ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Экспериментальные исследования по выбору вспомогательных веществ из "Фильтрование" В настоящее время теория процесса фильтрования с использованием вспомогательных веществ разработана недостаточно. Ввиду большой сложности этого процесса, где проявляется взаимодействие четырех фаз, из которых три твердые (частицы разделяемой суспензии, частицы вспомогательного вещества, фильтровальная перегородка) и одна жидкая, выбор вспомогательного вещества и определение его количества, а отчасти и выбор способа его использования могут быть выполнены только после предварительного экспериментального исследования. [c.290] Кроме того, необходимо иметь в виду особенности способов использования вспомогательных веществ и характеристики этих веществ, освещенные ранее. [c.290] Далее рассмотрены некоторые исследования по выбору вспомогательных веществ. [c.290] На описанный фильтр наносят слой вспомогательного вещества толщиной приблизительно 30 мм погружением его в суспензию этого вещества и последующим фильтрованием в условиях, воспроизводящих производственные. После извлечения фильтра из упомянутой суспензии и просушки слоя вспомогательного вещества под вакуумом внешнюю часть этого слоя все уменьшающейся толщины срезают подходящим ножевым устройством до получения совершенно гладкой поверхности. Затем фильтр со слоем вспомогательного вещества погружают под вакуумом в разделяемую суспензию, по истечении некоторого времени извлекают из нее и просушивают осадок под вакуумом в конце просушки вакуум отключают. При этом продолжительности отдельных стадий должны соответствовать длительностям тех же стадий в производ-. ственных условиях. Внешнюю часть слоя вспомогательного вещества небольшой, но определенной толщины совместно с задержанными твердыми частицами разделяемой суспензии срезают ножевым устройством. [c.291] После проведения 5—10 описанных циклов определяют общее количество фильтрата. Затем повторяют то же число циклов в одинаковых условиях и снова находят общее количество фильтрата. Если в обоих случаях получено одинаковое количество фильтрата, это указывает, что толщина срезаемой внешней части слоя вспомогательного вещества достаточна и проникание твердых частиц в глубже лежащие части слоя не происходит. Если количество фильтрата в последующем случае меньше, чем в предыдущем, это означает, что толщина срезаемой части слоя недостаточна или следует выбрать другое- спомогательное вещество. [c.291] Выполнены опыты [206] на барабанном вращающемся вакуум-фильтре диаметром 900 мм и шириной 150 лл с использованием фильтровальной перегородки из хлопчатобумажной ткани простого переплетения и слоя вспомогательного вещества (диатомит, перлит) первоначальной толщины до 50 мм, который непрерывно срезался медленно перемещающимся ножом. Опыты проводились в основном при следующих условиях разность давлений и температуру поддерживали постоянными слой вспомогательного вещества получали разделением суспензии этого вещества при концентрации 1,75 вес.% в условиях возрастающего вакуума исходная суспензия содержала 0,5% гидроокиси алюминия или 2% бентонита проницаемость вспомогательного вещества определяли на лабораторном фильтре с поверхностью около 100 см . [c.292] Рассматриваемый процесс фильтрования характеризуется не только его скоростью, но и отношением объема фильтрата к весу срезаемого вспомогательного вещества. Для выяснения соответствующих закономерностей выполнен анализ всего цикла фильтрования. [c.293] На рис. Х-9 показана зависимость объема полученного фильтрата от продолжительности фильтрования, найденная из опытов по разделению 0,57о-ной суспензии гидроокиси алюминия на лабораторном фильтре с использованием четырех вспомогательных веществ Л, Б, В, Г при этом проницаемости вспомогательных веществ А, Б и В относились как 1 2,5 5,2 соответственно, а толщина их слоев составляла 25 мм. [c.293] ОСИ медленно уменьшается при увеличении продолжительности фильтрования. [c.294] Следовательно, протекают два процесса, приводящие к уменьшению проницаемости в первый период фильтрования происходит, главным образом, закупоривание пор внешней части слоя вспомогательного вещества твердыми частицами во второй период фильтрования осуществляется в основном проникание твердых частиц в поры внутренней части слоя вспомогательного вещества. [c.294] Предложен графический способ определения эффективности вспомогательных веществ. [c.295] В координатах скорость фильтрования — толщина слоя (что при равномерном перемещении ножа соответствует продолжительности фильтрования наносят линии АВ и СВ (рис. Х-11). Ли- ния АВ соответствует процессу фильтрования чистой жидкости через постепенно уменьшающийся слой вспомогательного вещества при условии, что сопротивлением фильтровальной перегородки можно пренеберчь она наносится в соответствии с основным законом фильтрования и известной проницаемостью.вспомогательного вещества. Линия СО соответствует процессу разделения суспензии при постепенно уменьшающемся, слое вспомогательного вещества и данном сопротивлении фильтровальной перегородки она наносится ло опытным данным аналогично прямым на рис. Х-8. Площади АВРЕ и СОРЕ пропорциональны количествам фильтрата для идеального и действительного процессов, вследствие чего отношение величины второй площади к величине первой может быть принято в качестве параметра, характеризующего эффективность вспомогательного вещества. Для наглядности кривая АВ может быть заменена прямой АВ так, чтобы обе заштрихованные поверхности имели одинаковую величину. [c.295] Если экспериментальная линия СВ расположена приблизительно параллельно и ниже теоретической условной линии АВ, это соответствует процессу фильтрования, в котором вся внешняя часть слоя вспомогательного вещества, закупоренная твердыми частицами, срезается ножом и проникания твердых частиц во внутреннюю часть слоя не происходит. [c.295] При проникании твердых частиц общее сопротавление слоя вспомогательного вещества и фильтровальной перегородки возрастает, а скорость фильтрования уменьшается, несмотря на уменьшение толщины слоя вспомогательного вещества. В этом случае экспериментальная линия СВ на рис. Х-11 будет иметь отрицательный наклон подобно нижней прямой на рис. Х-8. [c.295] Из графика, показанного на рис. Х-11, можно определить среднюю скорость фильтрования и объем фильтрата, получаемого на единицу веса израсходованного вспомогательного вещества. Совместное влияние обоих факторов на эффективность работы фильтра различно в зависимости от конкретных условий его работы (требуемая производительность фильтра, относительная ценность фильтрата и вспомогательного вещества) ориентировочно это влияние может быть выражено произведением обоих факторов. [c.295] Эффективность работы барабанного фильтра, выраженная произведением средней скорости фильтрования на отношение объема фильтрата к весу израсходованного вспомогательного вещества, при использовании разных вспомогательных веществ достигает максимума при различной скорости перемещения ножа. Это объясняется тем, что в каждом отдельном случае только при определенной толщине срезаемой части слоя вспомогательного вещества достигается достаточная проницаемость остающейся части слоя, а также экономичное расходование вспомогательного вещества в процессе его срезания. [c.296] При возрастании толщины срезаемой части слоя уменьшается отношение объема фильтрата к весу израсходованного вспомогательного вещества. При этом следует иметь в виду, что насыпной вес (и еще в большей степени — стоимость единицы веса) различных вспомогательных веществ (диатомит, перлит) значительно изменяется в соответствии с их природой и сортом. [c.296] Для поддержания удовлетворительной скорости фильтрования следует а) при интенсивном проникании твердых частиц во внутреннюю часть слоя вспомогательного вещества заменить его на другое с большей способностью задерживать твердые час.тицы б) при закупоривании наружной части слоя вспомогательного вещества на заметную глубину увеличить скорость перемещения ножа. [c.296] Проведены лабораторные опыты [263] по разделению суспензии гидроокиси железа концентрацией 1—20 г/л с использованием летучей золы в качестве вспомогательного вещества. Установлено, что сначала происходит фильтрование с закупориванием пор слоя вспомогательного вещества, а затем — с образованием осадка над этим слоем. При этом на графике в координатах объем фильтрата — общее сопротивление получаются линии, состоящие из двух частей первая часть — восходящая кривая, показывающая, что сопротивление слоя вспомогательного вещества увеличивается вследствие закупоривания его пор вторая часть — восходящая прямая, показывающая, что на слое вспомогательного вещества образуется осадок, толщина которого увеличивается пропорционально объему фильтрата. Как и в предыдущей работе, отмечено проникание твердых частиц суспензии в слой вспомогательного вещества на значительную глубину. [c.297] Аналогичные опыты проведены на полузаводском барабанном вакуум-фильтре, имеющем поверхность фильтрования 0,25 с использованием латунной сетки в качестве фильтровальной перегородки начальная толщина слоя вспомогательного вещества составляла 60 мм. Найдено, что сопротивление слоя вспомогательного вещества в опытах на лабораторном и полузаводском фильтрах заметно различается это можно объяснить различными условиями проведения опытов на обоих фильтрах. Значения удельного сопротивления осадка гидроокиси железа, полученные на этих фильтрах, совпадают достаточно хорошо. [c.297] Вернуться к основной статье