ПРОЦЕССЫ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИИ

Фильтрованием называют процессы разделения неоднородных систем при помощи пористых перегородок, которые задерживают одни фазы этих систем и пропускают другие. К этим процессам относятся разделение суспензий на чистую жидкость и влажный осадок, аэрозолей на чистый газ и сухой осадок или на чистый газ и жидкость. Закономерности, характеризующие процессы разделения перечисленных неоднородных систем,. наряду с общими чертами имеют также существенные отличия, причем закономерности процесса разделения суспензий установлены полнее по сравнению с соответствующими закономерностями для аэрозолей. В данной книге рассмотрены только процессы разделения суспензий применительно к условиям фильтрования, встречающимся в химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, угольной, пищевой, целлюлозно-бумажной и некоторых других отраслях промышленности. [c.9]

По нашему мнению, целесообразно различать понятия фильтрование и фильтрация , обозначая первым из них процессы разделения суспензий и других неоднородных систем в промышленных и лабораторных условиях, а вторым — процессы движения жидкостей и газов через пористые грунты в природных условиях. По аналогии термины фильтрование или фильтрация применяют к процессам разделения лучей, переменных токов и звуковых колебаний, т. е. к процессам, для осуществления которых вместо пористой среды используются соответствующие физические приборы. Однако неправильно называть фильтрованием процесс разделения аэрозолей посредством осаждения твердых частиц или капелек жидкости в электростатическом поле электрофильтров. Поскольку для проведения этого процесса пористую перегородку не применяют, его следует называть электростатическим осаждением. [c.9]

Особенно опасны процессы разделения суспензий, содержащих горючие и легковоспламеняющиеся жидкости, пары которых образуют с воздухом взрывоопасные смеси. [c.161]

Процессы разделения суспензий должны проводиться только в надежно герметизированных системах с подачей в корпус машины, емкости для питания суспензией, сборники осадка и фильтрата и другие связанные с центрифугированием аппараты инертного газа, полностью исключающего попадание внутрь системы кислорода воздуха. [c.162]

Исследование влияния изменяющихся свойств суспензии на величину постоянных фильтрования, определяющих скорость этого процесса, следует выполнять в первую очередь в лаборатории независимо от того, изучается ли новый или уже осуществляемый в промышленности процесс разделения суспензии. В данном случае выбор способа определения указанных постоянных не вызывает особых затруднений. Это объясняется тем, что здесь речь идет только о сравнении величин постоянных фильтрования, например удельного сопротивления осадка, полученного при разделении суспензий с различными свойствами. При этом полное соответствие найденных таким образом в лаборатории постоянных фильтрования их действительным значениям в производственном процессе не играет решающей роли. При таких исследованиях можно выбрать относительно простой способ определения и использовать имеющееся в лаборатории фильтровальное оборудование, например нутч с горизонтальной фильтровальной перегородкой, на которую помещается исследуемая суспензия. Иногда можно [c.118]

Фильтрацией называют процесс разделения суспензий с помощью пористой перегородки, пропускающей жидкость, но удерживающей частицы твердой фазы. [c.78]

Значение процессов фильтрования возрастает с увеличением масштабов производства химической и родственных ей отраслей промышленности. Это объясняется тем, что процесс разделения суспензии нередко вызывает затруднения, обусловленные главным образом большим сопротивлением осадка и соответственно малой скоростью фильтрования. При этом для достижения заданной производительности фильтровальной установки требуется большое число фильтров определенной конструкции. Поэтому возникла тенденция к увеличению размеров фильтровального оборудования и интенсификации процессов фильтрования. [c.17]

Способы первой группы основаны на проведении опытов по фильтрованию в условиях постоянно увеличивающейся толщины слоя осадка, как это происходит в действительном процессе разделения суспензии. В способах второй группы опыты проводятся путем фильтрования чистой жидкости через слой заранее полученного осадка постоянной толщины. Способы третьей группы характеризуются использованием эмпирических уравнений, в которых дается зависимость удельного сопротивления осадка от ряда его свойств (пористость, удельная поверхность). Способ, относящийся к четвертой группе, основан на измерении пористости и проницаемости осадка в условиях прерывистого увеличения производимого на него механического давления. [c.20]

Рассмотрим процесс разделения суспензии на несжимаемой перегородке. Заменив в уравнении (11,9) величину Го на ее значение из равенства (11,47), найдем (см. пример П-2) [c.41]

Под трехмерным фильтрованием [71] понимают процесс разделения суспензии на плоской перегородке с образованием на ней сфероидального осадка. Такой процесс происходит, если круглая пористая часть перегородки окружена сплошной кольцевой частью (рис. П-11). При условии, что осадок несжимаем, фильтровальная перегородка не оказывает заметного сопротивления и фильтрование протекает при постоянной разности давлений, выведены соотношения, показывающие зависимость количества осадка от времени фильтрования. Дано уравнение, выражающее соотношение между массами осадков, полученных на фильтрах с одинаковой поверхностью фильтрования, на одном из которых образуется сфероидальный осадок, а на другом — плоский осадок цилиндрической [c.67]

Применительно к процессам разделения суспензий при постоянной разности давлений, исходя из соотношения (111,31), выведены [108 обобщенные уравнения. Принято, что показатель степени Ь в этом уравнении может иметь любые значения в пределах от 2 до О, а коэффициент пропорциональности к характеризует сопротивление потоку фильтрата и сохраняет постоянную величину для данного процесса фильтрования. [c.98]

Изучен [132] процесс разделения суспензии сферических и угловатых частиц полистирола и частиц кварцевого песка с концентрацией 0,1—0,2 объемн. %. Суспензия под действием силы тяжести проходила через модель фильтровальной перегородки, состоящей из нескольких расположенных один над другим рядов параллельных стержней стержни каждого вышележащего ряда размещались над щелями между стержнями нижележащего стержни имели прямоугольное поперечное сечение. В результате такого расположения стержней образовывались вертикальные щели с поперечным сечением ЗХ б мм и горизонталь- [c.111]

Процесс фильтрования, протекающий при непрерывно уменьшающихся скорости и разности давлений. Такой процесс наблюдается в фильтрах-отстойниках, применяемых при очистке промышленных сточных вод. В этих аппаратах происходит совместное осе дание твердых частиц суспензии и фильтрование ее жидкой фазы. При этом в процессе разделения суспензии гидростатическое давление ее слоя постепенно уменьшается, а скорость фильтрования [c.300]

Пример 1У-3. В процессе разделения суспензии на фильтре при постоянной разности давлений получено по два соответствующих друг другу значения количества фильтрата и продолжительности фильтрования 1 = 0,55 м и 92=0,81 м Т = 385 с и Х2=770 с. Пользуясь упрощенны.м методом (с. 132), определить постоянные в уравнении (IV,9). [c.164]

В связи с необходимостью установить [248] наиболее целесообразное распределение ограниченного количества промывной жидкости в процессе разделения суспензии твердых частиц в разбавленном растворе сульфата меди на фильтрах непрерывного действия было использовано уравнение ( 1,13). При этом обнаружено, что упомянутое уравнение приводит к противоречивым результатам в условиях небольшого объема примененной промывной жидкости и высокой эффективности промывки. [c.223]

Впервые аналитический метод оценки наибольщей производительности фильтров при постоянной разности давлений дан применительно к процессу разделения суспензий, включающему операции фильтрования и промывки, без учета сопротивления фильтровальной перегородки [320] и к процессу разделения суспензий, включающему только операцию фильтрования, с учетом сопротивления перегородки [321]. Здесь же приведены общие соображения об экономичности действия фильтров. В дальнейшем выполнено большое число исследований, в основном отечественными авторами, в области наибольшей производительности и экономичности действия фильтров для разных вариантов разделения суспензий. Этими исследованиями подтверждена общность основных положений, установленных в упомянутом аналитическом методе. Сюда относятся практически очень существенная независимость оптимальной толщины осадка или объема фильтрата от сопротивления перегородки большая продолжительность операции фильтрования при достижении максимальной экономичности процесса по сравнению с продолжительностью этой операции при достижении максимальной производительности фильтра. В частности, рассматриваемый метод применен к процессу разделения суспензий, включающему операции фильтрования и промывки, с учетом сопротивления перегородки [322]. [c.287]

Для процесса разделения суспензий, образующихся при обработке промышленных сточных вод, на фильтре-отстойнике получен [c.307]

Рассмотрен [337] процесс разделения суспензии, состоящий из операций нанесения слоя вспомогательного вещества и фильтрования, а также вспомогательных операций, причем осуществляется фильтрование с постепенным закупориванием пор. Приведено уравнение для определения времени фильтрования, соответствующего [c.307]

Получено уравнение для определения числа циклов работы фильтра без смен перегородки jVk, соответствующего наиболее экономичному процессу разделения суспензии [c.308]

Из основного уравнения фильтрования при постоянной разности давлений с учетом балансов жидкости и твердого вещества в процессе разделения суспензии выведено уравнение, которое использовано для анализа производительности непрерывно действующих фильтров [345]1 [c.311]

При интегрировании дифференциального уравнения для элементарной площадки поверхности фильтрования (с использованием данных материального баланса) получено уравнение, описывающее процесс разделения суспензии на непрерывно действующем фильтре и по существу аналогичное соответствующему уравнению для периодически действующего фильтра [346]. В этом уравнении учтено влияние гидростатического давления слоя суспензии в резервуаре на разность давлений прй фильтровании. В результате анализа полученного уравнения при условии, что сопротивлением фильтровальной перегородки и гидростатическим давлением можно пренебречь, установлено, что с увеличением в к раз погруженной в суспензию поверхности барабана, скорости вращения барабана или разности давлений производительность фильтра возрастает в Ук раз. [c.312]

На основании одного из опытов на рис. 1Х-5 графически изображен процесс разделения суспензии гидроокиси хрома. Ось ординат соответствует отрезку шкалы на фильтре йш (в м), верхняя точка которого совпадает с уровнем суспензии в начале фильтрования, а нижняя — с уровнем фильтровальной перегородки. [c.329]

Лабораторный фильтр, показанный в разобранном виде на рнс. Х-5, предназначен для исследования процесса разделения суспензии на вращающемся барабанном вакуум-фильтре со слоем вспомогательного вещества при условии, что тонкая внешняя часть этого слоя непрерывно срезается ножом, который медленно приближается к поверхности барабана [374]. Лабораторный фильтр состоит из трех частей опорной перегородки площадью 0,01 м с желобками, обеспечивающими удаление фильтрата через центральное отверстие поддерживающего кольца с внутренней резьбой, позволяющей навинчивать его на цилиндрическую поверхность опорной перегородки, и внешней резьбой с шагом 1,25 мм (это кольцо имеет узкий бортик, который прижимает фильтровальную ткань или сетку к опорной перегородке при помощи прокладки) внешнего кольца с нарезкой на относительно небольшой части внутренней поверхности, что дает возможность навинчивать его на поддерживающее кольцо. Линейное перемещение внешнего кольца при вращении градуировано по 0,025 мм. Полный оборот его на поддерживающем кольце соответствует линейному перемещению 1,25 мм. [c.350]

Перфорированные листы и сетки используют для разделения суспензий, содержащих грубодисперсные твердые частицы, а также в качестве опорных перегородок для фильтровальных тканей и бумаги. Так, в процессе разделения суспензий некоторых органических продуктов при давлении- в несколько атмосфер и температуре 90 °С в плиточно-рамных фильтрпрессах применяют алюминиевые листы толщиной около 1 мм с 12—15 отверстиями диаметром 1,4 мм на 1 см , покрытые фильтровальной бумагой. Можно отметить использование сетки из нержавеющей стали в качестве опорной перегородки для вспомогательного вещества (диатомита) в процессе очистки расплавленной серы фильтрованием. [c.364]

Шероховатая поверхность керамической фильтровальной перегородки способствует адсорбции частиц и образованию сводиков над порами в процессе разделения суспензии. [c.371]

Нельзя себе представить некоторый общий порядок выбора фильтровальных перегородок, пригодный без изменения по крайней мере для большинства встречающихся на практике случаев. В каждом индивидуальном случае при выборе надлежит руководствоваться специфическими соображениями, определяемыми особенностями данного процесса разделения суспензии. Однако можно наметить общую схему выбора и последовательность испытаний [c.374]

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]

Отмечено, что любой фильтр по существу представляет собой опорную конструкцию для размещения фильтровальной перегородки, которая в основном определяет процесс разделения суспензии в соответствии с этим рациональный выбор перегородки является ответственной операцией [433]. Рассмотрено влияние конструкции и способа действия фильтра на выбор перегородки применительно к барабанным, дисковым, тарельчатым, карусельным и ленточным вакуум-фильтрам, а также листовым и патронным фильтрам под давлением. Для вакуум-фильтров даны сведения о способах укрепления ткани на опорной поверхности, подкладочных тканях, дренажных каналах, системах удаления осадка с ткани, способах промывки ткани, уплотнении зон контакта ткани с опорной поверхностью. Для листовых и патронных фильтров приведены характеристики перегородок, а также указаны способы удаления с них осадка и замены их на новые. Отмечена возможность противоречивых требований к перегородкам так, для барабанных вакуум-фильтров ткань должна быть достаточно прочной, чтобы образовывать мостики над щелями в опорной поверхности, но достаточно гибкой, чтобы создавать уплотнение. В связи с возрастанием размера фильтров и интенсификации их работы (повышение разности давлений) обращено внимание на необходимость увеличения размеров и улучшения качества фильтровальных тканей. [c.380]

С учетом результатов исследований процесса разделения суспензий сточных вод НПЗ была разработана конструкция открытого гидроциклона для очистки сточных вод с повышенным содержанием механических примесей [4]. [c.190]

Под центрифугированием понимают процесс разделения суспензий или эмульсий в поле центробежных сил, возникающих при вращении сплошного или перфорированного барабана с загруженной в него смесью. Аппараты для центрифугирования называются центрифугами. Различают отстойные центрифуги, применяемые для отстаивания, и фильтрующие центрифуги, служащие для [c.336]

Фильтрованием называют процесс разделения суспензий при помощи пористой перегородки, пропускающей жидкость (фильтрат) и задерживающей взвешенные в ней твердые частицы. [c.252]

Различают следующие процессы разделения суспензий в центрифугах 1) центробежное фильтрование, 2) центробежное отстаивание, 3) центробежное осветление. [c.292]

Центробежное отстаивание представляет собой процесс разделения суспензий в центрифугах, имеющих барабаны со сплошными стенками (рис. 8-31,6). Суспензия вводится в нижнюю часть барабана и под действием центробежной силы отбрасывается к стенкам. Непосредственно у стенок образуется слой осадка, а жидкость образует внутренний слой и вытесняется из барабана поступающей на разделение суспензией. Поднимаясь кверху, жидкость переливается через закраину барабана и удаляется наружу. При центробежном отстаивании происходят два физических процесса 1) осаждение твердой фазы, [c.293]

Фильтрованием называется процесс разделения суспензий и аэрозолей с использованием пористых перегородок, на поверхности которых задерживаются взвешенные в жидкости или газе твердые частицы, образующие на перегородке слой осадка. Жидкость, отделенная от осадка, называется фильтратом. [c.373]

Фильтрация — процесс разделения суспензии с помощью пористой перегородки (мембраны), через которую под давлением проходит жидкая фаза (фильтрат), а частицы суспензии задерживаются (осадок). Перепад давления Ар может создаваться гидростатическим давлением слоя суспензии (до 50 кПа), вакуумом (50—90 кПа), или сжатым воздухом (не более 300 кПа). Общее дифференциальное уравнение фильтрации имеет вид, подобный уравнению для потока в пористом теле, нанример, (IV. 93) [c.242]

Центрифугирование — процесс разделения суспензий и эмульсий в поле центробежных сил. Под действием этих сил осаждение сочетается с уплотнением образующегося осадка, а фильтрование — с уплотнением и механической сушкой осадка. [c.177]

Фильтрованием называют процесс разделения суспензий с использованием пористых перегородок, которые задерживают твердую фазу суспензии и пропускают ее жидкую фазу. [c.186]

Центрафугированивм называется процесс разделения суспензий под действием центробежных сил, по принципу фильтрации или отстаивания. Фильтрующие центрифуги имеют барабаны с перфорированной поверхностью, а отстаивающие — со сплошной стенкой. [c.81]

Отмечено, что разделение на фильтрах суспензий с неньютоновской жидкой фазой исследовано недостаточно [168]. Дано математическое описание процесса разделения суспензии при допущениях, что оседанием частиц в суспензии можно пренебречь, фильтрат является жидкостью Стокса, движение жидкости в порах осадка ламинарное. В частности, установлено, что в координатах д—(йхЩ) - (где п — индекс текучести) получаются прямые линии в соответствии с экспериментами на системах карб-оксиметилцеллюлоза — двуокись кремния или окись алюминия. Отсюда следует, что в этих системах эмпирическая характеристика сопротивления осадка сохраняет постоянную величину в процессе фильтрования. В других экспериментах обнаружено, что удельное сопротивление осадка изменяется с течением времени. [c.58]

При анализе имеющегося опыта ло процессам фильтрования с образованием осадка, как и по ряду других процессов разделения суспензий на фильтрах, нередко отмечается заметное несюответст-вие между уравнениями и практическими данными. Это иногда вызывает сомнение в значении науки для правильного описания процессов фильтрования и преувеличивает значение практического искусства в управлении этими процессами. Теоретически выведенное или экспериментально установленное уравнение, как правило, описывает в некоторой степени упрощенный или идеализированный процесс и включает ограниченное число факторов, влияющих на процесс. За пределами уравнения могут оказаться факторы, усложняющие процесс и вызывающие расхождение между результатами расчета и практическими данными. В лаборатории возможно создать условия, когда на процесс влияют только факторы, входящие в уравнение. При этом получаемые данные соответствуют уравнению. В производственных условиях на процесс влияют также факторы, не входящие в уравнение и отражающие, в частности, побочные явления, особенности конструкции фильтра и случайные отклонения. В связи с этим возникает необходимость использовать для практических расчетов имеющиеся уравнения с эмпирическими поправками или частные эмпирические уравнения. Таким образом, в основе несоответствия между уравнениями и практическими данными находится неустранимое в настоящее время затруднение в получении уравнений, учитывающих все главные факторы, определяющие течение производственного процесса. [c.70]

Отмечены в основном вероятностный, а не детерминистический характер процессов фильтрования и повышенная сложность их по сравнению с рядом других процессов химической техники, а также затруднения, связанные с развитием и усовершенствованием теории фильтрования [22] большое несоответствие Kluft) между математическим описанием и практическим осуществлением процессов фильтрования [103] расхождение между теорией и практикой процессов разделения суспензий на фильтре, в частности при масштабировании [126] несовершенство теоретических моделей для решения практических задач фильтрования [19] недостаточное внимание исследованию процессов разделения неоднородных жидких систем по сравнению с другими областями химической техники [139]1 [c.76]

С использованием только макрофакторов дано математическое описание процесса разделения суспензии на барабанном вакуум-фильтре с внутренней поверхностью фильтрования при учете гидростатического давления суспензии [101]. Для стационарного процесса получена зависимость производительности по осадку от скорости вращения барабана, в соответствии с которой производительность непрерывно увеличивается с возрастанием скорости вращения, асимптотически приближаясь к предельному значению. Такая зависимость использована для регулирования процесса с применением передаточных функций. [c.79]

Если установлено, что процесс разделения суспензии описывается уравнением фильтрования с полным или постепенным закупориванием пор, помещенными в таблице 1, то постоянные этих уравнений и7 ач, /с и /с можно нзйти графическим путем. Для процесса с полным закупориванием пор уравнение (П1,4) в координатах q—W выражается прямой линией, отсекающей на оси ординат отрезок нач и имеющей наклон к оси абсцисс — к. Для процесса с постепенным закупориванием пор уравнение (1П,20) в координатах т—т/д также выражается прямой линией, отсекающей на оси ординат отрезок 1/и7 ач и имеющей наклон к оси абсцисс к/2 (см. пример 1У-10). [c.150]

Если найдено, что процесс разделения суспензии описывается уравнением фильтрования с полным или постепенным закупориванием пор, то постоянные этих уравнений ЛЯнач, к и к" можно определить графическим путем, аналогичным указанному для процессов при постоянной разности давлений. Для фильтрования с полным закупориванием пор уравнение (111,61) в координатах д— /АР соответствует прямой линии, которая отсекает на оси ординат отрезок 1/ДРнач и имеет наклон к оси абсцисс —к. Для фильтрования с постепенным закупориванием пор уравнение (111,62) в координатах д—1/уЛР также соответствует прямой линии, которая отсекает на оси ординат отрезок 1/уДРнач и имеет наклон к оси абсцисс —к 12. [c.151]

Как будет пояснено в главе VIII, наибольщая производительность фильтра периодического действия или наибольщая экономичность процесса разделения суспензии достигается при оптимальной толщине осадка на фильтровальной перегородке. Рассматриваемые фильтрпрессы позволяют разделять суспензию при оптимальной толщине осадка меньще толщины рамы, поскольку сжатие его производится давлением диафрагмы. При использовании диафрагмы производительность фильтрпресса значительно возрастает по сравнению с его производительностью при заполнении осадком всей рамы. [c.284]

Рнс. Х-5. Лабораторный фнльтр для исследования процесса разделения суспензии на вращающемся барабанном вакуум-фильтре со слоем вспомогательного веи1ества (в разобранном виде). [c.350]

В координатах скорость фильтрования — толщина слоя (что при равномерном перемещении ножа соответствует продолжительности фильтрования) наносят линии АВ и СО (рис. Х-11). Линия А В соответствует процессу фильтрования чистой жидкости через постепенно уменьшающийся слой вспомогательного вещества при условии, что сопротивлением фильтровальной перегородки можно пренебречь она наносится в соответствии с основным законом фильтрования и известной проницаемостью вспомогательного вещества. Линия СО соответствует процессу разделения суспензии при постепенно уменьшающемся слое вспомогательного вещества и данном сопротивлении фильтровальной перегородки она наносится по опытным данным аналогично прямым на рис. Х-8. Площади АВРЕ и СОРЕ пропорциональны количествам фильтрата для идеального и действительного процессов, вследствие чего отношение величины второй площади к величине первой может быть принято в качестве параметра, характеризующего эффективность вспомогательного вещества. Для наглядности кри- [c.354]

Центробежное фильтрование представляет собой процесс разделения суспензий в центрифугах с дырчатыми барабанами (рис. 8-31, а). Внутренняя поверхность такого барабана покрыта фильтровальной тканью. Суспензия центробежной силой отбра- [c.292]

Фильтрование — процесс разделения суспензий, пылей или туманов путем пропускания их через пористую перегородку (фильтр), способную задерживать взвешенные в дисперсионной среде частицы. В качестве материала фильтров используются зернистые материалы (гравий, песок), ткань, сетки из металлических и полимерных нитей, пористые керамика и пластические массы. [c.108]