ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Перераспределение общей разности давлений. Неодномерное фильтрование Разделение суспензий экспрессией из "Фильтрование" Здесь обсуждены по существу разнородные аспекты фильтрования, которые объединяются тем, что соответствующие теоретические и экспериментальные исследования выполнены в недавние годы и результаты этих исследований еще не получили устойчивого практического применения. Однако найденные при этом закономерности представляют немалый интерес для познания взаимодействия различных микро- и макрофакторов в ряде ситуаций, связанных с разделением суспензий фильтрованием. [c.64] Перераспределение общей разности давлений. Как указывалось выше (с. 37), общепринятые основные уравнения фильтрования с образованием сжимаемого осадка теоретически точны только при условии равенства показателей сжимаемости осадка и фильтровальной перегородки. Неточность возникает ввиду перераспределения общей разности давлений между фильтровальной перегородкой и осадком по мере увеличения толщины последнего. Целесообразно исследовать зависимости, учитывающие это перераспределение, применительно к процессам при постоянной разности давлений и постоянной скорости. [c.64] Рассмотрим фильтрование с образованием сжимаемого осадка на несжимаемой фильтровальной перегородке при постоянной разности давлений. [c.64] На основе этой таблицы и, следовательно, в соответствии с уравнением (И, 124) на рис. 11-10 в качестве примера дана графическая зависимость ог т для 5 =9/10. [c.65] Величину Я ср получим путем численного интегрирования с использованием графиков, подобных изображенному на рис. И-10. [c.65] Как показывает анализ, когда =0, т. е. осадок несжимаем, уравнение (II, 124) переходит в обычное уравнение фильтрования при постоянной разности давлений (II, 24), в котор1м произведение ГоХо заменено на равную величину ГиД . [c.66] Таким образом, величина То является отношением двух факторов, характеризующих в данных условиях проведения процесса влияние сопротивления фильтровальной перегородки. Из равенства (II, 129) следует, что величина То тем больше, чем больше отношение сопротивлений перегородки и осадка и чем меньше начальная скорость фильтрования, которая, в свою очередь, уменьшается с возрастанием сопротивления перегородки. [c.66] Как видно из изложенного выше, расчет процесса фильтрования с образованием сжимаемого осадка на несжимаемой перегородке при постоянной разности давлений по данному методу сложнее, чем по общепринятым уравнениям. Однако этот метод принципиально более точен (см. пример П-4). [c.66] Рассмотрим фильтрование с образованием сжимаемого осадка на несжимаемой фильтровальной перегородке при постоянной скорости процесса. [c.67] Анализ закономерностей здесь упрощается, так как падение давления в несжимаемой перегородке при постоянной скорости течения фильтрата в ней является величиной постоянной. Поэтому падение давления в осадке легко находится как разность между возрастающей общей разностью давлений и постоянным падением давления в перегородке. [c.67] Неодномерное фильтрование. Процесс фильтрования с использованием плоской перегородки или цилиндрической перегородки с большим радиусом кривизны можно назвать одномерным фильтрованием. При этом жидкая фаза суспензии движется в одном направлении, перпендикулярном к поверхности фильтрования. [c.67] Процесс на фильтрах с цилиндрической перегородкой при малом радиусе ее кривизны относится к двухмерному фильтрованию. В данном случае жидкая фаза суспензии перемещается по радиальным направлениям в плоскости, перпендикулярной к оси цилиндрической поверхности. [c.67] Обнаружено [72], что действительная толш,ина (полярный радиус) сфероидального несжимаемого осадка, образовавшегося на круглой фильтровальной перегородке с незначительным сопротивлением, несколько меньше теоретически вычисленной толщины. При этом отношение обоих значений толщины а приближается к единице по мере увеличения отношения действительной толщины осадка к радиусу фильтровальной перегородки Так, для некоторых условий фильтрования найдено, что при = 0,4 значение со=0,6, а при = 2,0 величина со = 0,95. Это несоответствие между теоретической и экспериментальной толщиной осадка при трехмерном фильтровании в данном случае объяснено отклонением закономерностей фильтрования от теоретически найденных в первой стадии образования осадка. [c.68] Изучен [73] процесс двухмерного фильтрования с использованием горизонтальной прямоугольной фильтровальной перегородки, короткие стороны которой ограничены вертикальными сплошными перегородками, а длинные продолжены в виде горизонтальных, непроницаемых для жидкости пластин. Прн этом осадок имеет форму половины эллиптического цилиндра. [c.68] С учетом тех же предположений, какие сделаны для трехмерного фильтрования (осадок несжимаем, фильтровальная перегородка не оказывает заметного сопротивления, фильтрование осуществляется при постоянной разности давлений), получены соотношения, характеризующие закономерности двухмерного фильтрования. [c.68] Для двухмерного фильтрования равно отношению е толщины осадка к половине ширины фильтровальной перегородки, а для трехмерного фильтрования, как и ранее, соответствует отношению толщины осадка к радиусу фильтровальной перегородки R . [c.68] Опытами было подтверждено, что экспериментальные профили осадков получаются более плоскими по сравнению с теоретически вычисленными. [c.68] Результаты расчетов /а и /3 по теоретически выведенным уравнениям (11,133) и (11,134) существенно отличаются от данных, полученных по эмпирическим зависимостям (11,135) и (11,136). [c.69] 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] Исследован [74], [75] процесс неодномерного фильтрования с использованием полусферической перегородки. В этом случае с учетом указанных выше допущений также отмечено расхождение между результатами расчетов по теоретически выведенным соотношениям и данными, найденными из опытов. [c.69] Вернуться к основной статье