ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Фильтрование с закупориванием пор фильтрующей перегородки из "Гидромеханические процессы химической технологии" При разделении вязких суспензий, содержащих небольшие количества мелкодисперсных частиц твердой фазы, происходит проникновение твердых частиц в пористый фильтрующий слой и отложение их на стенках пор. В природных условиях такой процесс наблюдается очень часто (проницание грунтовых вод в геологические массивы) кроме того, он широко применяется для очистки сточных вод (при использовании песчаных и других фильтров, называемых глубинными из-за большой толщины фильтрующей перегородки). Закономерности фильтрования с закупориванием пор изучены еще недостаточно. [c.189] Характеристика наиболее распространенных случаев фильтрования с закупориванием пор фильтрующей перегородки приведена в табл. 5-1. [c.189] Для определения вида функций с =/(т, к) и а — f (х, к) необходимо знать уравнение материального баланса и уравнение кинетики процесса фильтрования для случая постепенного закупоривания пор фильтрующей перегородки. [c.190] Здесь а — задержка твердой фазы (доля объема слоя, занимаемая осевшими частицами), а — коэффициент (а 1), причем (а— 1) представляет собой объем жидкости, захваченной осевшей твердой фазой. [c.190] Это уравнение может быть упрощено введением некоторых допущений. [c.191] Последнее упрощение неприемлемо для начального периода фильтрования с закупориванием пор фильтрующего слоя. [c.191] Скорость закупоривания пор фильтрующего слоя обычно сравнивают со скоростью реакции первого порядка в химической кинетике процесс характеризуется концентрацией, а взаимодействием между частицами суспензии можно пренебречь. [c.192] В действительности вероятность задержки к одной частицы зависит от количества уже осевших на стенках поры частиц, т. е. от величины задержки о. [c.192] Однако экспериментально установлено [12], что в ряде случаев задержка проходит через максимум, прежде чем начнет резко уменьшаться. Это может иметь место в случае, когда первые выделившиеся из суспензии твердые частицы блокируют входы в поры фильтрующего слоя, увеличивая возможность захвата следующей порции твердых частиц, поступающих в ту же точку. [c.192] Уравнение (5-80) строго отражает баланс задержки твердой фазы в пористом фильтрующем слое при допущении, что диффузия ничтожно мала (см. случай 1). [c.193] Профили концентрации и задержки (коэффициента объемного осаждения) представлены на рис. 5-9 для ряда значений т/тс при простой зависимости т(а) = 1 — (о/СТл,акс). [c.194] Аналогично получают профили задержки для других функций ф(а). [c.195] Рассчитав задержку для ряда значений Я и т, можно определить концентрации с для тех же /гит, используя соотношение (5-86), и получить пучок кривых (рис. 5-9,6), характеризующих продвижение фронта концентрации для выбранной формы функции ф(ст). [c.195] Скорость перемещения фронта задержки. Профили изменения задержки по высоте фильтрующего слоя для различной продолжительности фильтрования ть Т2, Тз приведены на рис. 5-10. [c.195] На рис. 5-11 приведен пример графического определения скорости продвижения фронта отработки слоя при фильтровании с постепенным закупориванием пор фильтрующей перегородки. [c.196] Изменение гидравлического сопротивления в зависимости от продолжительности фильтрования показано на рис. 5-12 [15]. [c.196] Перепад давлений Аро может быть рассчитан по уравнению Козени—Кармана (см. стр. 173). [c.196] Вернуться к основной статье