Фильтры с поршнем

Такая зависимость может быть получена путем исследований на фильтре с поршнем (с. 58). Если она установлена в виде уравнения, то интеграл в правой части соотношения (11,64) может быть получен аналитически, если в виде экспериментальной кривой —то графически. Взаимосвязь Ш с Р определяется характеристикой центробежного насоса, что позволяет установить зависимость q от ъ уравнении (11,64). После этого может быть найдена продолжительность фильтрования с использованием дифференциального уравнения [c.43]

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЛЬТРОВАНИЯ С ОБРАЗОВАНИЕМ СЖИМАЕМОГО ОСАДКА ПРИ ПОМОЩИ ФИЛЬТРА С ПОРШНЕМ [c.58]

Схема фильтра с поршнем внутренним диаметром 50 мм при толщине пористых угольных дисков около 5 мм дана на рис. 11-7. [c.58]

Рис, П-7. Схема фильтра с поршнем [c.58]

На фильтре с поршнем возможно создать модель рассматриваемого тонкого слоя в виде осадка достаточной толщины, отождествив сжимающее усилие с давлением поршня на осадок. Предполагается, что осадок после сжатия поршнем будет иметь однородную пористость и однородную проницаемость или удельное сопротивление по всей толщине. Изменяя нагрузку на поршень в заданных пределах, можно установить бл и г л для каждого тонкого слоя, а затем при помощи интегрирования определить средние значения е и Гм, которые используются в уравнениях фильтрования. [c.59]

Опыт на фильтре с поршнем выполняется таким образом. В цилиндрический сосуд, из которого вынут поршень с верхними опорными и фильтровальным дисками, помещают некоторое количество исследуемой суспензии. После этого на нижнем фильтровальном диске при фильтровании под вакуумом получают осадок твердых частиц суспензии. Затем в сосуд вводят поршень, который сжимает осадок. Осадок, сжатый поршнем, по структуре однороден и по свойствам соответствует тонкому слою полученного при фильтровании осадка, находящемуся под действием такого же давления. После этого через осадок при относительно небольшой разности давлений фильтруют жидкую фазу суспензии и определяют пористость и проницаемость или удельное сопротивление осадка. Затем нагрузку на поршень несколько увеличивают и опыт повторяют. [c.59]

Рассмотрим в сокращенном виде некоторые закономерности разделения фильтрованием суспензий, дающих сжимаемые осадки, применительно к опытам на фильтре с поршнем. В данной связи различают разделение суспензий с небольшой, средней и большой концентрацией [50]. [c.59]

В опытах на фильтре с поршнем нетрудно найти значение пористости из соотношения [c.61]

Большая концентрация суспензии (с превышает 0,15). Прн таких концентрациях суспензии обнаружены явления, которые ранее оставались незамеченными в процессах фильтрования на обычных фильтрах. Эти явления обусловливают заметные расхождения между результатами опытов на фильтре с поршнем и на обычных фильтрах и связаны с различиями в гидродинамических характеристиках осадков на фильтрах обоих видов. [c.61]

Осадок на фильтре с поршнем после очередного сжатия под действием нагрузки на поршень представляет собой жесткую пористую структуру с однородной пористостью по высоте. При этом процесс фильтрования при небольшой разности давлений аналогичен течению жидкости сквозь изотропную пористую среду с неизменными свойствами. [c.61]

Несмотря на введение корректирующего множителя, продолжали наблюдаться несоответствия между результатами исследования фильтрования на фильтре с поршнем и на обычных фильтрах. Было обращено внимание на трение осадка [c.63]

Таким образом, методику исследования процесса фильтрования с использованием фильтра с поршнем нельзя считать в настоящее время достаточно совершенной. [c.64]

Зависимость 1 гк)х=Цр), полученная при помощи фильтра с поршнем (с. 58), дана на рис. П-17 (кривая 1). [c.88]

Соотношение для определения удельного массового сопротивления осадка при помощи фильтра с поршнем получается непосредственно из уравнения (11,107) и имеет вид [c.181]

В одном из ранних исследований с применением фильтра с поршнем было найдено, что величины среднего удельного сопротивления осадка, определенные обычным способом и вычисленные по уравнению (У,24), отличаются одна от другой не более чем на 10% [177]. В дальнейшем был выполнен ряд исследований на фильтре с поршнем, в результате чего установлено заметное влияние факторов, не учитываемых в уравнениях (У,23) и (У,24), и отмечено несоответствие между величинами удельного сопротивления осадка, найденными экспериментально и вычисленными по этим уравнениям. Рассмотрим в общих чертах некоторые из упомянутых исследований дополнительно к сведениям, помещенным в главе II о введении корректирующего множителя и учете трения осадка о стенки фильтра. [c.181]

Предварительно необходимо обратить внимание на следующее обстоятельство. Серия статей [58—66] имеет общее название Роль пористости в фильтровании . что соответствует значимости упомянутого параметра при исследовании на фильтре с поршнем. При анализе результатов исследования на фильтре с поршнем необходимо надежно установить распределение пористости по толщине осадка на обычном фильтре. Однако здесь оказываются возможными неточности эксперимента. [c.181]

Отмечено рас.хождение значений удельного сопротивления осадков, полученных на фильтре с поршнем и путем обычного фильтрования [188]. Рассмотрены допущения, принятые для исследований на фильтре с поршнем и состоящие в том, что удельное сопротивление осадка однозначно зависит от сжимающего давления между частицами и разность давлений при фильтровании равна сумме упомянутого сжимающего давления и статического давления жидкости. Указано на недостаточность объяснения рассматриваемого расхождения трением осадка о стенки фильтра с поршнем. Выполнено исследование при разделении [c.182]

Исследовано [430], [431] разделение суспензий сжатием их иа фильтре с поршнем (стр. 153), когда отделение жидкой фазы от двухфазной системы происходит под действием перемещающегося поршня, а не разности давлений, создаваемой в сосуде с фиксированным объемом. Рассмотрены процессы разделения суспензий при постоянном [c.61]

Зависимость 1/(гъ)х = [(р), полученная при помощи фильтра с поршнем (стр. 153), дана на рис. П-14 (кривая /). [c.65]

Об определении удельного сопротивления осадка на фильтре с поршнем [стр. 153]. Искусственные условия процесса фильтрования на этом приборе значительно отличаются, от реальных условий проведения процесса фильтрования с образованием осадка. Поэтому при использовании такого прибора нельзя с уверенностью ожидать получения действительных, точных значений удельного сопротивления осадка. При определении указанного параметра на фильтре с поршнем не учитывается влияние ряда существенных факторов, из которых можно отметить следующие [c.156]

Таким образом, фильтр с поршнем нельзя рекомендовать для определения значений удельного сопротивления, используемых при проектировании производственных установок. Этот фильтр может быть очень полезен, когда необходимо выполнять лабораторные опыты по взаимозависимости пористости и проницаемости, а также по исследованию других закономерностей фильтрования. [c.157]

О влиянии на удельное сопротивление осадка перераспределения в нем жидкой и твердой фаз в процессе фильтрования. В ряде статей 279—282, 422—424] были изложены результаты исследований взаимозависимости пористости осадка, происходящих в нем гидродинамических процессов и его удельного сопротивления. Было отмечено различие процессов образования осадка при обычном фильтровании и сжатия осадка с последующим фильтрованием сквозь него жидкости на фильтре с поршнем. При действительном фильтровании в осадке происходят сложные явления вследствие изменения локальных сжимающих усилий на фиксированных расстояниях от фильтровальной перегородки по мере возрастания толщины осадка. [c.157]

Как следует из гидродинамических соображений (стр. 44), на данном фиксированном расстоянии от перегородки при возрастании толщины осадка сжимающие усилия увеличиваются, а пористость уменьшается. Это приводит к тому, что некоторое количество жидкости выдавливается из уменьшающихся пор и дополнительно присоединяется к потоку фильтрата, соответствующим образом влияя на удельное сопротивление осадка. С учетом описанного явления были составлены дифференциальные уравнения фильтрования и даны модифицированные соотношения для удельного сопротивления осадка, определяемого в опытах на фильтре с поршнем, путем умножения на корректирующий множитель [c.157]

За последние 20 лет опубликовано много статен, в основном Тиллером и Ширато с соавторами, посвященных исследованию фильтрования с образованием сжимаемых осадков при помощи фильтра с порщнем. Использование фильтра с поршнем вместо обычных фильтров связано, по-видимому, с намерением упростить методику проведения опытов. Однако условия проведения опытов на фильтре с поршнем сильно отличаются от соответствующих условий на обычных фильтрах. Это приводит к затруднениям в достижении близких результатов исследования на фильтрах обоих видов. [c.58]

Уравнение (II, 116), относящееся к опытам на фильтре с поршнем, является аналогом уравнения (II, 108), относящегося к опытам на обычных фильтрах. Отсюда следует, что для получения действительного значения удельного сопротивления осадка величину этого сопротивления, найденную в опытах на фильтре с поршнем, надлежит умножить на корректирующий множитель Is. При построении кривой в координатах Mn M—-л/II Bbix)]корректирующий множитель Is будет определяться площадью, заключенной между этой кривой и осями координат. Величина и7л/й7вых 1 величина W j,/V17bhx— —ал(1 т-л/И вых) еще меньше. Поэтому кривая будет находиться внутри квадрата со стороной 1. Отсюда множитель /sТаким образом, опыт на фильтре с поршнем, в результате которого определяется удельное сопротивление осадка без учета дополнительного потока жидкости из пор и перемещения твердых частиц, может привести к недооценке производительности фильтра. [c.63]

Величины W Wвыx, Дл и Л1л/Л1 находятся с применением достаточно рож-ных уравнений. На рис. И-9 показаны кривые для различных концентраций суспензии. После интегрирования получено, что при с =0,481 величина /а = 0,884, а при = 0,200 значение /5 = 0,997. Приведенные выше данные, связанные с исследованием процесса фильтрования на фильтре с поршнем, опубликованы в ряде статей, в частности [51]—[63]. [c.63]

Разделение суспензий экспрессией. Под экспрессией понимают разделение суспензий под действием механического сжатия в камере с поршнем и фильтровальной перегородкой, причем объем двухфазной системы в камере непрерывно уменьшается соответственно возрастающему объему фильтрата, а на перегородке образуется сжатый поршнем осадок с пониженной влажностью. Исследование экспрессии выполняют на фильтре с поршнем (с. 68). В рассматриваемом процессе различают стадии фильтрования и консолидации осадка, однако прп достаточно концентрированной суспензии первая стадия может отсутствовать [79], [80]. Отличают первичную консолидацию, обусловленную уменьшением пористости под действием давления, и вторичную консолидацию, связанную с вязкопластичиьш сдвигом частиц осадка [81]. [c.69]

Способы четвертого вида основаны на использовании фильтра с поршнем (с. 58). Определение удельного сопротивления осадка при помощи фильтра с поршнем технически проще, чем определение этого параметра по способам первого вида. Однако значения удельного сопротивления осадка, полученные по способам первого вида, когда воспроизводится действительный процесс фильтрования, несомненно точнее, чем находимые на фильтре с поршнем, когда действуют дополнительные факторы, не свойственные действительному процессу фильтрования. Фильтр с поршнем является удобным лабораторным прибором для исследования некоторых вопросов фильтрования, в частности связанных с взаимозависи- [c.180]

Выполнено сравнительное экспериментальное исследование удельных сопротивлений осадков, полученных на воронке с поршнем и на рамном фильтрпрессе с 4 рамами размером 0,2X0,2 м, с использованием водных суспензий окиси цинка, карбоната кальция и карбоната магния при концентрации 20— 150 кг-м- и разности давлений 35-10 —170-10 Па [186]. В частности найдено, что для осадка карбоната магния Вп составляет 0,71—0,72, а бф равно 0,64—0,69 соответственно те же величины для осадка окиси цинка находятся в пределах 0,61—0,69 и 0,77—0,81 (здесь Вп и бф — пористости осадка на фильтре с порщнем и на фильтрпрессе). Отсюда видно большое различие в пористости осадков, образованных на фильтре с поршнем и на фильтрпрессе, причем для осадка карбоната магния бп > Вф, а для осадка окиси цинка еп < Еф. В соответствии с сильной зависимостью удельного сопротивления осадка от пористости оказалось, что Гп отличается в несколько раз от Гф, причем для осадка карбоната магния Гп<Гф, а для осадка окиси цинка Гп>Гф (здесь и Гф — удельные сопротивления осадков, образованных на фильтре с поршнем и на фильтрпрессе). Однако отмечено, что значительное различие между г и Гф не может быть объяснено влиянием одной пористости, а также трением осадка о стенки фильтра с поршнем. Указано на различие в структуре осадков на фильтрах обоих типов. Высказано соображение о необходимости усовершенствования методики работы на фильтре с поршнем, без чего значения удельного сопротивления осадка, полученные на этом лабораторном приборе, не могут быть использованы для практических расчетов. Для ясности следует сказать, что рамный фильтрпресс с вертикальной поверхностью фильтрования представляет собой недостаточно подходящий объект для сравнения с фильтром с поршнем, поскольку в фильтрпрессе наблюдаются специфические явления, связанные со сползанием осадка и образование.м мостиков, которые затруднительно учесть в теоретическом сопоставлении. [c.182]

Исследована структура осадков песка с размером частиц около 600 мкм методом оптического сканирования микрошлифов [187]. Осадки получены на обычном фильтре диаметром 90 мм и на фильтре с поршнем диаметром 75 мм в качестве жидкой фазы использована эпоксидная смола с вязкостью 1,4 Н-с-м- . В опытах на обычном фильтре осадки образованы путем фильтрования при постоянной скорости под давлением сжатого воздуха и путем седиментации. В экспериментах на фильтре с поршнем осадок образован двумя способами разделением суспензии песка в эпоксидной смоле под вакуумо.ч с последующим механическим сжатием осадка поршнем (влажный осадок) сжатием поршнем сухих частиц песка с последующим фильтрованием смолы через осадок (сухой осадок). По окончании опытов через осадок фильтровалось вещество, полимери-зующее смолу, твердые осадки разрезались алмазной пилой в продольном и поперечном направлениях, шлифовались алмазной пастой и шлифы исследовались. Установлена разница в структуре осадков, полученных при обычном фильтровании, седиментации и на фильтре с поршнем. Отмечено, что влажный осадок, полученный на фильтре с поршнем, существенно отличается по своей структуре от осадка, полученного на обычном фильтре при одинаковой разности давлений. Возможность использования результатов опытов на фильтре с поршнем для практических расчетов поставлена под сомнение. Значение приведенного исследования состоит в том, что в опытах на обычном фильтре и на фильтре с поршнем было устранено влияние многих искажающих факторов, поскольку изучался по существу чисто гидродинамический процесс с использованием достаточно крупных частиц округлой формы. [c.182]

В дополнение к тем сведениям, которые изложены выше применительно к возможности использования значений удельного сопротивления осадков, образованных на фильтре с поршнем, для П1зактических расчетов, следует упомянуть факторы, не учитываемые в опытах на этом лабораторном приборе оседание твердых частиц суспензии под действием силы тяжести миграция тонкодисперсных частиц в осадке и перегородке дополнительное сопротивление на границе осадка и перегородки гетерогенность осадка вследствие неполной гомогенности разделяемой суспензии. [c.183]

В третьем издании автором высказаны соображения по некоторым вопросам, требующим дальнейшего обсуждения о несоответствии между peзyльтaтaJVlи лабораторных исследований и производственными данными, о значении уравнения Козени — Кармана, об особенностях определения удельного сопротивления осадка на фильтре с поршнем, о расчетах операций промывки и обезвоживания осадков на фильтрах. [c.8]

Исследовано разделение суспензии, дающей осадок с неболь-щой сжимае1Мостью (диатомит) и содержащей жидкую фазу, которая характеризуется степенной зависимостью напряжения сдвига от скорости (водный раствор полиакрилата натрия концентрацией 0,2—0,3%) [167]. Опыты выполнены на лабораторном фильтре диаметром 0,13 м при постоянной разности давлений в пределах 10 —3-10 Па удельное сопротивление осадка определялось на фильтре с поршнем. Найдено, что среднее сопротивление является функцией показателя степени в упомянутой зависимости осадок, получаемый при псевдапластичной жидкости, плотнее, чем осадок, образующийся при ньютоновской жидкости. Дано обобщенное уравнение фильтрования, которое при показателе стене- [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология