Фильтрование сжимаемости осадка

Установлено, что основное сопротивление фильтрованию сжимаемым осадком латекса создается в уплотненном тонком слое, размещенным на поверхности перегородки и составляющем 1—5% от общей толщины осадка, причем остальной осадок уплотнен значительно слабее [66]. [c.205]

Как известно, пористость образующегося осадка неодинакова по толщине, она минимальна у перегородки и максимальна на границе с суспензией. Особенно четко это проявляется при фильтровании агрегированных суспензий, образующих при фильтровании сжимаемые осадки [30]l Это связано с тем, что частицы находятся в различных условиях на границе с фильтрующей перегородкой и в верхних слоях осаДка. Перепад дав- ления при фильтровании представляет собой сумму падений, статического давления жидкости в осадке Pi и фильтрующей перегородке Рг. [c.45]

ФИЛЬТРОВАНИЕ С ОБРАЗОВАНИЕМ СЖИМАЕМОГО ОСАДКА НА СЖИМАЕМОЙ ПЛОСКОЙ ФИЛЬТРОВАЛЬНОЙ ПЕРЕГОРОДКЕ [c.34]

Следует также отметить, что в уравнениях фильтрования с образованием сжимаемого осадка величины отношений Хо и Хм зависят от разности давлений, уменьшаясь при ее возрастании. Это объясняется уменьшением пористости осадка при возрастании ДР и увеличением объема фильтрата за счет уменьшения его количества в порах осадка. [c.38]

Уравнение при постоянной разности давлений (11,6). При постоянной общей разности давлений АР принимают, что величины Го и / ф.п не изменяются, вследствие чего уравнение (П,6) используют для сжимаемых осадков и перегородок. В действительности при возрастании толщины осадка общая разность давлений непрерывно перераспределяется между осадком и фильтровальной перегородкой, причем ДРос возрастает, а ДРф.д уменьшается. При этом среднее удельное сопротивление осадка увеличивается, а сопротивление перегородки уменьшается, если она обладает эластичностью. Однако такие явления могут быть ощутимы лишь в начале фильтрования, когда сопротивление перегородки относительно велико, или при небольшой конечной толщине осадка. Вообще влияние перераспределения разности давлений обнаруживается тем меньше, чем меньше отношение сопротивлений перегородки и осадка обычно этим перераспределением можно практически пренебречь (см. с 64). [c.40]

Следует упомянуть о теоретически найденной зависимости для скорости фильтрования с учетом сжимаемости осадка и фильтровальной перегородки [27]. Эта зависимость выражена в виде безразмерного дифференциального уравнения, которое решается точно с помощью вычислительных машин и приближенно путем разложения в биноминальный ряд. На основе точного 4)ешения дан график в координатах (/ ф.п/ )—Д, где Д — расхождение в процентах в толщине осадка, рассчитанной с учетом и без учета сжимаемости. Из графика следует, что расхождение возрастает по мере уменьшения отношения (1—s )/(l—2), где г —показатель сжимаемости перегородки. [c.42]

Описан [32] простой, но практически достаточно точный метод анализа процессов фильтрования при переменных разности давлений и скорости, когда суспензия подается на фильтр центробежным насосом. Этот метод основан на построении кривой в координатах производительность — давление по данным о зависимости объема фильтрата и давления от времени в процессе фильтрования при наличии сжимаемого осадка. Метод можно использовать для оценки отклонения процесса фильтрования от нормального хода процесса вследствие закупоривания пор фильтровальной перегородки твердыми частицами, ухудшения свойств исходной суспензии или неисправности центробежного насоса. [c.44]

При расчетах по уравнению (И,88) использовались величины удельного сопротивления осадка и сопротивления фильтровальной перегородки, полученные в опытах, выполненных в тех же условиях на фильтре с плоской перегородкой площадью 70 см . Было принято, что отношение объема сжимаемого осадка к объему фильтрата не зависит от общей разности давлений и равно некоторому среднему значению в рассматриваемом интервале давлений (как это делается и для плоской фильтровальной перегородки). Результаты расчетов сопоставлялись с экспериментальными данными, найденными при помощи фильтра с полуцилиндрической поверхностью фильтрования. [c.52]

Кроме того, из этих графиков следует, что экспериментальные данные и данные, полученные по уравнению (11,88), достаточно близки. Это означает, что в случае фильтрования при постоянной разности давлений на цилиндрической перегородке уравнение для несжимаемых осадков применимо и к сжимаемым осадкам (как и для плоских перегородок). [c.53]

Дополнительно к сказанному был выполнен анализ процесса фильтрования с образованием сжимаемого осадка на цилиндрической перегородке [36]. В результате получено общее уравнение скорости фильтрования, которое в несколько измененном виде может быть написано так [c.53]

Из уравнения (11,98), как частные случаи, выведены соотношения для фильтрования с образованием сжимаемого осадка на цилиндрической перегородке при постоянной разности давлений и постоянной скорости процесса. Приведенное выше уравнение (И,88) также может быть получено из уравнения (П,98). [c.53]

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЛЬТРОВАНИЯ С ОБРАЗОВАНИЕМ СЖИМАЕМОГО ОСАДКА ПРИ ПОМОЩИ ФИЛЬТРА С ПОРШНЕМ [c.58]

Рассмотрим в сокращенном виде некоторые закономерности разделения фильтрованием суспензий, дающих сжимаемые осадки, применительно к опытам на фильтре с поршнем. В данной связи различают разделение суспензий с небольшой, средней и большой концентрацией [50]. [c.59]

Перераспределение общей разности давлений. Как указывалось выше (с. 37), общепринятые основные уравнения фильтрования с образованием сжимаемого осадка теоретически точны только при условии равенства показателей сжимаемости осадка и фильтровальной перегородки. Неточность возникает ввиду перераспределения общей разности давлений между фильтровальной перегородкой и осадком по мере увеличения толщины последнего. Целесообразно исследовать зависимости, учитывающие это перераспределение, применительно к процессам при постоянной разности давлений и постоянной скорости. [c.64]

Рассмотрим фильтрование с образованием сжимаемого осадка на несжимаемой фильтровальной перегородке при постоянной разности давлений. [c.64]

Как видно из изложенного выше, расчет процесса фильтрования с образованием сжимаемого осадка на несжимаемой перегородке при постоянной разности давлений по данному методу сложнее, чем по общепринятым уравнениям. Однако этот метод принципиально более точен (см. пример П-4). [c.66]

Пример П-1. Суспензия гидроокиси алюминия в воде при 20 С (при этой температуре вязкость воды ц=10 Н с М-2) разделяется фильтрованием при постоянной разности давлений на периодически действующем путче с поверхностью 5=1 м . В течение каждой операции фильтрования разделяется 0,5 м суспензии. Установить зависимость продолжительности фильтрования от разности давлений з пределах 4-10 —8-10 Па. Известно, что в указанных пределах разности давлений для сильно сжимаемого осадка гидроокиси алюминия применимо эмпирическое уравнение (11,47), причем го=0,5-10 , а х = 0,95 отношение объема осадка к объему фильтрата Хо может быть в среднем принято равным 0,01. Сопротивлением фильтровальной перегородки ввиду его небольшой величины можно пренебречь. [c.84]

В соответствии с полученным уравнением при увеличении ДР от 4 Ю до 8-10< Па, т. е. в 2 раза, т уменьшается только от 3,60-10 до 3,48-10 с, т. е. всего на 3,3%. Отсюда следует сделать вывод, что при сильно сжимаемых осадках продолжительность фильтрования не удается существенно уменьшить увеличением разности давлений. [c.84]

Пример 11-4. Требуется сопоставить результаты расчета процесса фильтрования с образованием сжимаемого осадка на несжимаемой перегородке прн постоянной разности давлений по существующему методу н по способу, учитывающему перераспределение разности давлений между перегородкой и осадком в течение фильтрования. [c.86]

Следует иметь в виду, что при уменьшении доли сопротивления фильтровальной перегородки в общем сопротивлении фильтрованию или при уменьшении степени сжимаемости осадка расхождения между результатами расчета по обоим методам будут также уменьшаться. [c.87]

Для процесса фильтрования при постоянной разности давлений, сопровождающегося образованием несжимаемого или сжимаемого осадка, удельное сопротивление его будет постоянным. Для процесса фильтрования при постоянной скорости, сопровождающегося образованием несжимаемого осадка, его удельное сопротивление будет, конечно, также постоянным в случае сжимаемого осадка его удельное сопротивление возрастает с увеличением разности давлений. [c.117]

Эти зависимости приведены в главе II в виде эмпирических уравнений (11,47) — (11,50) в дальнейшем будут сопоставлены уравнения (11,47) и (11,48), которые при з =1 и 5"=1 превращаются в уравнения прямой линии (пунктирные прямые на рис. 1У-1). Это означает, что удельное сопротивление сильно сжимаемых осадков увеличивается пропорционально возрастанию разности давлений и, следовательно, повышение разности давлений не приводит в данном случае к увеличению скорости фильтрования. Для большинства осадков величины 5 и находятся в пределах 0,1 — [c.123]

Опытами установлено [146], что удельное сопротивление сильно сжимаемых осадков, определяемое при постоянной толщине слоя осадка (в дальнейшем способ А), всегда несколько превышает соответствующую величину, находимую при возрастающей толщине слоя осадка (в дальнейшем способ Б). Ввиду значительного сопротивления фильтровальной перегородки удельное объемное сопротивление осадка относилось в этих опытах не к общей разности давлений при фильтровании ДР, а к падению давления в осадке ДРос. [c.137]

На рис. 1У-4 даны расхождения между удельными сопротивлениями осадков, полученными по способам А и Б, в зависимости от падения давления в осадке. Указанные расхождения имеют определенную закономерность, состоящую в том, что величина расхождения уменьшается по мере увеличения разности давлений это объясняется тем, что осадки склонны к дальнейшему уплотнению при дополнительном фильтровании тем меньше, чем больше разность давлений, при которой они образовались. Если ограничиться диапазоном ДРос 4-10 —8-10 Па, из рисунка следует, что удельное сопротивление исследованных сильно сжимаемых осадков, определенное при постоянной толщине слоя осадка, превышает соответствующее значение, найденное при возрастающей толщине слоя осадка, на величину не более 20%. [c.137]

Рекомендована методика проведения опытов по фильтрованию с образованием осадка, состоящая в определении стандартного времени получения осадка толщиной 1 см при разности давлений 10 Па [159]. Указано, что методика применима к несжимаемым и сжимаемым осадкам при условии, что последние не изменяют своей физической природы в соответствии с этим она может быть использована для различных фильтров за исключением фильтр-прессов. Отмечено, что методика имеет существенное практическое значение, поскольку она дает возможность быстро и легко выполнять расчеты промышленных фильтров без определения удельного сопротивления осадка. Указано, что фильтры с переменным объемом суспензии представляют особую группу и действие этих фильтров в значительной мере соответствует закономерностям экспрессии (см. с. 69) для таких фильтров необходима отдельная методика проведения опытов. Описаны графические и графоаналитические способы определения параметров фильтров с помощью стандартного времени фильтрования. [c.156]

Уравнение Козени — Кармана нельзя применить в обычном виде для значительно сжимаемых осадков. В этом практически важном случае эффективная удельная поверхность твердых частиц в образовавшемся осадке зависит как от степени агрегации частиц суспензии, так и от разности давлений при фильтровании. [c.197]

В дальнейшем в первую очередь подробно рассматривается наиболее характерный в данной связи процесс фильтрования с образованием сжимаемого осадка на горизонтальной фильтровальной перегородке при постоянной разности давлений [155]. [c.323]

Процессы разделения расслаивающихся суспензий с образованием сжимаемого осадка. Этот процесс был исследован на установке, описанной ранее (с. 158), причем отмечено последовательное протекание четырех стадий фильтрования. На рис. IX-3 схематически показано расположение слоев осадка, фильтрата, сгущенной суспензии и чистой жидкости для всех четырех стадий, а также для начального, конечного и переходных моментов фильтрования. Очевидно, количество фильтрата равно объему (внутри фильтра) между первоначальным уровнем суспензии (Яо—йо) и уровнем жидкости в данный момент (я—а). [c.323]

Рис. 1Х-3. Расположение различных слоев при фильтровании расслаивающихся суспензий с образованием сжимаемого осадка.

Первая стадия описывается тем же уравнением (IX,10), которое характеризует первую стадию разделения расслаивающихся суспензий с образованием сжимаемого осадка. Вторая стадия описывается обычным уравнением фильтрования чистой жидкости сквозь слой осадка постоянной толщины. [c.332]

Различные циклы процессов фильтрования [353]. Вернемся к рассмотренному ранее процессу разделения расслаивающихся суспензий с образованием сжимаемого осадка на горизонтальной фильтровальной перегородке и на примере этого процесса отметим возможные циклы, определяемые наличием отдельных стадий и их относительной продолжительностью. [c.334]

Для ориентации при выборе одной из фильтровальных тканей применительно к осуществлению данного процесса разделения суспензии необходимо иметь сведения о назначении фильтрования (получение осадка, фильтрата или того и другого одновременно), а также по возможности полные данные о свойствах твердых частиц (размер, форма, плотность), жидкости (кислая, щелочная, нейтральная температура, вязкость, плотность), суспензии (соотнощение твердой и жидкой фаз, агрегация частиц, вязкость), осадка (удельное сопротивление, сжимаемость кристаллический, рассыпчатый, пластичный, липкий, слизистый). Кроме того, следует иметь представление о производительности, что поможет определить движущую силу процесса (сила тяжести, вакуум, давление). [c.377]

Если осадок не снимается удовлетворительно ни одним из указанных способов, целесообразно увеличить продолжительность продувки или вакуум, или то и другое одновременно. Если осадок и после этого снимается плохо, следует испытать другую фильтровальную ткань. Когда осадок снимается удовлетворительно, надлежит сделать опыт при более коротком времени фильтрования и пониженном или повыщенном вакууме. При этом необходимо иметь в виду, что сжимаемые осадки иногда закупоривают поры быстрее при повышенном вакууме. [c.379]

При фильтровании сжимаемых осадков, к которым относится большинство пигментных суспензий, с возрастанием давления повышается удельное сопротивление осадка, в ряде случаев распро-страняюш ееся и на фильтрующую перегородку. Показатель степени п при Ар отражает эту зависимость. [c.91]

Толщина слоя осадка на фильтрующей перегородке /г, - х У/Р. Постоянные процесса фильтрования Го и входящие в основное уравнение фильтрования, определяют опытным путем в условиях, максимально приближенных к промышленным, на моделирующих установках. Методики их определения приведены в РТМ Технологические расчеты , разработанных НИИхиммашем и УкрНИИхимма-шем для фильтров практически всех групп там же рассмотрены более сложные случаи процесса фильтрования, например, при сжимаемых осадках. [c.287]

Для сжимаемых осадков время фильтрования и промывки определяется экспериментально на модельной центрифуре при соблюдении равенств факторов разделения, высот осадка и режима фильтрования на модельной и промышленной центрифуге. [c.132]

В процессе фильтрования при постоянной разности давлений ДР=Р1 в момент времени т" толщина фильтровальной перегородки уменьшится до Д ос, а величина ДРос возрастет до Р1—Рд. , что объясняется увеличением толщины и общего сопротивления осадка. Соответственно ДРфп уменьшится до Р" , а величина р на границе фильтровальной перегородки с осадком возрастет до р" = Р,—Р" . Так как величина р на свободной стороне фильтровальной перегородки во время рассматриваемого процесса не изменяется и составляет р =р" = = Р ,то большему значению р на границе между фильтровальной перегородкой и осадком будет соответствовать меньшая пористость и большее общее сопротивление. Таким образом, можно сделать вывод, что в процессе фильтрования с образованием осадка при постоянной разности давлений сопротивление фильтровальной перегородки увеличивается при уменьшении в ней перепада статического давления жидкости. К подобному же выводу можно прийти и в случае различной сжимаемости осадка и фильтровальной перегородки. [c.36]

Величина р является также движущей силой процесса фильтрования. Поэтому, исходя из основных закономерностей фильтрования, для бесконечно малого приращения массы твердых частиц в осадке на единице поверхности Xmdq (что вызывает соответствующее приращение dp) можно написать общее уравнение для сжимаемых осадков [c.42]

В этом уравнении можно принять среднее значение Хо, так как указанная величина изменяется относительно мало с возрастанием АРос даже при значительно сжимаемых осадках. Используя экспериментально найденную зависимость ro = f(APo ). приведенную в главе IV, можно определить ряд значений Vi, V2, V3,... при (ДЯос)ь (АРос)2, (АРос)з,- и (dVldx)u (dVldx)2. (dV dx)3,-, соответствующих кривой 3 на рис. П-З, а. Графическая интерпретация таких вычислений дана на рис. П-З, б. Разделив разности V2—Vi, V3—V2... на средние значения производительности [(dV/dx)i+ dV/dT )2] 2, [ (d V/iit)2+( / т)з] 2,..., можно найти продолжительность получения возрастающего объема фильтрата и построить кривую в координатах объем — время. Сравнение продолжительности цикла фильтрования, найденного описанным способом, с продолжительностью цикла вычисленной,, как указывалось выше, в процессе предварительного выбора цент-робежного насоса, позволяет оценить. правильность выбора. [c.45]

За последние 20 лет опубликовано много статен, в основном Тиллером и Ширато с соавторами, посвященных исследованию фильтрования с образованием сжимаемых осадков при помощи фильтра с порщнем. Использование фильтра с поршнем вместо обычных фильтров связано, по-видимому, с намерением упростить методику проведения опытов. Однако условия проведения опытов на фильтре с поршнем сильно отличаются от соответствующих условий на обычных фильтрах. Это приводит к затруднениям в достижении близких результатов исследования на фильтрах обоих видов. [c.58]

Неодномерное фильтрование на полусферической перегородке исследовали [76] при постоянной разности давлений также и с учетом сопротивления фильтровальной перегородки, принимая, что осадок несжимаем в этом случае сопротивление перегородки выражалось эквивалентным объемом фильтрата и эквивалентным временем фильтрования (с. 31). Получены уравнения для определения отношения времени фильтрования к объему фильтрата, включающие постоянные параметры, которые следует находить опытным путем. Экспериментально установлено, что при увеличении толщины осадка наблюдаются отклонения результатов расчета по этим уравнениям от данных опыта это объяснено влиянием сжимаемости осадка, расслоения суспензии и сползания осадка с фильтровальной перегородки. [c.69]

Уравнение (11,124) для несжимаемой фильтровальной перегородки и сжимаемого осадка получено аналитически без введения допущений из равенства (11,37), применимого и для сжимаемых осадков, равенства (11,43),, в котором ф. п постоянно, и принятого равенства (11,49) с заменой АР на АРос Отсюда следует, что уравнение (11,124) правильно описывает процесс фильтрования с перераапределением давления, поскольку исходные равенства не вызывают сомнений. Уравнение (11,124) не исследовано в лабораторных условиях, исключающих действие факторов, не входящих в эти равенства. В опытах на барабанном фильтре со сходящей тканью отмечено несоответствие между уравнением и опытными данными. Это может быть объяснено действием различных искажающих факторов, в частности, возникновением дополнительного сопротивления на границе между осадком и иере-городкой, особенно существенным для осадков небольшой толщины, и сжимаемостью перегородки, а также тем, что принятое модифицированное равенство (11,49) не лучшим образо1М соответствует процессу. [c.71]

Из предыдущего (с. 64) ясно, что расхождение между результатами расчета будет тем заметнее, чем больше отличаются показатели сжимаемости перегородки и осадка и чем большая доля общего сопротивления приходится на перегородку. Исходя из этого примем, что показатель сжимаемости осадка 5 = 0,9 (эта величина для перегородки равна 0), а сопротивление перегородки в конце процесса составляет 0,1 от величины общего сопротивления. Поскольку при постоянной разности давлений скорость фильтрования обратно пропорциональна общему сопротивлению, нетрудно установить, что скорость фильтрования в конце процесса должна составлять 0,1 от величины скорости в начале процесса, когда на перегородке еще нет осадка. Отсюда Ц/=0,1 о/ о = 0,1. Близкие к этим условия могут возникнуть при разделении на барабанном фильтре со сходящей фильтровальной тканью суспензии, дающей сильносжимаемый осадок, причем толщина этого осадка невелика (например, 2 мм). [c.86]

Была исследована [118] взаимозависимость между удельным объемным сопротивлением осадка Го и сопротивлением ткани Йф.п при наличии в ее порах твердых частиц. Установлено, что для сжимаемых осадков отношение R .njro при изменении разности давлений остается постоянным. Отмечено, что при правильной организации процесса фильтрования это отношение не должно превышать 10 м, т. е. сопротивление фильтровальной ткани не должно быть больше сопротивления слоя осадка толщиной 1 мм. [c.109]

С учетом сказанного в дифференциальное уравнение фильтрования (11,5), которое применимо также для сжимаемых осадков, следует вместо У/8 подставить д, а вместо АР подставить АРц-Н + Ргидр и проинтегрировать это уравнение в пределах, соответствующих началу и концу фильтрования при постоянной разности давлений [c.128]

Даны также модификации уравнения (VIII,19) при условии, что разности давлений при фильтровании и промывке неодинаковы при этом учитывается увеличение удельного сопротивления сжимаемого осадка, когда промывка производится при большей разности давлений по сравнению с фильтрованием. [c.294]