Время фильтрования с закупориванием пор

Из теоретического и экспериментального материала, изложенного в данной главе, следует, что процессы фильтрования с закупориванием пор фильтровальной перегородки отличаются значительной сложностью. В настоящее время не представляется возможным дать исчерпывающие указания о методиках анализа и расчета этих процессов во всех случаях. Применительно к каждому исследуемому процессу фильтрования с закупориванием пор надлежит использовать уже известные закономерности с учетом вероятных отклонений в соответствии с особенностями процесса. Такое использование этих закономерностей должно основываться на правильном понимании явлений, происходящих при отложении твердых частиц суспензии в порах фильтровальной перегородки. [c.113]

Кроме отношения объема или массы осадка к объему фильтрата, при исследовании процессов фильтрования с образованием осадка, а также с закупориванием пор перегородки необходимо определять и другие свойства суспензий и осадков. К таким свойствам, в частности, относятся размер, удельная поверхность и форма частиц, а также распределение их по размеру пористость осадка и размер пор двойной электрический слой у поверхности частиц и у стенок пор. Как уже отмечалось ранее (с. 79), в настоящее время осуществляется дальнейшее изучение этих свойств и влияние их на процесс фильтрования. Здесь изучение упомянутых свойств не рассматривается некоторые сведения по данному вопросу приводятся в монографии [4, с. 68]. [c.150]

На основании высказанной гипотезы можно считать возможным переход от фильтрования с закупориванием пор к фильтрованию с образованием осадка, если суспензию, содержащую медленно осаждающиеся твердые частицы в небольшой концентрации, перед фильтрованием в течение некоторого времени выдержать над горизонтальной фильтровальной перегородкой. Это время должно быть достаточным для накопления в зонах между порами твердых частиц, осаждающихся под действием силы тяжести. [c.81]

Наблюдаются отклонения от приведенных выше закономерностей фильтрования с закупориванием пор, обусловленные различными причинами [288], в частности набуханием материала фильтровальной перегородки в процессе фильтрования, неньютоновским характером движения жидкости (например, вискозы), особенностями распределения пор в фильтровальной перегородке. Отклонения могут быть вызваны также непостоянством во время опытов разности давлений и особенно температуры, сильно влияющей на вязкость. По истечении определенного времени набухание материала фильтровальной перегородки прекращается и она достигает стабильного состояния. [c.84]

Для предотвращения закупоривания пор фильтровальной перегородки на нее также предварительно наносят слой вспомогательного вещества толщиной до 100 мм, через который затем фильтруют очищаемую жидкость, содержащую небольшое количество твердой фазы. При таком способе работы в первую очередь закупориваются поры в той части слоя вспомогательного вещества, которая в процессе фильтрования соприкасается с суспензией. В связи с этим указанную часть слоя периодически срезают ножевым устройством, которое при помощи специального механизма медленно перемещается к фильтровальной перегородке, уменьшая толщину слоя вспомогательного вещества. Закономерности такого способа фильтрования сложны и в настоящее время изучены еще недостаточно [205, 206]. [c.321]

В более трудных случаях к фильтруемому раствору добавляют подходящее вспомогательное средство для фильтрования и обращают особое внимание на выбор фильтра. В то время как в случае слизистого, но хорошо скоагулировавшего осадка можно применять довольно крупнопористые, мягкие фильтры, для очень тонких суспензий в большинстве случаев следует использовать фильтры с незначительным размером пор [стеклянный фильтр 05, фильтровальная свеча, ультрафильтр (см. стр. 244 и 35)]. Другой, однако не всегда удобный экспериментальный прием заключается в применении глубоких фильтров, при использовании которых тончайшие частицы прочно удерживаются в основном в самом фильтрующем слое. Для изготовления такого фильтра к нутчу плотно присасывают слой фильтровальной бумаги в 2—3 см высотой, после чего его сильно спрессовывают [313].Кроме того, рекомендуется применять бумажную пульпу и кизельгур, располагая их слоями [314]. Такие фильтры имеют высокую проницаемость и пригодны не только для вязких жидкостей, но особенно для тонких суспензий. В случае закупоривания верхний слой легко удаляется. [c.233]

Постепенное изменение фильтровальных свойств пористой перегородки в процессе ее эксплуатации, которое выражается в уменьшении начальной скорости фильтрования или повышении перепада давления, объясняется накоплением в порах перегородки некоторого количества неудаляемых при регенерации твердых частиц суспензии. Они создают так называемое остаточное засорение фильтровальной перегородки, о величине которого можно судить по количеству прочно осевших в порах твердых частиц суспензии или по параметрам, характеризующим гидравлическое сопротивление перегородки. В соответствии с этим наиболее распространенными критериями оценки качества регенерации пористого материала являются приращение массы фильтровального материала, начальное гидравлическое сопротивление, воздухопроницаемость, водопроницаемость, постоянная закупоривания пористой перегородки при последующем цикле фильтрования, а также время или количество полученного фильтрата до снижения скорости фильтрования на заданную величину. [c.8]

Рассмотрим процесс, состоящий из стадий нанесения слоя вспомогательного вещества, фильтрования суспензии и вспомогательных операций. Попытаемся определить оптимальное время стадии фильтрования для данного процесса. Для процесса фильтрования с постепенным закупориванием пор имеем [c.121]

Наиболее интенсивно сопротивление увеличивается в наружных (соприкасающихся с суспензией) слоях керамики, которые в основном закупориваются примесями, в то время как во внутренних слоях закупоривание незначительно. Поэтому для улучшения эффективности фильтрования в ряде случаев изготовляют многослойную керамику [15]. [c.134]

Другое ограничение применения барабанного вакуум-фильтра— недостаточная скорость фильтрования суспензии. Скорость вращения барабана фильтров общего назначения можно регулировать в пределах 0,1—2 об/мии. При угле фильтрования 135° максимальное время фильтрования 3,75 мин, а при угле 100° — 2,8 мни. Если скорость фильтрования низка и за зто время образуется слой осадка толщиной менее 5 мм, то он плохо отдувается от ткани (воздух Прорывается через тонкий слой осадка или трещины в ием), ие снимается ножом и замазывает ткань. Кроме того, при разделении малойоицеитрироваииых суспензий, содержащих высокодисперсные твердые частицы, происходит быстрое закупоривание пор фильтрующей перегородки. В результате производительность снижается и в конце концов становится настолько низкой, что применение фильтра не рентабельно. [c.136]

Необходимо подчеркнуть, что явления на уровне микрофакторов при фильтровании с закупориванием пор заметно сложнее соответствующих явлений при фильтровании с образованием осадка. Возникновение этой сложности обусловлено в основном перемещением в порах перегородки двухфазной системы жидкость — твердые частицы вместо перемещения однофазной жидкости в осадке и появлением лобового слоя, занимающего часть толщины перегородки, обращенной к разделяемой суспензии, и отсутствующего при образовании осадка. Перемещение двухфазной системы в порах сложной структуры сопровождается задерживанием твердых частиц в перегородке под действием сил различной природы, в частности гравитации, инерции, адгезии, механического торможения. Лобовой слой препятствует использованию остальной части толщины перегородки для аккумулирования твердых частиц. Физические модели перемещения двухфазной системы в порах и образования лобового слоя сложны и несовершенны, а математическое описание этих явлений в настоящее время по существу недостижимо. [c.114]

Сказанное приводит к тому, что при решении практических вопросов моделирования и оптимизации процессов фильтрования с закупориванием пор перегородки могут использовагься в настоящее время лишь уравнения, содержащие только макрофакторы и описывающие процессы при постоянной разности давлений или постоянной скорости процесса. Обобщенные, эмпирические по характеру уравнения (П1,31) и (П1,60) применимы при анализе промежуточных процессов фильтрования с закупориванием пор. [c.114]

Рассмотрена противоточная многоступенчатая промывка осадка ца установке, включающей ряд барабанных вакуум-фильтров с поверхностью 5 м , каждый из которых снабжен бесступенчатым вариатором скорости вращения в пределах 0,2—2 об-мин [254]. Математическое описание процесса, в частности, содержит а) экспоненциальную зависимость, характеризующую уменьшение скорости фильтрования в результате постепенного закупоривания пор ткани твердыми частицами б) довольно сложную зависимость 1=1 (ц, п), где степень извлечения растворимого вещества на -той ступени промывки =Сг+1/с безразмерное отношение г]=КаЬос1 безразмерное время промывки п=У .ж1Уо скорость движения промывной жидкости в порах осадка W=W a +1 и с,- — концентрации растворимого вещества в жидкой фазе осадка после -Ы-ой и -ой ступени К — коэффициент массопереноса, м-с а — удельная поверхность частиц осадка, м -м а — доля сечения осадка, занятая движущейся л(идкостью. Зависимость для I получена на основе дифференциального уравнения в частных производных гиперболического типа [278]. [c.228]

Процессы фильтрования при разделении суспензий широко рас-, пррстранены на заводах химической и родственных ей отраслей промышленности. В связи с общим развитием промышленности возросло значение и процессов фильтрования, что находит свое выражение р расширении исследований в этой области. За йтйосительно небольшое время, прошедшее после второго издания книги (Изд. Химия , 1968), появился ряд работ по теории и практике фильтрования, которые отражены в третьем издании. Эти работы представлены в книге в виде самостоятельных фрагментов, так что почти весь текст второго издания удалось сохранить без изменений. В частности, приведены новые закономерности фильтрования с образованием, сжимаемого осадка, учитываюгцие перераспределение разности давлений между фильтровальной перегородкой и осадком, обобщенные закономерности фильтрования с закупориванием пор перегородки, а также даны некоторые сведения о математическом моделировании процессов фильтрования расширены сведения о процессах неодномерного фильтрования. [c.8]

Опыты проводятся следующим образом. В фильтре при постоянном давлении нафильтровывается осадок из исследуемой суспензии, при этом концентрация суспензии должна быть значительной (не менее 50—80 г/л). Перед подачей на фильтр суспензия должна тщательно перемешиваться, чтобы структура осадка была равномерна по высоте и не проявлялись явления, связанные с закупориванием пор, которые возникают при малых концентрациях суспензий. Тщательно следят за моментом окончания фильтрования последних капель жидкости с поверхности осадка, не допуская попадания в него воздуха. Затем заливается определенный объем фильтрата и засекается секундомером время получения в мерном сосуде определенного объема фильтрата. Опыт повторяется 3—5 раз для достижения стабильных результатов. [c.193]

Наибольшей способностью задерживать тонкодйс-персные твердые частицы обладают номерные технические ткани затем эта способность понижается в ряду сложные саржи (сатинового переплетения) — саржи — рукавные ткани. Способность к закупориванию повышается в обратном порядке. Толстые жёсткие ткани склонны к закупориванию в большей степени, чем тонкие гибкие. Влияние закупоривания на скорость фильтрования настолько значительно, что в конечном счете приходится заменять ткань. Закупоривание пор определяет срок службы ткани до промывки и вынуждает вводить при определении, производительности фильтра коэффициент запаса, учитывающий время, нужное на промывку. [c.178]

Для разделения твердой и жидкой фаз чаще всего используют фильтрование [287— 290]. Опыты, которые позволили бы получить количественные данные о процессе фильтрования, оказались до сих пор малоуспещными. Причина этого заключается прежде всего в том, что процесс фильтрования подвержен многочисленным случайностям, трудно поддающимся математической обработке и имеющим иногда решающее значение, Так, например, пустоты, образующиеся при засыпании емкости частицами одного размера, могут составлять 26—48% объема при наличии частиц различного размера и подходящем выборе их этот объем можно снизить до 15%. Скорость протекания жидкости через слой осадка зависит не только от более или менее случайного распределения в объеме зерен различной величины, но и в значительной мере от формы и деформируемости частиц. Можно различать шламовое фильтрование, которое происходит при образовании плотного осадка на фильтре, состоящего из недеформируемых частиц, и чистое фильтрование с закупориванием, при котором в предельном случае поры канала фильтра, по которому происходит фильтрование, полностью закупорены. В зависимости от условий фильтрования и вида подвергаемого фильтрованию осадка справедливы различные законы [291, 292]. При обычных условиях фильтрование многих веществ, например кизельгура, ВаСОз, гидроокиси железа, приблизительно подчиняется закону, согласно которому отношение t V, т. е. время, необходимое для фильтрования 1 мл жидкости, линейно возрастает с общим объемом V жидкости (шламовое фильтрование). [c.230]

Некоторое распространение получили металлические пластины. Изготовленная гальванически [100] микропер-форированная металлическая пластина имеет отверстия конической формы, узкая часть которых расположена на внешней стороне пластины, где находится намывной слой. Преимущество такой перегородки состоит в минимальном закупоривании ее пор твердой фазой суспензии. Если закупоривание все же произойдет, то регенерация фильтровальной перегородки будет осуществляться во время самого процесса фильтрования. [c.131]