ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие понятия и механизм процесса из "Центрифуги для химических производств" Центробежное фильтрование может протекать с образованием или без образования осадка на фильтрующей перегородке. [c.20] Все центрифуги, используемые в химических производствах, работают в режиме фильтрования с образованием осадка. [c.20] Центробежное фильтрование проводят на центрифугах периодического и непрерывного действия. В первом случае обычно разделяют суспензии малой (с =5- 10%) и средней (10—25%) концентрации с размером частиц твердой фазы от 10 до 200—300 мкм, а во втором — суспензии средней (10—25%) и высокой (свыше 25%) концентрации с размером частиц от 100 до 1000 мкм и выше. Следует отметить, что определяющее значение при выборе оптимального типа центрифуги имеют нижние из указанных пределов концентрации и крупности частиц. [c.20] Применение центробежного фильтрования наиболее эффективно, когда необходимо получить осадок с наименьшей влажностью и хорошо промытым. [c.20] При центробежном фильтровании роторы центрифуг снабжаются фильтрующими перегородками. В центрифугах непрерывного действия в качестве фильтрующей перегородки используют листовые и колосниковые металлические сита различной конструкции. В центрифугах периодического действия — плетеные сетки (металлические и полимерные) и фильтровальные ткани. [c.20] В центрифугах периодического действия фильтрующую перегородку укладывают на подкладную (дренажную) сетку, назначение которой обеспечить максимальную рабочую площадь поверхности фильтрующей перегородки. В центрифугах непрерывного действия дренажная сетка, как правило, не применяется. [c.21] Механизм процесса центробежного фильтрования подробно рассмотрен В. И. Соколовым [481, поэтому на этом вопросе мы остановимся кратко. [c.21] При разделении суспензий химических производств указанные три периода почти всегда имеют место. Исключение составляет производство некоторых видов химических реактивов и медицинских препаратов, когда в центрифугу периодического действия загружается одновременная порция суспензии весьма высокой концентрации. В этом случае первый период практически отсутствует. [c.21] Первый период центробежного фильтрования в общем сходен с процессом обычного фильтрования с образованием осадка, и к нему могут быть применены исходные дифференциальные уравнения характеризующие этот процесс. При этом, однако, следует учитывать, что в центрифугах, в отличие от фильтров, движущей силой является гидростатическое давление вращающейся жидкости, осадок и фильтрующая перегородка имеют значительную кривизну, площадь поверхности фильтрования изменяется вдоль радиуса, а уплотнение осадка обуславливается не только действием давления жидкости, но также действием массовых сил скелета осадка. [c.21] Соколов еще в 1948 г. вывел уравнения описывающие закономерности второго периода, согласно которым обезвоживание осадка происходит под действием двух составляющих давления жидкости давления, возникающего за счет центробежной консолидации осадка, и давления, развивающегося в жидкости от действия на нее центробежного поля. [c.21] Когда уплотнение осадка заканчивается, в местах соприкосновения твердых частиц и на их поверхности остается жидкость, удерживаемая капиллярными и молекулярными силами. В течение третьего периода часть ее постепенно перетекает от одного стыка к другому в направлении фильтрующей перегородки под действием центробежных сил и воздушного потока, проходящего через осадок [48]. [c.22] Второй и третий периоды иногда объединяют в один и называют его центробежным отжимом осадка. Закономерности центробежного отжима могут быть описаны уравнениями гидродинамики двухфазных жидкостей или уравнениями фильтрования жидкости через слой пористой среды и течения жидких пленок. [c.22] Часто накопленный в роторе осадок подвергают промывке, которую обычно проводят в конце второго периода центробежного фильтрования, т. е. до удаления пленочной жидкости. Процесс промывки в основном сводится к вытеснению жидкости, оставшейся после фильтрования в порах осадка, другой, промывной жидкостью, смешивающейся с первой. При контакте промывной жидкости с фильтратом, в котором растворено вещество, подлежащее вымыванию, наряду с простым вытеснением фильтрата промывной жидкостью в порах осадка наблюдается более сложный процесс вымывания из тупиковых пор и диффузионный процесс переноса вещества из пор и зерен осадка в промывную жидкость путем конвективной и молекулярной диффузии [13, 30]. [c.22] После промывки производят центробежный отжим осадка, т. е. повторяют второй и третий периоды центробежного фильтрования. [c.22] Осадок, образующийся в роторе фильтрующей центрифуги, представляет собой пористую среду, структура которой определяется такими параметрами, как пористовть, удельная поверхность и дисперсионный состав твердой фазы. Кроме того, на структуру осадка влияют физико-химические факторы степень коагуляции или пептизации твердых частиц суспензии, содержание в ней смолистых и коллоидных примесей, закупоривающих поры, электро-кинетический потенциал на границе раздела фаз, наличие сольватной оболочки на твердых частицах [25, 31 ]. Действие физико-химических факторов усиливается при повышении дисперсности твердой фазы и становится особенно заметным для осадков с частицами размером менее 10 мкм [31 ]. [c.22] Вернуться к основной статье