Фильтрование центробежное жидкости из слоя

Как отмечено выше, при центробежном фильтровании течение жидкости через слой осадка сопровождается ростом его толщины. При этом возрастает сопротивление осадка. Это обусловливает уменьшение скорости центробежного фильтрования при постоянной разности давлений или возрастание разности давлений при фильтровании с постоянной скоростью. [c.25]

Разработанная в начале 70-х годов физическая модель процесса тонкослойного центробежного фильтрования суспензий в центрифугах с центробежной выгрузкой осадка представлена на рис. 4-1 [98]. Конический ротор по длине разбит на три участка, на которых последовательно протекают три стадии центрифугирования, соответствующие трем периодам процесса центробежного фильтрования. При движении слоя жидкости на участке ротора 1 количество жидкости в результате фильтрования уменьшается от максимального в месте загрузки до нуля при завершении первого периода процесса. [c.89]

Осуществление процесса центробежного фильтрования в тонком слое позволяет довести влажность до равновесной за весьма короткий промежуток времени. Пользуясь зависимостями кинетики центробежного отжима, можно показать, что через 0,1. ..0,2 с после начала процесса в осадке остается заполненным жидкостью менее 0,001 объема его пор. Таким образом, при ведении процесса в тонком слое можно ограничить время пребывания продукта в роторе центрифуги долями секунды и обеспечить высокую производительность машины при малых ее размерах. [c.122]

Режим при постоянном перепаде давления Ар (вакуумное фильтрование, гидростатическое фильтрование с постоянным столбом жидкости над фильтрующей перегородкой, подача суспензии центробежным насосом при постоянном избыточном давлении на выкиде насоса). При этом режиме скорость фильтрования в связи с постоянным увеличением высоты слоя осадка и ростом его сопротивления с течением времени уменьшается. [c.376]

Таким образом, общие закономерности центрифугирования имеют сходство с закономерностями отстаивания и фильтрования. Однако процессы в отстойных и фильтрующих центрифугах сложнее соответствующих процессов в отстойниках и фильтрах. Это обусловлено тем, что в центрифугах вместо силы тяжести и разности давлений действует центробежная сила, достигающая больших значений, а вместо плоских слоев жидкости и осадка образуются слои с цилиндрическими граничными поверхностями, усложняющими зависимость процесса от геометрических факторов. [c.213]

В промышленной практике в ходе центрифугирования условия проведения процесса изменяются. Так, например,, при центробежном разделении суспензии в режиме постоянного давления различают три стадии [31] постепенное заполнение ротора суспензией до определенного предела, когда процесс идет при постоянном расходе суспензии (первая стадия). Затем, процесс продолжается при постоянной разности давлений (вторая стадия), во время которой уровень суспензии в роторе поддерживается неизменным. После заполнения ротора осадком подачу суспензии прекращают. При этом начинается, третья-стадия (при переменной разности давления и скорости фильтрования), которая заканчивается, когда уровень жидкости достигает внутренней поверхности слоя осадка, т. е. когда, начинается отжим осадка. В производственных условиях загрузку ротора стараются провести как можно быстрее, а подачу суспензии прекращают, когда толщина слоя жидкости над осадком достигнет минимальной величины, поэтому суммарная продолжительность первой и третьей стадий обычно не превышает 15—20% от общей длительности всего периода фильтрования, в силу чего процесс идет в основном при постоянной разности-давлений. [c.48]

К гидромеханическим процессам относятся перекачка жидкостей и транспорт газов разделение неоднородных сред — различные виды отстаивания (гравитационное, в центробежном, электрическом, магнитном поле) фильтрование] перемешивание жидких сред течение газа и жидкости через зернистый слой псевдоожижение. [c.46]

При расчете фильтрования считают, что течение фильтрата в порах осадка и через перегородки происходит в ламинарном режиме. Движение жидкости через перегородки и слой осадка связано с преодолением гидравлического сопротивления, которое обусловлено перепадом давления, служащего движущей силой процесса. Последняя при фильтровании может быть создана гидростатическим столбом суспензии или давлением газовой подушки, подачей суспензии насосом, отсосом ее под вакуумом, центробежным способом. [c.188]

Процесс фильтрования характеризуется скоростью — количеством фильтрата в единицу времени с единицы площади поверхности фильтрования, величиной перепада давления на фильтре и гидравлическим сопротивлением перегородки и осадка. В зависимости от изменения этих параметров во времени различают два предельных режима фильтрования при постоянном перепаде давления — скорость фильтрования с ростом толщины осадка уменьшается (фильтрование гидростатическое с постоянным столбом жидкости над перегородкой, вакуумное или при подаче суспензии центробежным насосом при постоянном давлении на выкиде) при постоянной скорости — с ростом толщины слоя осадка давление увеличивается (подача суспензии поршневым или плунжерным насосом). При подаче суспензии центробежным насосом без специального регулирования скорость фильтрования уменьшается, а давление на входе фильтра возрастает. [c.188]

Удельное сопротивление, сжимаемость осадка и содержание твердой фазы в суспензии. Из рассмотренного ранее (гл. I и II) видно, что величина удельного сопротивления осадка и сопротивление фильтровальной перегородки определяют скорость фильтрования и течения жидкости через слой при промывке осадка. На механизированных фильтрах при правильно подобранной фильтровальной перегородке ее сопротивление обычно составляет менее Vio сопротивления осадка , в связи с чем скорость процессов, осуществляющихся на. фильтрах и центрифугах, определяется величиной Поэтому, чем выше тем большие движущие силы должны быть использованы для достижения достаточных скоростей протекания процессов. Обычно при фильтровании под разрежением создаются перепады давления через слой порядка 0,2—0,6 ат, при фильтровании под давлением hP может достигать 5—10 ат, в центробежном поле на фильтрующих центрифугах АР составляет обычно 1—3 ат. [c.83]

Первая группа — гидромеханические процессы, скорость которых определяется законами гидродинамики. К ним относятся осаждение взвешенных в жидкой или газообразной среде частиц под действием силы тяжести, центробежной силы или сил электрического поля, фильтрование жидкостей или газов через слой зернистого материала под действием разности давлений, перемешивание в жидкой среде, псевдоожижение твердого зернистого материала. [c.8]

Характерным примером этой группы процессов, составляющих смешанную задачу гидродинамики, является фильтрование, применяемое Б промышленной практике для разделения неоднородных систем с помощью пористых перегородок, способных пропускать жидкость или газ. Этот процесс можно проводить 1) при постоянной высоте зернистого слоя и постоянном гидравлическом сопротивлении 2) при переменной (нарастающей) высоте слоя и увеличивающемся гидравлическом сопротивлении. Фильтрование характеризуется также движущей силой, в качестве которой используются перепад давлений или центробежная сила. [c.172]

Центрифуги применяются для разделения неоднородных жидких систем путем осаждения или фильтрования. Благодаря тому, что оба процесса протекают в результате воздействия мощного поля центробежных сил, их скорость значительно выше, чем в случае действия поля тяжести. При движении тела вокруг непо движной оси с постоянной угловой скоростью оно испытывает ускорение, возникающее от изменения направления скорости тела и характеризующее отклонение движения от прямолинейного. Это ускорение направлено по главной нормали траектории движения тела к центру вращения, почему его называют центростремительным. Последнее возникает под действием центростремительной силы, направленной аналогично центростремительному ускорению. На элемент жидкости, вращающейся вместе с сосудом, также действует центростремительное ускорение. Вращающуюся вместе с сосудом жидкость можно рассматривать как находящуюся в относительном покое. Пользуясь системой координат, связанной с сосудом, можно ввести центробежную силу инерции, равную по величине центростремительной силе, но направленную в противоположную сторону. Эта сила вызывает осаждение взвешенных в жидкости частиц или фильтрование жидкости через пористый слой осадка, находящегося внутри перфорированного вращающегося сосуда. [c.209]

Фильтрование применяется для разделения как жидких, так и газовых систем. При фильтровании перепад давления, необходимый для прохождения жидкости (газа) через пористый слой, может быть создан различными путями. Основными из них являются создание вакуума за фильтрующим слоем (вакуум-фильтры) и создание давления впереди слоя (фильтры, работающие под давлением). Для жидких систем давление может быть создано, также, за счет центробежной силы (фильтрующие центрифуги). [c.158]

Независимо от режима работы центрифуг центробежное фильтрование можно рассматривать состоящим из двух одновременно протекающих процессов течения жидкости через дисперсный слой и роста толщины слоя вследствие осаждения частиц. Для первого из указанных выше процессов наиболее распространенной можно считать зависимость, основанную на использовании уравнения Козени—Кармана, полученного на основе капиллярной модели. [c.28]

Первый период центробежного фильтрования иногда называют процессо.м напорного центробежного фильтрования, поскольку на внутренней поверхности осадка находится слой жидкости, вызывающий дополнительное гидравлическое давление. Второй и третий периоды специфичны и не имеют аналогии среди других процессов. Во время второго периода, который можно также на- [c.267]

По мере протекания второго периода процесса центробежного фильтрования скорость деформации осадка становится меньше скорости отделения жидкости от осадка. В результате этого пористость слоя перестает характеризовать его влажность, а пустоты между частицами уже не целиком заполняются жидкостью. Этот момент можно считать окончанием второго периода центробежного фильтрования. [c.269]

Поскольку в конце процесса центробежного фильтрования осадок чаще всего представляет собой трехфазную систему, содержание жидкой фазы в отфугованном осадке не определяется пористостью, как при осадительном центрифугировании. В данном случае количество жидкости в единице объема зависит от числа контактов между частицами и от удельной поверхности осадка. Число контактов тем больше, чем ближе к стенке ротора расположен слой осадка. Это обусловливается большей уплотненностью осадка в наружных слоях под давлением внутренних слоев. Кроме того, в порах между частицами задерживаются более мелкие зерна, которые несет в себе отделяемая жидкость, что также способствует увеличению числа контактов между частицами наружных слоев. Иногда у стенки ротора может увеличиться содержание жидкой фазы, задерживаемой у фильтрующей поверхности при большом гидравлическом сопротивлении слоя осадка. [c.271]

При тонкослойном центробежном фильтровании ротор можно рассматривать состоящим из трех зон, соответствующих трем периодам этого процесса периоду образования осадка, отжиму жидкой фазы из осадка и периоду удаления жидкости, удерживаемой молекулярными силами. Следует отметить, что эти зоны в роторе не имеют четкой границы. При центрифугировании суспензии в роторе фильтрующей центрифуги со шнековой выгрузкой осадка суспензия сначала течет по каналу, который образован витками шнека и фильтрующим ситом, причем основная часть ее движется вдоль свободной от осадка тыльной стороны витка шнека [25]. При этом процесс центробежного фильтрования является наиболее интенсивным. Образовавшийся осадок, потеряв текучесть, настигается рабочей поверхностью шнека и в дальнейшем транспортируется к широкому краю ротора, подвергаясь центробежному отжиму. Деление последнего на второй и третий периоды практически нецелесообразно, что обусловлено малой толщиной слоя и интенсивным процессом разрыхления и перемешивания осадка. Даже в роторе центрифуги со шнековой выгрузкой осадка часть суспензии течет по зазору. между шнеком и ротором. Эта часть может способствовать прорывам суспензии, которые иногда распространяются до края ротора. [c.317]

Второй и третий периоды иногда объединяют в один и называют его центробежным отжимом осадка. Закономерности центробежного отжима могут быть описаны уравнениями гидродинамики двухфазных жидкостей или уравнениями фильтрования жидкости через слой пористой среды и течения жидких пленок. [c.22]

Независимо от того, при каком режиме проводится центробежное фильтрование суспензии в первом периоде, этот процесс можно рассматривать как два процесса, протекающих одновременно процесс течения жидкости через слой пористой среды и процесс роста толщины этого слоя вследствие выделения из суспензии все новых частиц твердой фазы в осадок [30]. Когда при разделении суспензии образуется сжимаемый осадок, одновременно проходит еще третий процесс — уплотнение осадка. Строго говоря, уплотнение имеет место и в случае, когда осадок практически несжимаем, так как каждый вновь образующийся элементарный слой осадка в начальный момент представляет собой пористую среду с весьма [c.23]

Рассмотрим условия существования слоя жидкости над осадком в период заполнения ротора. Из практики известно, что если процесс центробежного фильтрования проводится в таком режиме, когда слой жидкости над осадком отсутствует, то осадок в роторе распределяется неравномерно и центрифугирование сопровождается повышенной вибрацией машины. Вместе с тем, если над осадком сохраняется слой жидкости значительной толщины, то на поверхности жидкости возникают волны, также приводящие к недопустимой вибрации машины. При отсутствии специальных приспособлений, предотвращающих волнообразование жидкости, должны соблюдаться оптимальные условия подачи суспензии в ротор центрифуги. [c.38]

Гидромеханические процессы, скорость которых определяется законами гидродинамики — науки о движении жидкостей и газов. К этим процессам относятся перемещение жидкостей, сжатие и перемещение газов, разделение жидких и газовых неоднородных систем в поле сил тяжести (отстаивание), в поле центробежных сил (центрифугирование), а также под действием разности давлений при движении через пористый слой (фильтрование) и перемешивание в жидкой фазе. [c.7]

IV. Гидромеханические процессы связаны с обработкой неоднородных систем — жидкостей и газов со взвешенными в них твердыми или жидкими частицами. К ним относятся отстаивание в поле силы тяжести, центробежном поле, в электрическом и магнитном полях, центрифугирование, перемешивание, фильтрование, течение газа или жидкости через слой сыпучих материалов. Движущей силой процесса является разность давлений. Скорость процесса определяется законами гидродинамики неоднородных систем. [c.9]

При центрифугировании в перфорированных роторах, называемом центробежным фильтрованием, дисперсионная среда под действием поля центробежных сил проходит через фильтрующую перегородку перфорированного ротора центрифуги, а твердая дисперсная фаза задерживается на ней, создавая дополнительный фильтрующий слой Дисперсный осадок уплотняется и после прекращения подачи продукта из него удаляется жидкость, удерживаемая молекулярными силами в местах соприкосновения частиц и на их поверхности. Центробежное фильтрование наиболее эффективно тогда, когда необходимо получить продукт с наи-меньщей влажностью либо промыть осадок. [c.315]

Центробежное фильтрование происходит с образованием или без образования осадка на фильтровальной перегородке, а также при одновременном протекании в ее зонах обоих процессов наиб, эффективно для получения осадков с миним. влажностью. Процесс принято делить на три периода образование осадка, удаление из него избьтточ-ной жвдкости и удаление жвдкости, удерживаемой межмол. силами (мех. сушка осадка). Первый период охватывает центробежное осаждение и < иьтрование через слой образовавшегося осадка. Для расчета кинетики процесса используют закон Дарси - Вейсбаха движущая сила (перепад давления Лр) определяется центробежным полем, действующим на суспензию 4р = 0,5р а (ф - ), ще Ря, - плотность суспензии - радиус своб. пов-сти жидкости (рис. 1, б). На оказывает влияние нроскальзывание жидкости над слоем осадка. Период может протекать при разл. режимах наиб, характерны режимы при постоянных Лр и производительности по суспензии. Второй и третий периоды зависят от большого числа факторов, связанных с уплотнением осадка, формой его поровых каналов и др. построение их мат. моделей крайне затруднено. [c.341]

Рассмот р им этот режим центробежного фильтрования. Из выражения (Й.66) следует, что постоянство статического давления вращающейся жидкости может быть обеспечено лишь при поддержаний, постоянного уровня, т. е. при неизменном объеме загрузки. П оэтому при центробежном фильтровании в режиме постоянной разности давлений объем суспензии, поступающей в ротор за единицу времени, должен быть равен объему полученного за это время фильтрата. Напомним, что процесс фильтрования при, постоянной разности давлений начинается после окончания первой стадии (заполнение ротора до объема Уз). Примем, что в течение первой стадии получен удельный объем фильтрата У ) и на перегородке образовался слой осадка толщиной — Тогда основное уравнение центробежного фильтрования принимает вид [c.49]

Скорость течения жидкости при промывке (по сравнению со скоростью вытекания последних порций фильтрата в процессе фильтрования) во втором случае может оказаться значительно ниже. В связи с этим общая продолжительность промывки может длиться в десятки раз дольше, чем процесс фильтрования, и производительность фильтра снизится в несколько раз по сравнению с ожидаемой, рассчитанной из удельного сопротивления осадка при фильтровании. Целесообразнее вести процесс с разрушением плотной структуры осадка за счет перемешивания осадка с промывной жидкостью. Если промывку возможно осуществлять только в одну стадию, но при этом необходимо тщательно отмыть высокоднсперсный осадок от примесей, то целесообразно этот процесс вести на фильтрах специальных конструкций динамический или центробежно-динамический . , где промывка осуществляется при непрерывном интенсивном перемешивании осадка, находящегося во взвешенном слое с промывной жидкостью, непрерывно подающейся на фильтр. [c.46]

Возможность теоретического анализа работы фильтрующих центрифуг оказалось ограниченной. Ироцесс центробежного фильтрования сложнее, чем фильтрование под влиянием силы тяжести или под давлением. В данном случае как поверхность фильтрования, так и движущая сила процесса возрастают с увеличением радиуса слоя осадка. Существенно может изменяться и удельное сопротивление осадка в зависимости от толщины слоя. Выбор центрифуг почти всегда производится на основании предварительных лабораторных опытов. Наиболее важными данными при этом являются степень фильтрования, прокываемость осадка, продолжительность центрифугирования и конечное содержание жидкости в оСадке - - [c.221]

Поскольку непосредственное интегрирование уравнений Навье — Стокса вследствие сложности и неопределенности формы порового пространства в пористых средах невозможно, то еще в прошлом веке Н. Е. Жуковский предложил ввести в уравнение Эйлера условную массовую силу сопротивления, колли-неарную скорости фильтрования и в первом приближении вычисляемую из линейного закона Дарси. С использованием фиктивных сил Жуковского в работе [88] рассмотрен случай центробежного фильтрования жидкости через слой осадка. Анализ, проведенный авторами цитируемой работы, показал, что при 2о>рж/М еосауср<1 влияние кориолисовых сил, а при Ржи/м-е осГоа ср< 1 влияние конвективной части сил инерции пренебрежимо мало. В практике промышленного центрифугирования указанные условия обычно удовлетворяются. [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология