Скорость фильтрования и концентрация вспомогательных веществ

При выводе приводимых ниже уравнений принято, что объем фильтрата равен объему суспензии (концентрация вспомогательного вещества в суспензии 0.1—5%), осадок несжимаем, удельное сопротивление его не зависит от концентрации и в корпусе фильтра осуществляется идеальное смешение, а фильтрование производится при постоянной скорости. [c.361]

В зависимости от условий фильтрования изменение одних и тех же параметров может по-разному влиять на процесс. Так, в одних случаях возрастание концентрации вспомогательного вещества, добавляемого в разделяемую суспензию, увеличивает скорость процесса, а в других случаях уменьшает. Не только различное, но иногда и прямо противоположное влияние на фильтрование наблюдается и при изменении других параметров процесса. При правильном использовании вспомогательных веществ иногда можно в десятки раз увеличить производительность фильтровальной установки. [c.3]

От распределения размеров частиц вспомогательных веществ зависит не только скорость фильтрования и качество получаемого фильтрата, но и сам режим ведения процесса фильтрования. Так, например, необходимая толщина предварительного слоя и концентрация вспомогательного вещества в разделяемой суспензии существенно зависят от распределения размеров частиц применяемого сорта фильтровспомогателя. [c.67]

Важным фактором при нанесении предварительного слоя вспомогательного вещества является его концентрация в суспензии, при фильтровании которой наносится предварительный слой. Назовем ее суспензией намыва. В литературе имеются указания о том, что концентрацию вспомогательного вещества в этой суспензии следует выбирать в пределах 1—5 [43], 2—8 [155], 1—3% по массе [164]. Выбор излишне больших концентраций суспензии намыва приведет к образованию рыхлого предварительного слоя вспомогательного вещества с теми последствиями, о которых говорилось выше. Слишком низкая концентрация суспензии намыва может привести к засорению фильтровальной перегородки самим вспомогательным веществом. Дисперсионная среда, выбираемая для приготовления суспензии намыва, должна иметь ту же вязкость и pH, как и разделяемая суспензия. Предварительный слой желательно наносить при той же температуре и скорости фильтрования, при которых будет проводиться процесс разделения суспензии. Несоблюдение этих условий может послужить причиной растрескивания предварительного слоя, просачивания через него примесей, неравномерности осадка по толщине и т. д. Вспомогательные вещества способны флоккулировать в нейтральных жидкостях. Если выбрать в качестве дисперсионной среды суспензии намыва нейтральную жидкость, в то время как суспензия будет иметь pH ф 7, во время фильтрования может произойти дефлоккуляция и растрескивание осадка [34]. Чаще всего в качестве дисперсионной среды суспензии намыва выбирают фильтрат разделяемой суспензии. [c.92]

В формуле (65) W — скорость фильтрования, м/с хю — относительная влажность осадка, кг/кг Схн— начальная концентрация вспомогательного вещества в суспензии намыва, кг/кг Рс, Ро— соответственно плотность суспензии и осадка, кг/м . [c.96]

Функция скорости фильтрования суспензии от концентрации в ней вспомогательных веществ имеет максимум [139,167], существование которого является следствием двух одновременно действующих и конкурирующих факторов. С одной стороны, увеличение текущей концентрации вспомогательных веществ увеличивает пористость осадка, что ведет к повышению скорости фильтрования. С другой стороны, с увеличением концентрации вспомогательных веществ повышается общая толщина слоя осадка, что ведет к понижению скорости фильтрования. Утверждение, что при отношении концентраций вспомогательного вещества и примесей в суспензии, равном 1, скорость фильтрования максимальна [143], далеко не всегда соответствует действительности. Придерживаться этого соотношения можно лишь при ориентировочном выборе режима процесса. [c.97]

Далеко не всегда является целесообразным добавление в суспензию такого количества вспомогательного вещества, которое позволяет получить максимальную скорость процесса фильтрования. В общем случае концентрация вспомогательного вещества в суспензии, при которой скорость процесса максимальна, отличается от оптимальной концентрации. [c.100]

Величина производной от скорости фильтрования по концентрации вспомогательного вещества [c.104]

Исследования по определению концентрации вспомогательного вещества в суспензии, при которой скорость фильтрования максимальная, приведены в работе [59]. Осадок, получаемый в процессе фильтрования с применением вспомогательных веществ, как отмечалось выше, может считаться несжимаемым в применяемом диапазоне давлений. Таким образом, приняв в уравнении (7) сопротивление фильтровальной перегородки равным нулю, имеем [c.104]

Легко видеть, что скорость фильтрования данной суспензии будет наибольшей при такой концентрации вспомогательных веществ, при которой произведение будет минимальным. Как и ранее, принимаем модель процесса фильтрования с применением вспомогательных веществ, предложенную Сатерлендом. Примеси суспензии могут либо закупоривать условные фильтровальные перегородки, либо образовывать на них осадок. В зависимости от величины процесс фильтрования будет иметь различные закономерности. При г ) 1 объем осадка будет соответствовать сумме объемов осадка из примесей и вспомогательного вещества. Используя предпосылки работы [162], определяем пористость осадка [c.105]

Рис. 23. Влияние концентрации вспомогательного вещества на скорость фильтрования суспензий при концентрации суспензий (% по массе) / - о, 15 2 - 0,3 3 — 0,5 4 - 0,6.

Из приведенных на рис. 23 данных видно, что кривые зависимости скорости фильтрования суспензий от концентрации вспомогательных веществ имеют максимум. Увеличение концентрации механических примесей в суспензии уменьшает величину максимальной скорости фильтрования, при этом соответствующая этой скорости концентрация вспомогательного вещества в суспензии повышается. Из [c.109]

Для режима фильтрования при постоянной скорости проведены работы по изучению роста давления фильтрования в зависимости от количества полученного фильтрата [134]. Зависимость эта при правильном выборе сорта и текущей концентрации вспомогательного вещества прямолинейна, т. е. полученный осадок не сжимаем. В противном случае зависимость отклоняется от прямолинейности, наклон кривой возрастает со временем фильтрования. [c.112]

Другим важным параметром фильтрования с применением вспомогательных веществ является скорость процесса. С увеличением скорости фильтрования при прочих равных условиях процесса увеличивается содержание механических примесей в фильтрате. Экспериментально показано [149], что количество фильтрата, получаемое за один фильтровальный цикл, уменьшается с увеличением скорости процесса, причем это особенно заметно с увеличением концентрации вспомогательных веществ в суспензии. [c.112]

Н. Г. Влияние концентрации вспомогательных веществ на скорость фильтрования. Тезисы докладов Всесоюзного науч-но-технического совещания. Основные направления создания и повышения технического уровня, качества и надежности машин и аппаратов химического и нефтеперерабатывающего машиностроения . М., ЦИНТИХимнефтемаш, 1970. [c.183]

Во время нанесения слоя вспомогательного вещества не исключено образование в нем трещин, через которые твердые частицы при последующем фильтровании будут проникать к фильтровальной перегородке и закупоривать ее поры. Для предотвращения образования трещин вспомогательное вещество следует наносить в виде плотного слоя, что достигается применением суспензии вспомогательного вещества небольшой концентрации (2—4%) при наибольшей скорости вращения барабана фильтра. При этом разность давлений в начале нанесения слоя вспомогательного вещества должна быть относительно небольшой и постепенно возрастать по мере увеличения толщины этого слоя до значения, равного разности давлений в начале последующего процесса разделения исходной суспензии. Добавление к диатомиту или перлиту некоторых волокнистых веществ также способствует предотвращению растрескивания слоя вспомогательного вещества. [c.343]

Опыты проведены на листовом лабораторном фильтре при близких удельных сопротивлениях осадка и вспомогательного вещества концентрации модельной суспензии 0,26% и суспензии перлита 0,2% по массе разность давлений 0,4-10 Па количество перлита 0,5, 0,75, 1 кг-м- . Уменьшение скорости фильтрования и уноса частиц с фильтратом при разной толщине слоя перлита на перегородке выражено эквидистантными кривыми. [c.360]

Каждое вспомогательное вещество должно иметь несколько сортов, отличающихся размером, частиц для разделения данной суспензии опытным путем подбирают наиболее подходящий сорт определенного вспомогательного вещества, способный удовлетворительно задерживать твердые частицы разделяемой суспензии. На свойства вспомогательного вещества влияет предшествующая физическая или химическая обработка. Задерживающая способность вспомогательного вещества, нанесенного на фильтровальную перегородку, зависит от концентрации его в суспензии и скорости фильтрования при его нанесении. Здесь наблюдаются такие же зависимости пористости и удельного сопротивления осадка от концентрации суспензии и скорости фильтрования, какие были отмечены в главе V для процесса разделения суспензий с образованием осадка на фильтровальной перегородке (стр. 159). [c.281]

Исследованы [262] фильтрационные свойства диатомита, древесной муки, силикагеля, летучей золы, сульфоугля (размер частиц 0,2—0,075 мм) с использованием суспензий гидроокисей алюминия и железа, которые разделялись на лабораторном фильтре типа воронки. Начальная толщина слоя вспомогательного вещества на фильтре составляла 60 мм при проведении серии опытов внешняя часть этого слоя толщиной 10 мм по окончании каждого опыта срезалась ножом. Получены данные о коэффициенте проницаемости слоя вспомогательного вещества и скорости фильтрования в зависимости от толщины слоя и концентрации суспензии, а также сведения о коэффициенте разделения, под которым понимается отношение концентраций твердых частиц в суспензии до и после фильтрования. Отмечено проникание твердых частиц в слой вспомогательного вещества на глубину нескольких миллиметров, что, возможно, объясняется несоответствием свойств ис- [c.296]

Определенная совокупность управляющих параметров процесса фильтрования с применением вспомогательных веществ обеспечивает оптимальный режим процесса. Правильно выбранный сорт вспомогательного вещества, его концентрация, скорость процесса фильтрования и длитель- [c.114]

В процессе очистки промышленных сточных вод [1401, содержащих 75 г/л твердой фазы (в основном гидроокиси железа), методом фильтрования с применением вспомогательных веществ, в качестве которых использовался кизельгур низкого качества, выяснилась эффективность этого метода. Содержание SiO в кизельгуре составляло 83%, размер частиц находился в пределах 0,1—0,6 мм, текущая концентрация составляла 0,01—0,8 г/л, температура фильтрования колебалась в пределах 20 — 80 С. Необходимая текущая концентрация кизельгура в сточной воде уменьшалась с увеличением размера частиц фильтровспомогателя. С повышением температуры фильтрования скорость процесса возрастала, а при возрастании значения pH среды скорость фильтрования значительно уменьшалась. [c.181]

Вспомогательные вещества могут предварительно наноситься на перегородку, могут добавляться в исходную суспензию (текущее дозирование), возможна комбинация этих методов. Намываемый слой может быть многослойным, образованным из нескольких вспомогательных веществ различного состава и структуры. При добавлении ФВВ в суспензию концентрация твердых веществ в ней увеличивается, что способствует образованию сво-диков над входами в поры и препятствует проникновению в них тонкодисперсных частиц. Поскольку ФВВ зачастую адсорбируют коллоидные, смолистые примеси, то скорость фильтрования можно значительно повысить текущим дозированием. [c.294]

Качество фильтрата, таким образом, зависит от совокупности свойств вспомогательного вещества и примесей, свойств дисперсионной среды суспензии, от концентрации примесей в исходной суспензии и других условий фильтрования. Так, кроме концентрации примесей суспензии, на качество фильтрата при очистке от флюоресцина и ДДТ активированным углем влияла скорость фильтрования [159]. Эксперимент показал, что очистка жидкости происходит наиболее эффективно при малых скоростях фильтрования и малых концентрациях примесей. Рембоу [1591 считает, что механизм очистки носит адсорбционный характер и для данной концентрации суспензии и скорости фильтрования процент адсорбируемого вещества с течением времени снижается, так как возрастает количество вещества, адсорбированного на поверхности активированного угля. Делается предположение о том, что частицы вещества, адсорбирован- [c.27]

Сатерлендом [166] были предложены методика определения концентрации вспомогательных веществ Оо. при которой скорость фильтрования максимальна, и модель процесса фильтрования с применением вспомогательных веществ, по которой осадок рассматривается как набор элементарных слоев частиц вспомогательного вещества, закупоренных примесями, причем примеси не увеличивают объем, занимаемый осадком. Для такой модели фильтрования может быть применена обработка, предложенная Хертьесом [146]. Преимуществом этой методики по сравнению с методикой Кармана [139] является то, что при ее применении не требуется определение пористости и удельной поверхности, которые часто трудно установить. Эта модель фильтрования может быть распространена как на порошкообразные, так и на волокнистые вспомогательные вещества. При значительно удлиненных частицах осадка константа в уравнении Козени — Кармана имеет значительное отклонение от обычных величин 168]. Предложенная модель процесса не может быть применима, если имеет место сильная агрегация [c.97]

Для получения равномерного по всей поверхности фильтрования слоя осадка ФВВ следует правильно выбрать конструкцию фильтра (в случае необходимости у< танавливается отбойно-распределительное устройство на входе в фильтр, чтобы предотвратить размывание слоя струей поступающей суспензии) марку вспомогательного вещества, его концентрацию, удельный расход. Скорость жидкости в корпусе фильтра должна быть такой, чтобы не происходило ни осаждения частиц ФВВ, ни смыва сформированного осадка. Давление в фильтре должно повышаться медленно, без резких скачкОв и к концу операции намыва должно быть примерно равно начальному давлению фильтрования, но не превышать для водных суспензий 0,07 МПа, Не следует допускать падения давления, так как это приводит к растрескиванию намывного слоя и в некоторых случаях к его сбросу. Не следует допускать попадания воздуха в циркуляционный контур, особенно во всасывающий трубопровод насоса, что приводит к кавитации, падению давления и сбросу или растрескиванию осадка. Сопротивление на выходе из фильтра должно быть минимальным. Если сопротивление фильтрующей перегородки соизмеримо с сопротнйдавием слоя [c.184]

Вещества, которые в незначЕтельной степени поддаются следующим видам обработки 1) коагуляции (с использованием кве.сцов, сульфата железа или купороса при дозировке менее 50 мг/л с обязательной добавкой щелочи, но без вспомогательных коагулянтов или активированного угля) 2) осаждению (6 ч или меньше) 3) фильтрованию через скорые песчаные фильтры со скоростью 2 л/(м2-с) или меньше 4) дезинфекции хлором (без учета концентрации обрабатываемых веществ и вида остаточного хлора). [c.123]

Исследована очистка пива от гидрофильных частиц протеина размером 0,5 мкм и более, дающих сильно сжимаемый осадок, на фильтре диаметром 60 мм при постоянной скорости процесса с использованием днатомита последний предварительно наносился на перегородку из металлокерамики в количестве 1 кг-м 2 и добавлялся к суспензии с концентрацией Са 0,2—1 кг-м концентрация протеина в пиве Сп 10 —10 кг-м [384]. Найдено, что очистка пива с помощью диатомита в указанных условиях соответствует фильтрованию с образованием осадка некоторое количество частиц протеина задерживается на глубине до 0,3 мм в предварительно нанесенном слое вспомогательного вещества. Для удельного сопротивления осадка принята зависимость [c.360]

Перед фильтрованием раствора полимера происходит намыв слоя вспомогательного вещества 3 на фильтровальные элементы 5. Вспомогательные вещества применяют для повышения скорости фильтрования при разделения суспензий с небольшой концентрацией твердой фазы либо содержащих слизистые, гелеобразные вещества. Их добавляют также для очистки растворов полимеров от примесей, например оксадов металлов. Вспомогательные веществ препятствуют проникновению частиц в поры фильтровальной перегородки. За счет адсорбции вспомогательного вещества из растворов могут удаляться частицы размером до 0,1 мкм. В качестве таких веществ в производстве пластмасс используют тонкодисперсные активированные угли, перлит, асбест, кизельгур и другие материалы. [c.77]

При фильтровании низкоконцентрированных суспензий обычными методами примеси закупоривают фильтровальную перегородку или образуют сильно сжимаемый осадок Такой же осадок может образовываться и потому, что сам материал примесей является легкодеформируемым. В результате происходит быстрое падение скорости фильтрования. В этих случаях особенно эффективен способ разделения суспензий методом фильтрования с применением вспомогательных веществ. Этот метод обычно применяют при разделении суспензий с размерами частиц твердой фазы менее 5 мкм и концентрацией до 0,5% по массе. [c.34]

В чем же заключаются преимущества одних фильтрующих порошков над другими Скорость процесса фильтрования с применением вспомогательных веществ является важнейшей характеристикой последних. Поэтому необходимо экспериментально провести сравнение вспомогательных веществ по скорости фильтрования, которая может быть достигнута при их применении. Сначала определяются удельные сопротивления осадков чистого вспомогательного вещества, для чего фильтруется модельная суспензия, дасперсной фазой которой являлись испытываемые вспомогательные вещества. Динамическая вязкость дисперсионной среды равнялась 6,05 мПа с. Концентрация модельных суспензий составляет 1 г/л. Фильтрование проводится яри постоянном давлении. [c.72]

С повышением концентрации примесей суспензии увели-чиваегся расход вспомогательного вещества и возрастает толщина слоя осадка на фильтре, при этом расстояние между фильтровальными патронами должно увеличиваться. При фильтровании на керамических патронных фильтрах важно следить за тем, чтобы не было колебаний давления фильтрования, которые могут привести к сползанию осадка и оголению фильтровальной перегородки. А это, в свою очередь, влечет интенсивное закупоривание ее пор твердой фазой. Регенерация фильтровальной перегородки, которая осуществляется подачей фильтрата в обратном фильтрованию направлении, далеко не всегда является эффективной. Иногда для регенерации вместе с фильтратом подают сжатый воздух, применяют нагрев керамики до высокой температуры (800—900° С), осуществляют промывку кислотой или каким-нибудь растворителем. При фильтровании с применением вспомогательных веществ использование керамики и металлокерамики часто приводит к отрицательным результатам ввиду низкой скорости процесса и плохого качества фильтрата при незначительной длительности стадии фильтрования. Кроме этого, при выгрузке осадка в конце фильтрования наблюдаются случаи залипания фильтрующей поверхности осадком. [c.146]

В промышленных испытаниях листового вертикального фильтра ЛВ-130 при фильтровании с применением вспомогательных веществ в производстве глинозема применялся метод фильтрования с предварительным нанесением слоя вспомогательного вещества, в качестве которого применялась целлюлоза [12]. С увеличением концентрации твердой фазы в исходной суспензии качество фильтрата ухудшалось, а также уменьц ались длительность стадии фильтрования и скорость процесса. Средняя производительность фильтра при средней длительности цикла около 7 ч с использованием фильтровальных перегородок, не бывших в эксплуатации, составляла 269 м /ч. Средняя производительность фильтра при той же длительности одного цикла с использованием фильтровальных перегородок, бывших в эксплуатации в течение 1,5 мес., составляла 259 м /ч. Во всех этих случаях получался фильтрат требуемого качества. Время смыва осадка составляло 10—12 мин при давлении воды в смывной трубе 700—800 кПа и при расходе воды около 300 л на 1 м фильтрующей поверхности. Регенерация фильтрующих перегородок проводилась горячим каустиком. Срок службы перегородок до регенерации составлял около трех месяцев. После регенерации пропускная способность фильтровальных сеток составляла 88% от первоначальной. [c.170]