Фильтрование с образованием осадка

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]

Допустим, как и в предыдущем случае, что на фильтровальной перегородке с поверхностью 5=1 находится Nn одинаковых цилиндрических капилляров радиусом Гк, длиной U. Примем также, что в процессе фильтрования на стенках капилляров вследствие механического торможения или адсорбции постепенно откладывается равномерный слой осадка, уменьшающий радиус капилляров. Обозначим отношение объема осадка, образовавшегося в капиллярах, к объему полученного фильтрата через Хо, как это было сделано при рассмотрении процесса фильтрования с образованием осадка на поверхности фильтровальной перегородки. [c.91]

В третьем издании книги, вышедшем в 1971 г., отражены статьи, патенты и монографии, опубликованные до 1969 г. включительно и частично в 1970 г. В последуюш,ие годы опубликован большой материал по различным аспектам разделения суспензий фильтрованием. Так, по фильтрованию с образованием осадка на перегородке в печати появилось более 100 статей по фильтрованию с использованием вспомогательных веществ — около 60 статей по конструированию фильтров и их деталей —не менее 400 статей и патентов. [c.6]

В связи с продолжающимся расширением исследований в области фильтрования следует рассмотреть целесообразность написания в дальнейшем достаточно полных монографий по отдельным вопросам, в частности по фильтрованию с образованием осадка, с закупориванием пор перегородки, с использованием вспомогательных веществ. [c.6]

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]

Исследования в области двухмерного и трехмерного фильтрования расширяют знания о процессах фильтрования с образованием осадка. Однако на практике двухмерное и трехмерное фильтрование в чистом виде не встречается. Подобные процессы можно наблюдать на границе фильтровальных перегородок в листовых и дисковых фильтрах (краевой эффект) влияние этих процессов на работу фильтра, как правило, незначительно. [c.69]

Глава II ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФИЛЬТРОВАНИЯ С ОБРАЗОВАНИЕМ ОСАДКА НА ФИЛЬТРОВАЛЬНОЙ ПЕРЕГОРОДКЕ [c.23]

Закономерности процессов фильтрования с образованием осадка и закупориванием пор перегородки исследовали на основе уравнений движения двухфазных систем, используя статистические концепции потоков [6]. При этом каждая дискретная фаза представлена в виде некоторой фиктивной сплошной среды с применением вероятностного осреднения характеристик флз. В частности, получены уравнения фильтрования с образованием несжимаемого осадка при постоянной разности давлений и постоянной скорости процесса. Эти уравнения отличаются от соответствующих им соотношений (11,6) и (11,9) иным выражением постоянных Го и Хо, что требует уточнения. [c.30]

Осадок и фильтровальная перегородка несжимаемы. Приводимые здесь закономерности фильтрования с образованием осадка при постоянной разности давлений и выражении толщины осадка разностью его наружного и внутреннего радиусов связаны с анализом аналогии между процессами фильтрования и затвердевания [34]. [c.46]

Применительно к фильтрованию с образованием осадка при постоянной разности давлений отмечены первая короткая начальная стадия, в течение которой удельное сопротивление осадка и а непрерывно изменяются, и вторая основная стадия, когда упомянутые величины остаются постоянными. [c.57]

О МАТЕМАТИЧЕСКОМ ОПИСАНИИ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФИЛЬТРОВАНИЯ С ОБРАЗОВАНИЕМ ОСАДКА [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]

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]

Как показывает практика, вследствие небольших случайных отклонений в условиях проведения производственного фильтрования с образованием осадка удельное сопротивление его может [c.76]

В области фильтрования ранее применялись в основном физические модели в виде установок небольшого масштаба в настоящее время здесь используются и математические модели. Основная общая особенность моделей обоего вида состоит в том, что путем изменения условий на установке небольшого масштаба или в математической модели можно определить направление и степень влияния отдельных факторов на течение процесса и отыскать оптимальные условия его проведения. Остановимся в общих чертах на возможностях математического моделирования применительно к фильтрованию с образованием осадка. При этом математическое моделирование примем как совокупность математического описания, составления алгоритма и подтверждения адекватности модели [89, с. 16]. [c.77]

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]

При таком процессе интенсивность возрастания общего сопротивления по мере увеличения количества фильтрата меньше, чем для фильтрования с постепенным закупориванием пор, но больше, чем для фильтрования с образованием осадка. [c.94]

Это равенство показывает, что при фильтровании с образованием осадка интенсивность возрастания общего сопротивления при увеличении количества фильтрата остается постоянной. [c.95]

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

Общее сопротивление состоит из сопротивления чистой фильтровальной перегородки и дополнительного сопротивления. При фильтровании с полным закупориванием пор это дополнительное сопротивление обусловлено твердыми частицами, закупоривающими поры при фильтровании с постепенным закупориванием пор — твердыми частицами, задержанными в порах при фильтровании с образованием осадка — частицами, задержанными на поверхности фильтровальной перегородки. [c.96]

Для определения вида исследуемого процесса фильтрования находят, какая из четырех указанных функциональных зависимостей при графическом изображении дает прямую линию. Если, например, при нанесении экспериментальных данных в координатах q—x/q полученные точки располагаются на одной прямой, это значит, что исследуемый процесс является фильтрованием с образованием осадка если прямая получается в координатах т—xjq, происходит фильтрование с постепенным закупориванием пор. [c.96]

Физические модели этих процессов имеют коренное отличие от физической модели процесса фильтрования с образованием осадка. Фильтрование с полным или постепенным закупориванием пор перегородки прекращается в момент достижения предельного объема фильтрата и уменьшения скорости процесса до нуля. Такой момент соответствует закупориванию всех пор, причем каждая пора закрывается одной или несколькими частицами. Фильтрование с образованием осадка теоретически не прекращается при безграничном увеличении объема фильтрата и асимптотическом приближении скорости процесса к нулю, так как поры перегородки остаются открытыми. [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]

При =0 получается соответствующее уравнение в табл. 1 для фильтрования с образованием осадка, а при й=1 получается уравнение (111,40). [c.101]

Оказалось, что для фильтрования с постепенным закупориванием пор П>1000, для фильтрования промежуточного вида 100< < П<1000 и для фильтрования с образованием осадка П<100. [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]

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

Исследовано [114] течение начальной стадии фильтрования с образованием осадка при переходных концентрациях суспензии. Для этого использовались суспензии частиц активированного угля и окиси алюминия, а также стеклянных шариков в воде размер твердых частиц суспензии составлял 2—300 мкм, а концентрация с суспензий изменялась в пределах 10 —10 г-см . В качестве фильтровальных перегородок применяли ткани с 4000 отверстий на 1 см . [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]

Для всех исследованных фильтровальных перегородок первой стадией процесса при осветлении малоконцентрированных суспензий является фильтрование с постепенным закупориванием пор. Эта стадия заканчивается по достижении определенного отношения объема твердых частиц, задержавшихся в порах, к объему самих пор, после чего наступает стадия фильтрования с образованием осадка. Удельное сопротивление тонкого первоначального слоя осадка может быть значительно больше или меньше действительного удельного сопротивления осадка, что объясняется влиянием структуры пор фильтровальной перегородки. [c.109]

В опытах по очистке азотной кислоты, содержащей тонкодисперсные твердые частицы в небольшой концентрации, с использованием, в частности, металлокерамических патронов и пористых перегородок из фторопласта исследовано влияние концентрации твердой фазы на вид фильтрования при постоянной разности давлений [122]. Наблюдался переход от стадии фильтрования с постепенным закупориванием пор к стадии фильтрования с образованием осадка. Дан графический способ определения постоянных в уравнениях для двух последовательных стадий. [c.110]

Центробежное фильтрование протекает но законам, свойственным обычному фильтрованию с образованием осадка, н обычно состоит 1ГЗ следующих процессов образования на фнльтруютцей перегородке осадка нз твердых частиц, поры между которыми заполнены жидкостью отжима свободной жидкости из осадка частичного удаления из осадка жидкости, удерживаемой молекулярными силами. При пепрерьявном центробежном фильтровании образуются зоны центробежного осаждения и отжима. [c.310]

В процессе фильтрования при постоянной разности давлений ДР=Р1 в момент времени т" толщина фильтровальной перегородки уменьшится до Д ос, а величина ДРос возрастет до Р1—Рд. , что объясняется увеличением толщины и общего сопротивления осадка. Соответственно ДРфп уменьшится до Р" , а величина р на границе фильтровальной перегородки с осадком возрастет до р" = Р,—Р" . Так как величина р на свободной стороне фильтровальной перегородки во время рассматриваемого процесса не изменяется и составляет р =р" = = Р ,то большему значению р на границе между фильтровальной перегородкой и осадком будет соответствовать меньшая пористость и большее общее сопротивление. Таким образом, можно сделать вывод, что в процессе фильтрования с образованием осадка при постоянной разности давлений сопротивление фильтровальной перегородки увеличивается при уменьшении в ней перепада статического давления жидкости. К подобному же выводу можно прийти и в случае различной сжимаемости осадка и фильтровальной перегородки. [c.36]

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]

Математическое описание, как основа математического моделирования, применительно к процессам фильтрования с образованием осадка отличается специфическими сложностями в связи с трудно регулируемым значительным, иногда решающим влиянием микрофакторов. Поэтому особое значение приобретает полнота математического описания, поскольку даже небольшие изменения в интенсивности микрофакторов могут изменить в несколько раз величину параметра оптимизации. В общем случае в математическое описание входят макро- и микрофакторы, причем оно отражает свойства суспензии, условия фильтрования и конструкцию фильтра. Также для определенности примем, что в математическое описание входят только макрофакторы или только микрофакторы и целью математического описания является получение информации об оптимальных условиях проведения процесса с использованием ее при проектировании установок. [c.77]

Существуют многие математические описания процесса фильтрования с образованием осадка, включающие макро- и микрофакторы. Проблемы математического описания этого процесса в общем виде обсуждались недостаточно. Приведенные здесь соображения надлежит рассматривать как упрощенную схему. [c.79]

Дано математическое описание процессов фильтрования с образованием осадка с использованием известных уравнений [104, с. 147]. В начале описания принято, что дифференциальная форма уравнения Козени — Кармана (V,5) действительна для всех процессов фильтрования, а равенство (V,7) выражает удельное сопротивление осадка. Затруднения, связанные с применением упомянутого уравнения отмечены в главе V (с. 183). Далее в математическом описании равенство (V,7) не используется, за одним исключением, а удельное сопротивление осадка может интерпретироваться как эмпирически находимый макрофактор. [c.80]

Однако обратный осмос и ультрафильтрация отличаются от фильтрования с образованием осадка или закупориванием пор перегородки и получением чистого фильтрата. При обратном осмосе и ультрафильтрации осуществляется разделение раствора на растворитель и раствор с повышенной концентрацией растворенного вещества. При этом накопление растворенного вещества у поверхности мембраны недопустимо, так как оно приводит к резкому снижению проницаемости и селективности действия мембраны (концентрационцая поляризация). Для устранения этого необходимо постоянно обновлять слой жидкости у поверхности мембраны. Таким образом обратный осмос и ультрафильтрация в некотором смысле аналогичны фильтрованию с непрерывным удалением слоя осадка с поверхности перегородки и получением чистого фильтрата и сгущенной суспензии. Однако следует отметить, что при ультрафильтрации может образоваться гелевидный слой на поверхности мембраны, снижающий производительность установки. [c.83]

Чем больше скорость оседания твердых частиц по сравнению со скоростью фильтрования, тем благоприятнее уловия для образования сводиков. Увеличение концентрации твердых частиц в суспензии также способствует накоплению твердых частиц в застойных зонах с последующим образованием сводиков. Таким образом, по мере увеличения скорости оседания твердых частиц и повышения их концентрации в суспензии создаются все более благоприятные условия для фильтрования с образованием осадка при уменьшении скорости оседания и концентрации создаются все более благоприятные условия для фильтрования с постепенным закупориванием пор. [c.106]

К микрофакторам, непосредственное определение которых с необходимой точностью затруднительно, относятся многие из перечисленных ранее применительно к фильтрованию с образованием осадка, например пористость, размер и форма частиц, двойной электрический слой, пептизация и агрегирование частиц. [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]

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]

Фильтрование (1971) -- [ c.15 , c.16 , c.72 , c.95 , c.265 , c.319 ]

Теоретические основы типовых процессов химической технологии (1977) -- [ c.253 ]

Основные процессы и аппараты Изд10 (2004) -- [ c.187 , c.188 ]

Фильтрование (1980) -- [ c.0 , c.13 , c.14 , c.358 ]

Основные процессы и аппараты химической технологии Издание 8 (1971) -- [ c.194 , c.196 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология