Теория фильтрования

Общая теория фильтрования [c.178]

Как известно, методика определения констант в уравнениях классической теории фильтрования предусматривает построение. графика в координатах тА —V, где т — время фильтрования, V — объем фильтрата. Различие свойств суспензий и условий экспериментов приводит к нескольким формам графика зависимости т/У = (У), например, ломаным его формам [1]. График зависимости т/У= (У) может быть также представлен прямой линией, выходящей из начала координат. Уравнения классической теории фильтрования наиболее часто применяют при получении прямолинейной или выпуклой формы графика т/У= (У), причем прямолинейная форма графика является наиболее удобной для использования уравнений фильтрования, поскольку в этом случае в уравнениях -сопротивление фильтровальной перегородки можно принять равным нулю. Прямолинейный график зависимости т/У от V интересен еще и тем, что представляемый им процесс фильтрования на первый взгляд подтверждает одно из положений теории, согласно которому образование осадка на пористой перегородке при разделении суспензии происходит сразу и без каких-либо потерь твердой фазы суспензии с фильтратом. [c.12]

С позиций общей теории фильтрования, т. е. в соответствии с уравнением (5-12), случай фильтрования с образованием сжимаемого осадка может быть проанализирован следующим образом. Из уравнения (5-12) следует исключить высоту (толщину) осадка ho на основании материального баланса толщина осадка может быть выражена через объем фильтрата, прошедший через фильтр при образовании определенного количества осадка [c.184]

Современная теория фильтрования базируется на законах капиллярной гидравлики, которые выражаются уравнениями Дарси и Навье — Стокса. Для их применения процесс фильтрования подразделен на следующие виды. [c.38]

Удельное сопротивление осадка как функция модуля сдвига твердых частиц и характеристик структуры осадка. Была предложена новая теория фильтрования [181 —183], основные положения которой заключаются в следующем [c.178]

Производительность фильтровальной установки зависит в первую очередь от площади фильтрующей ткани. Согласно теории фильтрования, если основным механизмом улавливания частиц является диффузия, скорость прохождения газов должна быть невысока. Если же улавливание частиц осуществляется путем инерционного столкновения и перехватывания, необходима высокая скорость газа. [c.359]

Г. п. разделения суспензий и аэрозолей (запыленных газов) фильтрованием (пропусканием через пористые перегородки, задерживающие дисперсную фазу) рассматривают отдельно. Теория фильтрования основана на эмпирич. законе Дарси. [c.565]

Наиболее надежными следует признать способы первой группы, поскольку они воспроизводят действительные условия разделения суспензии. Возможно применение способов второй группы, отличающихся большей простотой, но несколько меньшей точностью по сравнению со способами первой группы. Способы третьей группы необходимо считать теоретически и практически неприемлемыми при достаточно тонкодисперсных суспензиях, так как невозможно учесть влияние всех гидродинамических и физико-химических факторов на удельное сопротивление осадка для грубодисперсных суспензий эти способы практически бесполезны,поскольку удельное сопротивление осадка проще находить способами первой или второй группы. Способ, основанный на определении пористости и проницаемости осадка, более подходит для исследований, связанных с некоторыми аспектами теории фильтрования. [c.23]

Проф. Д. М. Минц, разработавший теорию фильтрования воды через слой зернистого материала, рассматривает два основных вида процесса фильтрования суспензий 1) с образованием осадка [c.132]

Большие работы в области рационализации технологии водоподготовки проведены и в других научных центрах страны. Так, в Академии коммунального хозяйства им. К. Д. Памфилова создана теория фильтрования малоконцентрированных суспензий через зернистые загрузки, предложены прогрессивные конструкции установок и аппаратов для очистки и обеззараживания воды. Во ВНИИ Водгео разработаны теория и методы расчета отстойных сооружений, теория и технология биологической очистки сточных вод, рекомендованы технологические схемы кондиционирования воды в оборотных циклах тепловых электростанций и металлургических предприятий, проведены исследования по борьбе с коррозией аппаратуры и трубопроводов, ведутся работы по деминерализации воды. [c.526]

Теория фильтрования. . ... . . , . . 176 Практическое значение уравнений фильтрования. . . . . . . . . . . ... 177 [c.112]

Теория фильтрования пока еще редко используется для практических расчетов фильтровального оборудования, но она необходима при объяснении результатов лабораторных опытов, нахождении оптимальных условий фильтрования и определении влияния изменений действующих факторов на процесс. [c.176]

Область применения теории фильтрования ограничена ввиду зависимости процесса от характера и свойств суспензии. Поэтому результаты, полученные для какой-либо одной суспензии, не всегда могут быть использованы для другой. [c.176]

Применение теории фильтрования к обработке опытных данных [c.179]

В Академии коммунального хозяйства РСФСР им. К. Д. Памфилова разработана теория фильтрования малоконцентрированных суспензий через зернистые загрузки, имеющая большое прикладное значение в технике водоподготовки, созданы прогрессивные конструкции установок и аппаратов для механической очистки и безреагентного обеззараживания воды. [c.222]

Из современных теорий фильтрования суспензий следует, что обобщающим показателем, который, как ВПК для сточных вод, может служить исходной величиной при выборе метода обработки осадка и расчете производительности соответствующие сооружений, является удельное сопротивление осадка. [c.13]

На основе теоретических и экспериментальных работ многими исследователями были предложены различные уравнения, характеризующие процесс фильтрования суспензий. Наиболее широкое практическое применение получили теории фильтрования, предложенные Рутом и Карманом, которые, использовав предшествующие работы, на основании теоретических и экспериментальных исследований, поставленных различным путем, пришли к одному уравнению, характеризующему процесс фильтрования, [c.15]

О теории фильтрования см. В. Зиг е л ь, Фильтрация (перевод), ГОНТИ 1939. [c.316]

Для расчета скоростных фильтров, применяемых для осветления некоторых видов сточных вод (после коагуляции содержащейся в них твердой фазы), теория фильтрования должна учитывать особенности кинетики фильтрования без образования осадка на пористой поверхности. Пока имеются лишь эмпирические зависимости, описывающие такие процессы [8]. [c.187]

Н. в. Кравцова, исследовавшая процессы фильтрования биологически очищенных производственных сточных вод в направлениях сверху вниз и снизу вверх, указывает на наличие четкой картины формирования осадка на поверхности зерен, а также отрыва и переноса его (по мере накопления в порах) в последующие слои фильтра. Н. В. Кравцова предлагает учитывать рост объема задержанного загрузкой активного ила и приходит к выводу, что для исследованных условий наиболее целесообразным является применение крупнозернистых фильтров с подачей воды снизу вверх или двухслойных фильтров с нисходящей фильтрацией. Из-за отсутствия достаточного опыта в настоящее время трудно судить о том, сколь полно имеющиеся теоретические зависимости описывают особенности процесса фильтрования биологически очищенных сточных вод. Однако некоторые положения теории фильтрования уже сейчас могут быть использованы для практических целей. Одним из таких положений является изложенный выше принцип фильтрования в направлении убывающей крупности зерен загрузки. Значение этого принципа при доочистке сточных вод особенно возрастает в связи с уже указывавшейся их специфичностью. Этим и объясняется повышенный интерес к использованию для доочистки сточных вод крупнозернистых, двух- и многослойных [c.20]

В предельном случае очень разбавленных дисперсных систем можно считать, что сила межфазного взаимодействия аддитивна по частицам и при медленных режимах обтекания Представляет собой силу Стокса, умноженную на число частиц в заданном объеме. Такой подход использовался Эйнштейном [53] для определения вязкости разбавленных дисперсных систем, содержащих твердые частицы, и Тейлором [54] для дисперсий из капель и пузырьков. В другом предельном случае, когда концентрация частиц настолько велика, что реализуется режим плотной упаковки, можно использовать методы теории фильтрования, в основе которой лежит закон Дарси. Согласно этому закону, выведенному на основании обработки опытных данных, средняя скорость фильтрования жидкости сквозь пористую среду при медленных течениях определяется выражением [c.39]

Широкая распространенность процесса обусловлена его высокой производительностью, экономичностью, технологичностью. Масса фильтруемой воды велика (по данным [4[, в 1980 г. они составляли 80 км , причем ежегодный прирост водоснабжения оценивается в 5,5—6,5 км ), что обеспечивает существенный экономический эффект даже при незначительном увеличении производительности сооружений. Повышение эффективности процесса до настоящего времени осуществлялось главным образом за счет технического и технологического совершенствования процесса выбора новых фильтрующих материалов, новых конструкций сооружения, режимов и средств реагентной обработки и т. п., причем усовершенствования велись, как правило, на эмпирической основе. Это объясняется отчасти тем, что существующая теория фильтрования суспензий носит формальный характер и не связана с основными физико-химическими свойствами процесса. Другой особенностью современного состояния теории является большое количество математических моделей фильтрования, выводы которых подчас противоречивы [5—7]. Поэтому в практике инженерных расчетов получил распространение полуэмпирический метод технологического моделирования, надежность которого, однако, не всегда является достаточной [8]. [c.185]

Отмечены в основном вероятностный, а не детерминистический характер процессов фильтрования и повышенная сложность их по сравнению с рядом других процессов химической техники, а также затруднения, связанные с развитием и усовершенствованием теории фильтрования [22] большое несоответствие Kluft) между математическим описанием и практическим осуществлением процессов фильтрования [103] расхождение между теорией и практикой процессов разделения суспензий на фильтре, в частности при масштабировании [126] несовершенство теоретических моделей для решения практических задач фильтрования [19] недостаточное внимание исследованию процессов разделения неоднородных жидких систем по сравнению с другими областями химической техники [139]1 [c.76]

Общая теория фильтрования основывается на эмпирическом законе Дарси [1, 2], согласно которому объем фильтрата, проходящего через единицу поверхности фильтра за единицу времени, прямо пропорционален разности давлений и обратно пропорционален общему сопротивлению осадка и фильтрующей перегородки. Дарси проводил исследования фильтрации воды в песчаных грунтах еще в 1852—55 гг. Он установил, что при постоянном сопротивлении слоя А — onst или к = 1/д = OnSL [c.178]

Фильтрование с образованием осадка впервые подробно исследовал Льюис [8] в 1912 г. в предположении, что движение потока жидкости в порах осадка и фильтрующей перегородки является ламинарным. Впоследствии Руте [9], Белкин [10] и другие исследователи [11], а в последнее время Жужиков, Минц, Малиновская, Ивс, Ле Гофф, Грэйс, Фрещвотер [12, 13] и другие значительно развили теорию фильтрования. [c.178]

Применение теории фильтрования к обработке опытных данных. , . ... . . . . . . 179 Фильтровальные перегородки. . . . ... 179 Предварительные опыты на элементах фильтра 180 Вспомогате.г1ьные вещества, применяемые при, фильтровании. .......... 182 [c.112]

Благодаря фундаментальным работам по теории коллоидно-химических процессов и поверхностных йвлений, теории фильтрования, моделирования и расчета технологических процессов обработки воды и их систематизации Советский Союз занимает ведущее положение в разработке научных основ данной специальности. Этому в большой степени способствовали широкие исследования, проводимые в Академии наук Украинской ССР, Академии коммунального хозяйства им. К- Д. Памфилова, ВНИИ Водгео, отраслевых научно-исследовательских институтах и на специализированных кафедрах вузов страны. [c.525]

Анализ современного состояния науки в области химии и технологии воды позволяет констатировать, что благодаря фундаментальным работам по теории коллоидно-химических процессов и поверхностных явлений, теории фильтрования, моделирования и расчета технологических процессов обработки воды, их систематизации, наша страна занимает ведущее положение в разработке научных основ данной специальности. Этому в большой степени способствовали широкие исследования, проведенные в Академии наук Украинской ССР, Академии коммунального хозяйства РСФСР им. К. Д. Памфилова, Всесоюзном научно-исследовательском институте водоснаблсения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (ВНИИ Водгео), а также в отраслевых научно-исследовательских институтах и на специализированных кафедрах вузов страны. [c.220]

А. Г. Белкиным, Л. П. Ни, В. Д. Пономаревым, Е. А. Гала-бутской предложены уравнения фильтрования, учитывающие зависимость удельного сопротивления от пористости и диаметра частиц осадков, получаемых при ф ильтровании различных суспензий. Т. А. Малиновской. исследована зависимость ско рости фильтрования от структуры осадка. Проф. Г. М. Знаменский предложил раскрыть сущность удельного сопротивления через структурные характеристики слоя диаметр капилляров, форму поперечного сечения капилляров, число капилляров, приходящееся на 1 площади фильтра, коэффициент, характеризующий криволинейность капилляров, коэффициент, зависящий от взаимного расположения частиц в слое и др. Г. М. Знаменским предложены уравнения фильтрования, н которых диаметр частиц, модуль упругости при сдвиге для деформирующихся частиц, отнесенный к единице вязкости, структурное сопротивление осадка и другие параметры подлежат экспериментальному определению. Теория фильтрования Г. М. Знаменского наиболее полно отражает количественную зависимость между факторами, определяющими процесс фильтрования, но для практического пользования она очень сложна. [c.18]

Все предложенные теории фильтрования либо исходят ич теории Рута — Кармана, либо подтверждают ее справедливость. В настоящее время теория Рута — Ка рмапа является наиболее распространенной и широко используется при разделенпи суспензий в различных отраслях промышленности. [c.18]

Известно, что проницаемость любой пористой среды зависит от размеров и характера ее пор [2]. Установление связи между структурой порового пространства и скоростью протекания жидкости по нему является основным аспектом современной теории фильтрования. В этой связи становится ясным, что исследование фактической структуры синтетических фильтротканей имеет первостепенное значение для выявления картины засорения тканей при непрерывном фильтровании. [c.34]

Другим направлением, которое тоже можно считать предтечей современной теории динамики фильтрования, является теория фильтрования аэрозолей. Здесь основное внимание было уделено кинетике осветления, а более точно — влиянию геометрических и некоторых гидродинамических свойств на условия массопере-поса к фильтрующей поверхности. Наиболее фундаментальным исследованием до сих пор остается монография [13]. Параллельно с геометрическим направлением развивался и феноменологический [c.186]