ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Материальный баланс процесса разделения из "Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 8" Содержание взвешенных частиц в осветленной жидкости и в осадке выбирается в зависимости от конкретных технологических условий процесса разделения. При этом содержание вещества в осветленной жидкости обычно ограничивается некоторым нижним пределом. [c.185] Как видно из рис. V-1, образуется ясно выраженная граница между зоной стесненного осаждения (зона 2) и находящейся выше зоной сво- бодного осаждения (зона 3), над которой располагается осветленная жид- ость (зона 4). Такая схема несколько упрощает действительную картину процесса осаждения, которая обычно является еще более сложной Вследствие образования между указанными выше основными зонами промежуточных (переходных) зон. [c.186] Скорость стесненного осаждения меньше скорости свободного осаждения. Это объясняется тем, что при стесненном осаждении частицы испытывают не только большее сопротивление среды, но и добавочное сопротивление, обусловленное трением и соударениями частиц. Увеличение -сопротивления среды связано в данном случае с-динамическим воздействием на нее всей массы осаждающихся частиц, которое приводит, как от- мечалось, к возникновению восходящего потока среды, а также с возрастанием вязкости среды. [c.187] С гидродинамической точки зрения стесненное осаждение аналогично определенному состоянию взвешенного (псевдоожиженного) слоя твердых частиц, описанного в главе И. Скорость стесненного осаждения со-,ответствует верхнему пределу существования взвешенного слоя, когда скорость потока среды достигает величины, при которой дальнейшее ее увеличение приводит к началу уноса частиц из псевдоожиженного слоя. [c.187] Поэтому, как указывалось (см. стр. 111), условие равномерного осаждения частиц в неподвижной среде идентично условию витания частиц в восходящем потоке. Следовательно, закономерности стесненного осаждения удобно изучать при движении восходящего потока жидкости (газа) через слой взвешенных в нем частиц. При этом скорость стесненного осаждения равна скорости потока среды через взвешенный слой частиц и зависит от концентрации частиц в объеме жидкости (газа). Очевидно, при объемной концентрации частиц, приближающейся к нулю, скорость стесненного осаждения приближается к максимуму — скорости свободного осаждения. [c.187] Для того чтобы показать, что скорость стесненного осаждения ге1ст равна скорости потока среды а п.с, необходимой для взвешивания слоя частиц при той же пористости, что и концентрированная суспензия, рассмотрим установившийся процесс отстаивания, при котором величина постоянна, т. е. когда вес равномерно падающих частиц уравновешивается силой сопротивления потока. [c.187] Тогда объемный расход жидкости, приходящийся на единицу площади свободного сечения аппарата, равен произведению ке, а объемный расход твердой фазы определяется произведением (l — 8), где — скорость стесненного осаждения относительно гтенок аппарата. [c.187] Критерии Reo ст и Аг выражаются согласно соотношениям (II, 133) и (II, 88,а). [c.188] Уравнения (V, 15), (V, 16) и (V, 16а) позволяют рассчитывать скорость стесненного осаждения w (м/сек) в неподвижной среде шарообразных частиц одного размера относительно неподвижных стенок аппарата. При выводе этих уравнений не учитывалось влияние распределения частиц по их размерам и форме на скорость осаждения. Поэтому при осаждении частиц нешарообразной формы величина w , полученная по приведенным выше уравнениям, должна быть умножена на поправочный коэффициент, меньший единицы, — так называемый коэффициент формы ср, ориентировочные значения которого приведены на стр. 104. Однако для определения поправочного коэффициента, учитывающего влияние различия размеров одновременно осаждающихся частиц, до сих пор нет надежных данных. Влияние движения среды на скорость отстаивания, связанное с отклонениями падающих частиц от вертикального направления движения, также пока не поддается расчету, а принимается по опытным данным. [c.188] Вернуться к основной статье