ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Активация реагентов в псевдоожиженном слое с наложением внешнего электромагнитного поля из "Очистка производственных сточных вод и утилизация осадков" Электрофизические методы, основанные на применении энергии электромагнитного поля, позволяют интенсифицировать очистку сточных вод, проводимую с использованием реагентов. [c.45] Проведенные нами теоретические и экспериментальные исследования позволили установить, что основу взаимодействия электромагнитного поля с водными дисперсными системами составляет рассасывающий эффект, связанный с воздействием сил электромагнитного поля на заряженные частицы, в частности ионы интенсификация этого процесса обеспечивается ферромагнитными частицами. Усиления перемешивающего эффекта электромагнитного поля можно добиться, поместив в область воздействия электромагнитного поля псевдоожиженную насадку, представляющую собой частицы магнитного или немагнитного материала. [c.45] Для наиболее рационального использования технологического способа гомогенизации неоднородных систем в псевдоожиженном слое с наложением внешнего электромагнитного поля следует классифицировать псев-доожиженные системы с переносом заряда (ПСПЗ) по материалу насадки и типу используемого внешнего электромагнитного поля. В работе [89] представлена такая классификация ПСПЗ для насадки как из магнитного, так и из немагнитного материала с учетом наложения постоянных и переменных электрических и магнитных полей. Эта классификация позволяет более рационально применить их в практических задачах. [c.45] Важное значение имеет определение размера и оптимальной порозности ферромагнитных частиц, что связано с природой и физико-химическими свойствами обрабатываемой неоднородной системы, а также с решением поставленных практических задач. [c.46] В общем случае определение массы рабочих ферромагнитных частиц, с одной стороны, ограничивается величиной сил электромагнитного поля, а с другой — практическим эффектом. При увеличении общей массы частиц более определенной величины, называемой критической массой Шкр, частицы слипаются и перестают двигаться в рабочей камере. [c.46] Как правило, при уменьшении общей массы частиц гомогенизирующий эффект ПСПЗ снижается, а для одиночной частицы эффект гомогенизации практически исчезает и только наблюдается перемешивание неоднородной системы в электромагнитном поле. [c.46] Подставив в выражение (2.39) значения сил г и Ръ. п для конкретного случая, можно определить максимальный расход жидкости. [c.46] Соотношения (2.38) — (2.43) позволяют оценить возможный эффект влияния электромагнитного поля на дисперсные системы, в частности, на псевдоожиженную насадку. [c.46] Ускорение процессов разделения неоднородных систем в электромагнитных полях связано с агрегированием части дисперсной фазы, что объясняется усилением взаимодействия между ферромагнитными частицами железа, которые, слипаясь в магнитном поле в агрегаты, захватывают и немагнитные частицы. При этом прочность агрегатов, содержащих ферромагнитные частицы, в переменных магнитных полях уменьшается примерно на порядок по сравнению с прочностью подобных агрегатов в постоянных магнитных полях. [c.47] Учитывая практическую значимость эффекта агрегирования для последующего отделения частиц от воды, целесообразно более подробно рассмотреть этот вопрос. [c.47] По нашему мнению, очистка воды от взвешенных коагулирующих частиц является многостадийным процессом, включающим, По крайней мере, образование агрегатов и отделение их от воды. Для этого случая можно провести аналогию со сложной химической реакцией 1-го порядка. Хотя и она не в полной мере отражает явления, происходящие при осуществлении этого процесса. Более правильно, как нам представляется, изобразить этот процесс в виде треугольной диаграммы (рис. 2.7). [c.47] Анализ выражения (2.45) показывает, что устойчивость образующейся в магнитном поле цепи или агрегата из v гранул или частиц зависит от соотношения магнитных и гидродинамических параметров. [c.48] Анализ выражений (2.47) и (2.48) показывает, что величина ег может составлять значительную долю от энергии диссипации кь обусловленной вязким взаимодействием частиц насадки с непрерывной средой. [c.49] Следует учитывать также диссипацию энергии, обусловленную взаимодействием частиц насадки с корпусом реактора, в котором организуется магнитоожиженный слой. В некоторых случаях доля этой составляющей в значение ег может быть достаточно большой. [c.49] Теоретические и экспериментальные данные, полученные нами, указывают на необходимость уменьшения ег. Для этого следует поместить ферромагнитные частицы на специальные оси, например на цилиндрические валы, которые находятся в зоне вращающегося магнитного поля. Такая конструкция аппарата с магнитоожиженным слоем позволяет существенно повысить коэффициент полезного действия, а в некоторых случаях улучшить массообменные характеристики технологических процессов, проводимых в подобных аппаратах. [c.49] Важную роль при работе псевдоожиженных систем с переносом заряда играют ограничительные решетки. Технические трудности при использовании ПСПЗ связаны, главным образом, с забиванием этих ограничительных решеток отложениями. При гомогенизации неоднородных систем в слое ферромагнитных частиц, псевдоожижаемых вращающимся электромагнитным полем, не всегда удается достигнуть необходимой степени гомогенизации. В результате проскоков большие частицы твердой фазы постепенно забивают отверстия ограничительной решетки, что нарушает работу псевдоожиженных систем. [c.49] Для устранения этих трудностей необходимо увеличивать размеры ферромагнитных частиц, или работать без ограничительных решеток, что не всегда можно сделать. Известный прием, иногда используемый для исключения ограничительных решеток при работе на аппаратах с псевдоожиженной системой с переносом заряда, состоит в том, что направление движения суспензии во входном и выходном патрубках резко изменяют по отношению к направлению движения суспензии в рабочей камере. Однако в этом случае наблюдается унос ферромагнитных частиц из рабочей камеры, что в конечном итоге приводит к полной ликвидации псевдоожиженной системы с переносом заряда. [c.49] Увеличение размеров частиц возможно, но весьма незначительно, так как с увеличением массы частиц интенсивность движения их в электромагнитном поле резко уменьшается, а при достижении критической массы ферромагнитные частицы перестают двигаться в поле. [c.49] Проведенные нами экспериментальные исследования с кольцеобразной насадкой показали, что в этом случае псевдоожиженная система с переносом заряда работает надежно и устойчиво. Следует отметить, что изготовление колец не требует каких-либо дополнительных технологических операций. [c.50] Вернуться к основной статье