ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Центрифуги для разделения среднедисперсных суспензий ограниченного интервала концентраций твердой фазы из "Процессы и аппараты химической технологии Том2 Механические и гидромеханические процессы" Главными особенностями центрифуг данного класса являются относительно большие габариты и невысокие значения фактора разделения, а также периодичность или цикличность их действия. В то время как конструкции этих машин наиболее отработаны и установившиеся, в ряде случаев выгрузка полученного продукта производится вручную. В центрифугах данного класса нет единообразия процессов. [c.354] Формула (11.68) определяет продолжительность центрифугирования суспензии для отделения от нее грубодисперсных фракций заданного размера. [c.355] Используемые в химической промышленности маятниковые центрифуги могут быть герметизированы. При эксплуатации их допускается не более четырех рабочих циклов в час. В случае рыхлых, не склонных к налипанию осадков, содержащих низкокипящие жидкости, эффективны маятниковые центрифуги с механико-пневматической выгрузкой осадка (рис. 11.16). [c.356] Выбор центрифуг периодического действия, в которых производится фильтрование суспензий, а также параметров режима связан с проведением ряда экспериментов, использованием производственного опыта и учетом физико-химических свойств разделяемых систем. Следует иметь в виду особенности вариантов процессов разделения, осуществляемых в фильтрующих центрифугах. Так, может производиться фильтрование малоконцентрированной суспензии, подводимой длительное время в перфорированный ротор, на стенках которого укреплена фильтрующая перегородка. Такой процесс подобен обычному фильтрованию и отличается лишь тем, что перепад обусловливающего процесс давления создается полем центробежных сил, значение которого связано с частотой вращающегося ротора данного диаметра. Чаще всего процесс протекает при постоянном расходе суспензии, реже при постоянном давлении, которое определяется постоянной степенью заполнения ротора. Производительности по суспензии и фугату рассчитываются на основании обычной теории фильтрования с учетом того, каким является осадок сжимаемым или несжимаемым. [c.360] Возможно разделение концентрированных дисперсных систем фильтрующими центрифугами, в которых за короткий отрезок времени производится загрузка разделяемого продукта в ротор до приведения его во вращение, либо при малой скорости вращения, либо при нарастающей. В данном случае процесс разделения гетерогенной системы не идентичен процессу фильтрования с образованием осадка, движущей силой процесса центрифугирования являются как давление, развивающееся в жидкости в результате действия на нее поля центробежных сил, так и давление уплотняющегося осадка. При центрифугировании имеет место лишь освобождение полностью заполняющей поры дисперсной системы от жидкой фазы. Может, однако, требоваться и дальнейшее отделение уже от дисперсной трехфазной системы капиллярной и пленочной жидкости (центробежный отжим). Тогда процесс разделения окажется неоднозначным, т.е. подчиняющимся различным закономерностям. Продолжительность отжима обычно устанавливают экспериментально. После построения графика Ж=Дт) находят время отжима в зависимости от требуемой влажности осадка. По той же методике определяют и продолжительность промывки осадка [1]. [c.360] Фильтрующие непрерывно действующие центрифуги со шнековой выгрузкой осадка. Применяют для разделения концентрированных (более 40% твердой фазы) суспензий с крупнозернистой твердой фазой с частицами, размеры которых более 0,15 мм. В химической промышленности их используют при обработке таких продуктов, как соли аммония, калия, сульфатов цинка, меди, железа и глауберовой соли, буры, полиэтилена, хлорида натрия и др Обладая высокой производительностью, способностью эффективного обезвоживания осадка, такие центрифуги не применимы для разделения высокодисперсных суспензий, особенно с абразивной твердой фазой и при недопустимости значительного уноса твердой фазы фугатом. Для них характерна ограниченная область центрифугирования материалов, быстро теряющих текучесть до выхода из ротора. [c.361] Представляет интерес определение длины зоны напорного фильтрования с помощью дифференциального уравнения, описывающего течение жидкости в виде тонкой пленки вдоль ротора с одновременной фильтрацией через сито, В результате эксперимента было установлено, что для обеспечения нормальной работы центрифуги длина зоны напорного фильтрования не должна превышать 25,,,30% общей длины образующей конического ротора. [c.362] При моделировании таких центрифуг можно воспользоваться следующим соотношением . [c.362] Центрифуги с пульсирующей выгрузкой осадка (ФГП). Применяют для разделения концентрированных суспензий, содержащих более 20% твердой фазы (оптимальная концентрация 40...50%) с частицами размером более 0,1 мм кристаллических и волокнистых материалов. Обладая высокой производительностью, при относительно малом измельчении твердой фазы они характеризуются повышенным уносом твердой фазы фугатом и низким сроком службы сит при абразивных материалах. Используются для разделения суспензий продуктов полимеризации, органических продуктов, неорганических солей и для изготовления азотных и калийных удобрений. [c.363] Процесс центрифугирования с порщневой выгрузкой осадка рекомендуется рассчитывать на основе руководящего нормативного материла. [c.364] Больщой класс осадительных центрифуг непрерывного действия со щнековой выгрузкой осадка можно применять для разделения среднедисперсных суспензий определенного интервала концентрации твердой фазы. Главными особенностями данного класса являются единообразие всех конструкций гидромеханической основы процесса разделения, а также системы непрерывного движения осадка внутри ротора и его шнековой выгрузки, допускающее строгое математическое описание процесса разделения. Для таких центрифуг характерен большой интервал значений их фактора разделения, так что часть конструкций данного класса оказалась в области сверхцентрифуг (Рг 4000). [c.365] Общими недостатками осадительных центрифуг со шнековой выгрузкой являются относительно большой унос высокодисперсных фракций твердой фазы и большой абразивный износ ротора и шнека, а также высокая влажность осадка, образующегося из выделенной твердой фазы даже при уменьшенном участке осаждения роторов. [c.368] В работе осадительных центрифуг со шнековой выгрузкой осадка большую роль играет организация потока суспензии в роторе. Подача суспензии вблизи границы между зонами осаждения и осушки (см. рис. 11.23) приводит к возникновению области бурного потока и дополнительных вихрей, из-за чего сокращается зона осаждения. В этой области стремятся создавать неблагоприятные условия для взвешивания частиц, уже выпавших в осадок, снижающий эффективность разделения [1,3]. [c.368] ЖИТЬ разработанная прямоточная центрифуга ОГШ-502К-9 для разделения суспензии холодного 45...50%-ого каустика при производительности 10 мУч. [c.369] В химической промышленности прямоточные центрифуги применяются для осветления фосфорной кислоты после выпаривания, а также для выделения пигментов в производствах бензола, при получении капролактама и т.д. Вообше, прямоточные центрифуги целесообразно применять для осветления неконцентрированных суспензий с малообразивной твердой фазой, поскольку транспортирование осадка происходит по более протяженному пути, чем в противоточных роторах. В отечественной промышленности наиболее распространены четыре типоразмера осветляюших центрифуг два противоточных (диаметры ротора 500 и 630 мм) и два прямоточных (500 и 1000 мм) (ГОСТ 8459). [c.369] В роторе шнековых центрифуг поток жидкости имеет сложную структуру, и о характере течения здесь жидкости нет установившегося мнения. В настоящее время известны достаточно сложные модели потока, учитывающие наличие шнека и его вращение относительно ротора [3]. В связи с большими трудностями создания корректной математической модели, хорошо описывающей распределение скоростей жидкости в роторах данных центрифуг, обычно пользуются результатами, полученными при упрощениях и допущениях. [c.370] В последней модели Декантера NX-3500 (см. рис. 11.25) фирма Альфа-Лаваль решает основную проблему осадительных центрифуг со шнековой выгрузкой осадка значительно снижает крупность разделения центрифуг непрерывного действия, повышая обезвоживание осадка. Решение этой задачи потребовало качественной реконструкции шнековой осадительной центрифуги, превратившей ее в сверхцентрифугу. Существенное увеличение индекса производительности за счет роста фактора разделения сопровождается увеличением отношения длины зоны осаждения ротора к его диаметру. Закрытый канал шнека позволяет стабилизировать поток. Форма шнекового канала, подвод суспензии и отводы продуктов разделения при высоком факторе разделения также способствуют наиболее упорядоченному течению потоков внутри ротора. [c.372] Вернуться к основной статье