ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фильтровальные перегородки из "Основные процессы и аппараты Изд10" Уравнение (V,24) яв.ияется частным случаем более общего закона, в соответствии с которым скорость процесса прямо пропорциональна движущей силе и обратно пропорциональна сопротивлению (стр. 17). В данном случае разность давлений представляет собой движущую силу, а общее сопротивление складывается из сопротивлений осадка ( х/ ос) и фильтровальной перегородки (и./ фп)- Оба указанные сопротивления являются сложными функциями многих переменных. Так, величина тем больше, чем меньше пористость осадка и больше удельная поверхность составляющих его твердых частиц на величину Roa влияют также размер и форма частиц (стр. 100). [c.191] Из уравнений (V,23) и (V,24) следует, что и фп выражаются в м . Величинув процессе фильтрования можно считать приблизительно постоянной, пренебрегая некоторым возможным ее увеличением вследствие проникания в поры перегородки новых твердых частиц. Величина R с возрастанием толщины слоя осадка изменяется от нуля в начале фильтрования до максимального значения в конце процесса. [c.191] Из равенства ( У,26) следует, что величина характеризует сопротивление. отзываемое потоку жидкой фазы равномерным слоем осадка тол-гциной 1м. [c.192] Нередко вместо хо используют отношение Хв массы твердых частиц, отложившихся на фильтровальной перегородке, к объему фильтрата, а вместо Го применяют удельное массовое сопротивление осадка г , т. е. сопротивление, оказываемое потоку жидкой фазы равномерным слоем твердых частиц, отложившихся на фильтровальной перегородке в количестве 1 кг/л . Для перехода от объемных единиц к массовым достаточно в уравнении (V,27) заменить ГоХо на ГцХе. [c.192] При р = 1 н-секЫ , hot, — I м и W = I мкек величина = Др. Таким образом, удельное сопротивление осадка численно равно разности давлений, необходимой для того, чтобы жидкая фаза с вязкостью 1 н сек1м фильтровалась со скоростью 1 м сек, сквозь слой осадка толщиной 1 м. Очевидно, что эта гипотетическая разность давлений, которая на практике не используется, должна быть очень велика. Для сильно сжимаемых осадков значение достигает м к более. [c.192] При р = I н-сек м° и W — I мкек величина = Др. Это означает, что сопротивление фильтровальной перегородки численно равно разности давлений, необходимой для того, чтобы жидкая фаза с вязкостью / н-сек1м проходила сквозь фильтровальную перегородку со скоростью, 1 мкек. Для ряда фильтров ьных перегородок величина имеет порядок. 10 м . [c.192] Уравнение (V,30) показывает непосредственно зависимость продолжительности фильтрования от объема фильтрата решая его относительно V, получи1М зависимость объема фильтрата от продолжительности фильтрования. Это уравнение примени.мо к несжимаемым и сжимаемым осадкам, поскольку при Др == onst величины и Хо также постоянны. [c.193] Из уравнения (V.27) следует, что при Ло = onst по мере увеличения объема фильтрата, а следовательно, и продолжительности фильтрования скорость фильтрования уменьшается. [c.193] Уравнение (V,33) показывает, что при W = onst разность давлений возрастает по мере увеличения продолжительности фильтрования. [c.193] Это уравнение применимо к несжимаемым осадкам при использовании его для сжимаемых осадков следует иметь в виду зависимость удельного сопротивления осадка от разности давлений. [c.193] Уравнение фильтрования при постоянных разнести давлений и скО рости. Такой вид фильтрования осуш,ествим, если чистая жидкость фильтруется сквозь слой осадка неизменной толщины при постоянной разности давлений. Промывку осадка на фильтре способом вытеснения, когда над осадком находится слой промывной жидкости, можно рассматривать как фильтрование промывной жидкости сквозь слой осадка неизменной толщины при постоянных разности давлений и скорости. [c.193] Это уравнение дает зависимость объема фильтрата от продолжительности фильтрования чистой жидкости, в частности промывной жидкости. Поскольку в рассматриваемом случае Др — onst, уравнение (V,34) применимо для несжимаемых и сжимаемых осадков. [c.193] Наибольшая производительность фильтров. Из основного уравнения фильтрования (V,27) следует, что при прочих равных условиях скорость фильтрования тем больше и производительность фильтра тем выше, чем меньше объем полученного фильтрата или пропорциональная этому объему толщина слоя осадка на фильтровальной перегородке. Поэтому для повышения производительности фильтра необходимо стремиться к возможно быстрому удалению осадка с фильтровальной перегородки. [c.193] Для фильтров непрерывного действия это равносильно требованию удалять с фильтровальной перегородки слой осадка наименьшей толщины, обусловленной свойствами осадка и особенностями устройства, применяемого для его снятия с перегородки. [c.193] Для фильтров периодического действия характерно, что операция удаления осадка вызывает прекращение фильтрования. Полный цикл работы на таком фильтре состоит из операций подготовки ф1 льтра, загрузки суспензии, фильтрования, промывки осадка, продувки его и удаления. Фильтрование, промывку и продувку называют основными опе-оациями. причем продолжительность их возрастает с увеличением объема фильтрата или толщины осадка. Подготовку фильтрата, загрузку суспензии и удаление осадка объединяют как вспомогательные операции, продолжительность которых в практических расчетах может быть принята независимой от объема фильтрата или толщины осадка. [c.194] Для увеличения производительности периодически действующего фильтра по основным операциям целесообразно как можно чаще повторять циклы его работы, подавая на фильтр по возможности небольшие порции суспензии. Однако частое повторение циклов работы фильтра обусловливает столь же частое повторение вспомогательных операций, когда основные операции прерываются. Отсюда следует, что в каждом случае существует такая оптимальная продолжительностЁ цикла работы, при которой фильтр обладает наибольшей производительностью. [c.194] Найдем оптимальную продолжительность цикла работы на фильтре периодического действия для простого случая, когда операции промывки и продувки отсутствуют, а сопротивлением фильтровальной перегородки можно пренебречь, причем фильтрование производится при постоянной разйости давлений. [c.194] Производительность фильтра можно выразить условной средней скоростью фильтрования (м сек), которая получается от деления объема фильтрата, собранного за операцию фильтрования и отнесенного к единице поверхности фильтрования, д м 1м , или м) на продолжительнсють цикла Тд, равную сумме продолжительностей основных Хосд сек) и вспомогательных сек) операций. [c.194] При Тден == Тдсп вторая производная отрицательна. Таким образом, наибольшая производительность периодически действующего фильтра при условии, что сопротивлением фильтровальной перегородки можно пренебречь, достигается при одинаковой продолжительности основных и вспомогательных операций. [c.195] В производственных условиях сопротивление фильтровальной перегородки может незакономерно изменяться от операции к операции в результате закупоривания ее пор тонкодисперсными твердыми частицами. Соответственно этому будет изменяться и оптимальная продолжительность основных операций, отвечающая наибольшей производительности фильтра. Это затрудняет практическое использование уравнения (V,40). Однако аналитическим путем установлена закономерность, устраняющая указанное затруднение для достижения максимальной производительности фильтра при переменном сопротивлении фильтровальной перегородки следует получать за один цикл хгда такой объем фильтрата, какой соответствует максимальной производительности фильтра при сопротивлении фильтровальной перегородки, равном нулю. [c.195] Вернуться к основной статье