ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные закономерности процесса фильтрования из "Машины и аппараты химических производств" Фильтрованием называют процесс разделения неоднородных жидких и газовых систем с помощью пористых проницаемых перегородок, задерживающих твердую и пропускающих жидкую и газовую фазы. В этой главе будет рассмотрен процесс фильтрования жидких неоднородных систем — суспензий. [c.36] Пористая перегородка создает при фильтровании первоначальное сопротивление, обусловленное вязкостью жидкой фазы (фильтрата), диаметром, формой поперечного сечения и извилистостью каналов пор. Это сопротивление может изменяться из-за набухания материала перегородки, изменения поверхностного натяжения системы жидкость — твердая перегородка, адсорбции жидкости на стенках, возникновения неподвижного слоя жидкости у стенок пор и электроосмотического потока жидкости, а также от частичного или полного перекрывания пор твердыми частицами суспензий. [c.37] Осадок создает обычно основную долю сопротивления протеканию процесса. Это сопротивление зависит в основном от структуры и толщины осадка на него влияют также физикохимические факторы системы жидкость — твердое тело. [c.37] Структура осадков по крупности частиц изменяется, начиная от фильтрующей перегородки, где осаждаются самые мелкие частицы, проникающие в ее поры. Затем осаждаются более крупные частицы, но между ними располагаются и более мелкие, закупоривающие пространство между крупными частицами. Этим создается неравномерность сопротивления осадка по его толщине. Толщина слоя осадка может быть пропорциональна количеству прошедшего фильтрата, когда фильтрование происходит в основном за счет перепада давлений, а сила тяжести твердых частиц суспензии на процесс не влияет. Однако, если направления сил тяжести и давления совпадают, то осадок нарастает быстрее и указанная пропорциональность между объемом фильтрата и количеством осадка нарушается. Это происходит и при различных направлениях указанных сил, когда количество осадка возрастает медленнее, чем количество фильтрата. [c.37] На сопротивление осадка определенное влияние оказывают условия образования и обработки суспензии, коагулирующие и пептизирующие вещества, а также вспомогательные структурирующие вещества. [c.37] Фильтрование суспензий обычно заканчивается промывкой и просушкой осадков. Эти процессы характеризуются гидродинамическими, а также массообменными и диффузионными явлениями. Рассмотрение этих процессов дополняет теорию процесса фильтрования. [c.38] 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] В этих выражениях V — объем фильтрата за время т йо = = 1 (или 2. 3, 4, б) — коэффициенты, характеризующие каждый вид фильтрования а = О ч- 2 — показатель степени для каждого вида фильтрования, чередующийся через 0,5 соответственно ряду перечисленных выше видов W — текущая скорость фильтрования. [c.38] Рассмотрим закономерности отдельных видов фильтрования. [c.39] Уравнения для всех пяти видов фильтрования, полученные из уравнения (68), приведены в табл. 5. [c.42] Получив опытные значения т и V построением указанных зависимостей, можно определить, какому виду фильтрования соответствует рассматриваемый процесс. Фильтрование с закупориванием пор происходит при одном из следующих условий относительно небольшой размер твердых частиц в суспензии, значительная вязкость жидкой фазы суспензии, малая концентрация твердых частиц в суспензии. [c.42] Вернуться к основной статье