слоем составляет вэ.,р — †(1,54 †: 1,82) вср. !7.
Если сопротивление фильтровальной перегородки соизмерима с сопротивлением слоя осадка, то вся замеряеман при опыте разность давлений Лр расходуется на преодоление сопротивления осадка Лрсс и сопротивления перегородки Лргр„т. ег ФильтРОВАиие жидкОстеи а значения общего сопротивления при фильтровании /7с и /7г в первом и втором опытах находится из выражений: (Ч-!7) К = — мг%ек 2Лр ргс (Ч-19) Здесь Лр — общая разность давлений на фильтре, и/мз; р — динамический ффициент вязкости, и сек/мр; г — удельное сопротивление осадка на 1 кг казфф содержашегасз в нем твердого вещества, м/кг; с б„. /Уз — количество су г хо о твердого вещества, отлагаюшегося иа фильтре при прохождении через фи.пьтрующую поверхность 1 мр фильтрата, кг/мл. Величину с люжна также определить из следующей зависимости (0-4): с= (Ч-20) 1 — тх где рж — плотность фильтрата, кг/мл; х.=бсср/бсг*с — концентрация твердой фазы в суспензии, хг сухого веи(есгаа'хг сугпгнзии; т=б, рс/б ул — количество влажного осадка на ! хг содержащегося в нем сухого вещества; б б .с.
и бсгсс — соответственно количество сухого вещества, влажного осадка л и суспензии, кг; Уэ — объелс фильтрата, м. 20. Определив экспгрнментачьным путелс К, можно вычислить удельное сап(ютивление г осадка для той же суспензии при тех же Лр и хс 2 Лр(1 — тх) (Ъ'-21) гр х Константа фильтрацив С: С= — ' (Ч-22) гс гржх гзе г,л „ — улельное сопротивление фильтровальной перегородки (ткани) на ! лр поверхности фильтрации, !/м. Остальные обозначения см. формулы (Ч-19) н (Ч-20!.
1О. Уравнение фильтрования при постоянной разности давпеиий с образованием осадка (Ъ'-3) преобразуется к виду (О-б, Ч-7]: !"+2 С=К (Ъ'-18) Здесь У вЂ” объем фильтрата, полученный с ! лсл поверхности фильтра за время т, м'/мл; С вЂ” константа фильтрации, характерна>ющая гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки, мл/мр; К вЂ” константа фильтрации, >читйвасашан разность давлений при фильтровании. физическую структуру осадка и вязкость жидкости, м'/сек. Константы К и С апредачяются опытным путем.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
