Фильтрование с закупориванием пор

Процесс фильтрования с образованием осадка на практике встречается чаще, чем фильтрование с закупориванием пор. По достижении установленной толщины слоя осадка его снимают с фильтровальной перегородки различными механическими устройствами или отделяют от нее обратным потоком фильтрата. Чтобы предотвратить появление мутного фильтрата в первый момент последующего цикла фильтрования, при снятии осадка механическими устройствами на фильтровальной перегородке иногда оставляют тонкий слой твердых частиц. С той же целью фильтрование в некоторых случаях начинают лри небольшой, постепенно возрастающей разности давлений и приблизительно постоянной скорости процесса, а затем переходят к фильтрованию при постоянной разности давлений и постепенно уменьшающейся скорости процесса. [c.14]

Фильтрование с закупориванием пор без образования осадка характерно для разделения суспензий, содержащих в небольшой концентрации относительно малые частицы, взвешенные в жидкости с высокой вязкостью, и наблюдается, например, при очистке сахарных сиропов, прядильных растворов и трансформаторных масел. В таких процессах, называемых иногда глубинным фильтрованием, используют различные перегородки, состоящие из зернистых или волокнистых частиц, а также другие гибкие и негибкие перегородки (глава XI). [c.89]

В данной главе, как и в других главах, затруднительно осветить по возможности полно все теоретические и экспериментальные исследования, выполненные в прошедшие годы. В частности, в настоящем разделе рассматриваются преимущественно такие исследования, которые позволяют составить суждение об основных проблемах фильтрования с образованием осадка соответственно их современному состоянию. Аналогично будут рассмотрены исследования в областях фильтрования с закупориванием пор перегородки (глава III) и промывки фильтровальных осадков методов вытеснения (глава VI). [c.70]

Рассмотрим аналитически полученные уравнения, описывающие фильтрование с закупориванием пор при постоянной разности давлений и постоянной скорости процесса, а также сопоставим их с уравнениями, описывающими фильтрование с образованием осадка. [c.89]

Мутность фильтрата в начале фильтрования объясняется прониканием твердых частиц через поры фильтровальной перегородки. Фильтрат становится прозрачным, когда перегородка приобретает достаточную задерживающую способность. Это достигается либо за счет уменьшения эффективного сечения пор лри проникании в них твердых частиц, либо вследствие образования своди-ков над входами в поры. При уменьшении эффективного сечения пор происходит фильтрование с закупориванием пор на поверхности фильтровальной перегородки осадок почти не образуется и твердые частицы задерживаются внутри пор. Во втором случае осуществляется фильтрование с образованием осадка, когда твердые частицы почти не проникают внутрь фильтровальной перегородки. Увеличение сопротивления прохождению жидкости при фильтровании с закупориванием пор объясняется возрастанием сопротивления фильтровальной перегородки, а при фильтровании с образованием осадка—ловышением сопротивления увеличивающегося слоя осадка. [c.13]

В практических условиях необходимо считаться с возможностью протекания более сложных процессов, в которых сочетаются характерные особенности процессов фильтрования с закупориванием пор и образованием осадка. [c.13]

Фильтрование с закупориванием пор наблюдается при следующих условиях а) относительно небольшой размер твердых частиц б) значительная вязкость жидкой фазы суспензии в) небольшая концентрация твердых частиц в суспензии. [c.105]

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФИЛЬТРОВАНИЯ С ЗАКУПОРИВАНИЕМ ПОР ФИЛЬТРОВАЛЬНОЙ ПЕРЕГОРОДКИ [c.89]

Твердые частицы суспензии в процессе фильтрования могут не только задерживаться на поверхности фильтровальной перегородки, но и проникать в ее поры. Проникание твердых частиц в поры перегородки нежелательно, так как это приводит к резкому увеличению ее сопротивления, понизить которое последующей промывкой значительно труднее, чем при размещении твердых частиц на поверхности перегородки. Поэтому при разделении подобных суспензий целесообразно предотвращать проникание твердых частиц в поры перегородки и задерживать их на ее поверхности. Иными словами, вместо фильтрования с закупориванием пор следует стремиться к фильтрованию с образованием осадка. Для предотвращения проникания твердых частиц в поры перегородки применяют вспомогательные вещества (глава X). [c.89]

Установлено, что возможны три вида фильтрования с закупориванием пор, характеризующиеся различными закономерностями [106, 107] [c.89]

При оценке результатов исследования процесса фильтрования с закупориванием пор на увеличенных моделях следует помнить, что в действительных процессах значительную роль играют поверхностные явления это обусловлено малыми размерами частиц суспензии и пор фильтровальной перегородки. [c.112]

Для сопоставления процессов фильтрования с закупориванием пор и образованием осадка преобразуем уравнение (П,5) следующим образом. [c.95]

Закономерности фильтрования с закупориванием пор тесно связаны с особенностями структуры и свойств фильтровальных перегородок. В работе, посвященной этому вопросу [117], методом введения ртути в поры, фильтровальных перегородок исследовалось распределение пор в полотняных, хлопчатобумажных и найлоновых тканях, в фетре, в перегородках из спекшихся и спрессованных металлических порошков. Кроме того, проведены опыты по осветлению малоконцентрированных суспензий карбонила железа, взвешенного в смеси глицерина и воды. Были выведены уравнения фильтрования с постепенным закупориванием пор при постоянной разности давлений и постоянной скорости процесса, в которых учтены факторы, характеризующие структуру фильтровальной перегородки. [c.109]

Для трех видов фильтрования с закупориванием пор и фильтрования с образованием осадка при постоянной разности давлений выше были выведены уравнения, характеризующие закономер- [c.95]

О ФИЗИЧЕСКИХ МОДЕЛЯХ ПРОЦЕССОВ ФИЛЬТРОВАНИЯ С ЗАКУПОРИВАНИЕМ ПОР [c.100]

Как видно из равенств (П1,36) — ( 11,38), при неограниченном возрастании а для обоих видов фильтрования с закупориванием пор величина д приближается к своему предельному значению, а для фильтрования с образованием осадка величина д неограниченно возрастает. При а=1 во всех равенствах А = 0, что соответствует началу процесса. [c.100]

Для возможного уточнения сложных закономерностей фильтрования с закупориванием пор проведены исследования на модельных системах, воспроизводящих в увеличенном масштабе процессы разделения малоконцентрированных суспензий, содержащих тонкодисперсные твердые частицы. [c.111]

Теоретически выведены только уравнения для фильтрования с полным и постепенным закупориванием пор при постоянной разности давлений и с постепенным закупориванием пор при постоянной скорости процесса. Приняты явно идеализированные условия, когда одна частица полностью закрывает одну пору или многие частицы постепенно образуют геометрически правильный цилиндрический слой осадка внутри поры. Воспроизведение таких условий даже на лабораторной установке при исключении действия всех осложняющих факторов крайне затруднительно. Фильтрование с закупориванием пор перегородки обычно отклоняется от идеализированных схем. Когда закономерности фильтрования совпадают с уравнениями в табл. 1, следует иметь в виду, что такое совпадение может происходить не в результате закрытия пор одной или несколькими частицами, а вследствие объединенного действия многих факторов, эквивалентного упомянутому закрытию пор. [c.113]

Из рассмотренной работы следует, что для фильтрования с закупориванием пор характерна малая скорость оседания твердых частиц в суспензии по сравнению со скоростью фильтрования. [c.106]

На основании высказанной гипотезы можно считать возможным переход от фильтрования с закупориванием пор к фильтрованию с образованием осадка, если суспензию, содержащую медленно оседающие твердые частицы в небольшой концентрации, [c.106]

Закономерности разделения аэрозолей нельзя перенести непосредственно на процессы разделения малоконцентрированных суспензий, однако сведения, приведенные выше, можно использовать при исследовании процесса фильтрования с закупориванием пор фильтровальной перегородки. [c.111]

Для процесса фильтрования с закупориванием пор получено общее уравнение [c.107]

Описаны способы определения следующих величин постоянной к в уравнении фильтрования с закупориванием пор, начальной скорости фильтрования, продолжительности срока службы фильтровальной перегородки и степени очистки фильтруемой жидкости [129]. [c.111]

При увеличении концентрации суспензии фильтрование с закупориванием пор постепенно переходит в фильтрование с образованием осадка. [c.108]

Здесь Л2—удельное сопротивление при некоторой определенной концентрации Со, соответствующей переходу от фильтрования с закупориванием пор к фильтрованию с образованием осадка г — наименьшее предельное значение удельного сопротивления при концентрации с—>-оо 6 — коэффициент пропорциональности. [c.108]

Отмечено, что опыты по фильтрованию с закупориванием пор предпочтительнее выполнять при постоянной разности давлений, в результате чего уменьшается продолжительность эксперимента и упрощается методика измерений [136]. Указано, что в производственных условиях часто применяется фильтрование при постоянной скорости в связи с осуществлением непрерывных процессов. Дан итеративный метод расчета необходимой поверхности фильтрования для процесса с постепенным закупориванием пор перегородки применительно к ньютоновским и неньютоновским жидким фазам суспензии. Метод основан на применении преобразованного уравнения (111,62) и использовании уравнения Дарси для модели и объекта. [c.112]

При фильтровании с закупориванием пор перегородки и с предварительно нанесенным на нее вспомогательным веществом наблюдается, что тонкодисперсные твердые частицы разделяемой суспензии задерживаются в активном слое относительно небольшой толщины, соприкасающемся с суспензией. При этом остальная часть перегородки или вспомогательного вещества не принимает участия в задерживании твердых частиц. Для оценки толщины активного слоя вспомогательного вещества целесообразно исследовать проникание частиц в пористые среды в условиях разделения суспензий. Выполнены опыты на лабораторном фильтре по разделению суспензии с малой концентрацией люминофорных порошкообразных частиц в кремнийорганической жидкости при помощи перлита [382]. После окончания фильтрования вырезался по толщине тонкий слой перлита, который анализировался путем фотометрирования интенсивности свечения люминофорных частиц с получением информации о распределении частиц по толщине перлита. Установлено, что проникание частиц в глубь перлита не за- [c.359]

Все теоретически выведенные уравнения для процессов фильтрования с закупориванием пор, помещенные в табл. 1, включают только три переменные величины — объем фильтрата, продолжительность процесса и скорость фильтрования — и два постоянных параметра — начальную скорость фильтрования и коэффициент пропорциональности. Эти параметры соответствуют удельному сопротивлению осадка и сопротивлению перегородки в уравнениях для процессов с образованием осадка. Они объединяют действие [c.113]

Применительно к фильтрованию с закупориванием пор представляют интерес сведения о разделении суспензий на фильтре с зернистой перегородкой в процессах очистки воды [15, с 189, 137], а также о разделении аэрозолей на фильтре с волокнистой перегородкой в процессах очистки воздуха [15, с. 201, 138]. [c.113]

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]

Для нейтральных и слабощелочных сред (при темпемтуре не выше 80 С) н для слабокнслых сред (при кислотности не более 5% и температуре не выше 40" С) применяют различные хлопчатобумажные ткани (бельтинг, бязь, миткаль, диагональ и др.). В качестве подкладочного материала под тонкие тканевые перегородки часто употребляют парусину. В ряде случаев, главным образом в процессах фильтрования с закупориванием пор, в качестве фильтровальных перегородок используют плетеные ленты из целлюлозных волокон (нетканые перегородки). [c.282]

О МАТЕМАТИЧЕСКОМ ОПИСАНИИ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФИЛЬТРОВАНИЯ С ЗАКУПОРИВАНИЕМ ПОР ПЕРЕГОРОДКИ [c.113]

Для процессов фильтрования с закупориванием пор, кроме сопротивления фильтровальной перегородки, выражаемого начальной скоростью фильтрования, постоянными будут также коэффициенты, характеризующие интенсивность закупоривания пор. [c.117]

Проведены лабораторные опыты [378] по разделению суспензии гидроокиси железа концентрацией 1—20 г/л с использованием летучей золы в качестве вспомогательного вещества. Установлено, что сначала происходит фильтрование с закупориванием пор слоя вспомогательного вещества, а затем — с образованием осадка над этим слоем. При этом на графике в координатах объем фильтрата — общее сопротивление получаются линии, состоящие из двух частей первая часть — восходящая кривая, показывающая, что сопротивление слоя вспомогательного вещества увеличивается вследствие закупоривания его пор вторая часть — восходящая прямая, показывающая, что на слое вспомогательного вешества образуется осадок, толщина которого увеличивается пропорционально объему фильтрата. Отмечено проникание твердых частиц суспензии в слой вспомогательного вещества на значительную глубину. [c.358]

Нетканые перегородки применяют, главным образом, при фильтровании с закупориванием пор. В связи с относительно невысокой стоимостью эти перегородки после использования можно выбросить вместе с задержанными частицами, которые обычно не пред- [c.369]

Металлокерамические перегородки могут применяться в процессах фильтрования с закупориванием пор и с образованием осадка, причем регенерацию их удобно осуществлять в первом случае растворением твердых частиц в порах подходящей жидкостью, а во втором — обратным толчком фильтрата или подходящего газа. [c.372]

В поры фильтровальной перегородки и задерживаются в них. При этом на поверхности фильтровальной перегородки почти не образуется слоя осадка. В таком процессе, называемом фильтрованием с закупориванием пор, по мере задержки все большего количества твердых частиц в порах фильтровальной перегородки ее сопротивление быстро возрастает и скорость фильтрования уменьшается. Поэтому фильтрования с закупориванием пор стремятся избежать, однако на практике фильтрование иногда протекает с частичной закупоркой пор возможно также сочетание процессов фильтрования с образованием осадка и с частичным закупориванием пор. [c.253]

Наблюдаются отклонения от приведенных выше закономерностей фильтрования с закупориванием пор, обусловленные различными причинами [121], 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 влняюш,ей на вязкость. По истечении определенного времени набухание материала фильтровальной перегородки прекраш,ается и она достигает стабильного состояния. [c.110]

Более полное представление о разнообразии многочисленных специфических микрофакторов, влияющих на закономерности фильтрования с закупориванием пор перегородки, можно получить из приведенного описания работ в рассматриваемой области. [c.114]

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]

Для фильтрования с закупориванием пор, как и для фильтрования с образованием осадка, следует ожидать в дальнейшем улучшения математического описания процессов на уровне микрофакторов по мере развития исследований свойств пористых тел и твердых частиц. [c.114]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология