химический каталог




Математические методы в химической технике

Автор Л.М.Батунер М.Е.Позин

льное сопротивление в данной точке. Это равенство мы можем написать так:

150i.(F»-F|)_(7_П)=__.

V R]IV

(T-TI)

(150)

А ' dx

4 J_ dPt_

5 (1— «г)2«2 ' Ц ' dz

(153) 151

Бесконечно малая толщина слоя осадка dz должна быть связана, с малым объемом фильтрата dV, проходящего во время его образования. Так как осадок сжимаем, то объем последнего, получающегося при прохождении единичного объема фильтрата, не будет постоянным, однако его количество (масса) с почти не зависит от условий, при которых образуется осадок. Имеем:

dz = dV(1-«г) PsA

Тогда

Г *У2 = J- Г dPz 1 {Рг-р-п' 1 АР1-"'

А АР

АР

Л'2 ДР

Таким образом

dV А*

dx Vpcr (1 — п')АРп' Гцсг" ДР"' V\ur

(158)

Из (153) найдем:

где

dPz dV

(1— 'г) PsA J_

с '~jT

5(l-"z)2 Si

dV

dV dx

Al dpz lie ' dV

dPz dV

A* \icrz

(154)

dx

Ps

5(1—ег)

где

5(l-ez)S*

Удельное гидравлическое сопротивление г отнесено к потоку фильтрата на единицу массы осадка, образующегося на единичной площади, в то время как г имело своей основой поток фильтрата, проходящего через единичный объем осадка. Сопоставление (138) и (154) показывает, что для сжимаемого осадка r"=(l— n')r'; г=г"ДР"

Выражение (156) может быть проинтегрировано таким же образом, как и для несжимаемого осадка, причем формула для несжимаемого осадка здесь также остается в силе, если vr заменить величиной сг.

Оптимальный режим фильтрования суспензии

Оптимальная толщина лепешки на фильтрпрессе зависит от сопротивления, оказываемого фильтрующим осадком, и от времени, расходуемого на разборку и сборку аппарата. Получение более тонких фильтрующих осадков приводит к ускорению процесса фильтрования, но вместе с тем, здесь имеет место более частая разборка фильтра и, следовательно, увеличенный расход времени на проведение процесса фильтрования. Для фильтрования при постоянном давлении из (150) имеем:

и размерность для г будет L'VM'1 = M'XL.

Для любого фильтрования суспензии из (154) имеем:

v Р,

А* С dpz

[*LdVrdP

J dx (ic J r

dV

dV dx

Так как по толщине осадка является постоянной величиной то получим:

(155)

(157)

2А* АР

А АР

= BlV+B.l

где BI и В2 — постоянные.

Решая (157) относительно т, получим:

х=В + ВгУ

Обозначим через х' время для разборки и сборки фильтрпресса, причем последнее не зависит существенно от толщины лепешки. Общая продолжительность процесса фильтрования, при котором получается фильтрат объемом V, будет т -]- т', и общая скорость фильтрования составит:

Выше было показано, что гг есть функция разности давлений Р2 — Рг и что она не зависит от абсолютного значения давления. Напишем

= (Р%-Рг)"'

где г' не зависит от Рг. 152

* BiV + BiV + x'

Величина W§ будет максимальной, если J- = 0. Дифференцируя И'ф по V и приравняв производную нулю, найдем: B1F2 + B2V+T'-F(2BIV-t-52) = 0

153

откуда

T' = BJV3

Промывка осадка на фильтрпрессах

Для промывания осадков на фильтрпрессах могут быть применены «простой» и «полный» способы. При первом способе промывная жидкость проходит по тому же пути в каналах осадка, по которому проходила суспензия; в этом случае имеет место эрозия осадка. По второму способу промывки жидкость поступает в отдельные каналы, расположенные в так называемых промывных плитах, и протекает через осадок по всей его толщине сперва в обратном направлении, а затем в том же направлении, что и фильтрат. Площадь промывки вдвое меньше площади фильтрования и, кроме того, промывная жидкость здесь должна пройти дважды через слой осадка. Таким образом, скорость промывки составляет примерно четвертую часть конечной скорости фильтрования.

Расчет фильтрования на основе опытных данных

Фильтрование суспензии производится на фильтрпрессе с 12 рамами; площадь рамы составляет 0,1 мг, толщина ее равна 25 мм. В течение первых трех минут давление фильтрования постепенно увеличивается до конечного значения в 4 кГ/смг, причем скорость фильтрования поддерживается постоянной. После начального периода фильтрование проводится при постоянном давлении и по истечении следующих 15 мин завершается образованием осадка. Затем следует в течение 10 мин промывка осадка водой при давлении 3 кГ1смг по способу «полной» промывки. Требуется определить объем фильтрата и необходимое количество воды для промывки.

Предварительно было проведено фильтрование образца суспензии на лабораторном листовом вакуум-фильтре площадью в 0,05 мг при вакууме 500 мм рт. ст. Объем фильтрата, собранного за первые 5 мин, составляет 250 мл, а в конце следующих 5 мин — 150 мл. Осадок несжимаем. Сопротивление фильтрующей ткани на вакуум-фильтре и фильтрпрессе принимается одинаковым.

На вакуум-фильтре процесс фильтрования проводится при постоянном давлении. Поэтому в соответствии с (150) имеем:

7г+2-7 = 2-т

v гцу

На- фильтрпрессе сперва получается фильтрат в количестве Vs при постоянной скорости фильтрования за время ТЦ после чего процесс протекает при постоянном давлении. Пользуясь (149), найдем:

Далее, из (150) имеем:

(F»_F!)+2JЈ(7-V1) = 2-.(T-T1)

страница 41
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215

Скачать книгу "Математические методы в химической технике" ()


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
иск о взыскании ущерба с бухгалтера
Вешалка MIK RC4008
тумбочка под домашний кинотеатр
душ летний

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)