Фильтрующие перегородки

Материальный баланс

Достоинства и недостатки.

Достоинства	Недостатки
ü Производительность аппарата для осаждения под действием силы тяжести определяются площадью осаждения, и не зависит от высоты аппарата. ü Непрерывность действия (высокая производительность, автоматизация, механизация).	ü Большое содержание влаги в осадке (до 60%).

1)Уравнение материального баланса по общему количеству вещества.

Gсм=Gосв+ Gос

Где, Gсм- колличество исходных смесей

Gосв- колличество осветленной жидкости

Gос- колличество получаемого осадка

2) Уравнение материального баланса по дисперсной фазе

GсмXсм=GосвXосв+GосXос

Xсм- содержание вещества в исходной смеси

Xов- содержание вещества в осветленной жидкости

Xос- содержание вещества в осадке.

Тема: Фильтрование

Фильтрование - процесс разделения неоднородных систем который осуществляется в аппаратах, называемых фильтрами.

Отличительной особенностью всех фильтров является наличие пористых перегородок, пропускающих сплошную фазу.

Движущей силой процессов фильтрования является разность давлений в разделяемой суспензии и за фильтрующей перегородкой.

Разность давлений по обе стороны фильтрующей перегородки может быть создана:

1) массой столба суспензии

2) вакуумирование

3) нагнетание жидкостным насосом

4) подача сжатого газа.

Процесс фильтрования обычно не заканчивается разделением суспензии на осадок и фильтрат. Осадок часто подвергается промывке другими жидкостями, продувке или подсушке.

В качестве фильтрующих перегородок используют специальные ткани из волокон растительного, животного или минерального происхождения.

Выбор фильтрующей перегородки обусловлен её пористостью, химической стойкостью, теплостойкостью и механической прочностью.

Вспомогательный материал, используемый при фильтровании: активный уголь, асбест.

Способы фильтрования:

1) фильтрование с образованием осадка;

2) фильтрование с забиванием пор.

Осадки, получаемые при фильтровании могут быть не сжимаемые и сжимаемые.

Не сжимаемые - это такие осадки, в которых пористость не уменьшается при увеличении разности давления.

Сжимаемые - пористость уменьшается, а гидравлическое сопротивление возрастает с увеличением разности давления.

По способу действия фильтры подразделяют на периодические и непрерывные.

Из фильтров периодического действия широко применяются нутч и друк фильтры, рамный фильтрующий пресс. Они отличаются простотой устройства.

Из фильтров непрерывного действия используют вакуумные, барабанные и др.

Нутч и друк фильтры представляют собой емкость, на дне которого закреплена фильтровальная ткань.

Нижнее пространство нутч фильтра подсоединяется к вакуумной системе, т.к. нижняя часть фильтра соединена с вакуумом, то между верхней и нижней частью фильтра создается разное давление, под действием которого происходит фильтрование. Осадок собирается на фильтрующей перегородке, а фильтрат в сборнике.

а) нутч фильтр; б) друк фильтр.

Достоинства и недостатки нутч фильтра

Достоинство	Недостатки
ü простота в обслуживании и конструкции; ü возможность работы при атмосферном давлении.	ü сложность создания разряжения для увеличения скорости фильтрования.

Достоинства и недостатки друк фильтра

Достоинство	Недостатки
ü увеличение производительности и скорости процесса фильтрования; ü возможность механизации разгрузки осадка.	ü опасность в обслуживании из-за высокого давления.

Рамный фильтрующий пресс

Рамный фильтрующий пресс состоит из чередующихся плит одинаковых размеров между которыми зажимается на рамах фильтрующая ткань. Суспензия подается под избыточным давлением. Фильтрат проходит через ткань и по отводам стекает вниз и выводится через канал.Осадок остается на фильтрующей ткани.

Достоинства и недостатки рамного фильтрующего пресса:

Достоинства	Недостатки
ü компактность; ü достаточная разность давления; ü возможность фильтрования агрессивных, вязких, загрязненных жидкостей.	ü высокое гидравлическое сопротивление процессов фильтрования; ü применение физического труда.

Тема: Расчетное уравнение фильтрования

1) Сопротивление процессов фильтрования

R=R_oc+R_фn,

где R_oc- сопротивление осадка;

R_фn- сопротивление фильтрующей перегородки.

2) Сопротивление осадка

R_oc=rσ_oc,

где r- коэффициэнт пропорциональности;

σ_ос- толщина осадка.

3) Цикл фильтрования

T=τ_ф+τ_пр.ос+τ_всп.oп,

где τ_ф- время фильтрования;

τ_пр.ос- время промывки осадка;

τ_всп.oп- время вспомогательных операций.

τ_всп.оп=τ_загр+τ_сушка+τ_выгр,

где τ_загр- время загрузки;

τ_суш- время сушки.

4) Производительность фильтра

Q_ф=qF/T,

где Т-цикл фильтрования;

q- удельная производительность фильтра;

F- поверхность фильтрования.

Тема: Очистка газов

Термин очистка газов подразумевает – очистку газа от аэрозольных примесей: механических, жидких (капельная жидкость, туман).

Очистка газов делится:

-сухая

-мокрая

Сухая очистка газов

1) Пылеосадительные камеры, предназначены для разделения запыленного газа под действием собственной силы тяжести.

Эти камеры громоздки и мало эффективны; их используют преимущественно для предварительной грубой очистки газов и заменяют более совершенными газоочистительными аппаратами.

Предназначена для грубой очистки газов, степень очистки 40-50%.

η=(Cн- Ск)/Сн,

где Сн- начальная концентрация пыли в газе;

Ск- конечная концентрация пыли в газе