химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

акс

j F(d)dd = ^мин

Таким образом, ордината Ф (d) в любой точке dt выражает площадь, ограниченную кривой F (d) и отрезком dt — 4,„н на оси абсцисс. На рис. V-4, в изображены кривые F (d) для дисперсной фазы исходной суспензии (/) и фугата (2). Мы видим, что

212 в осадке присутствуют частицы всех размеров (d ^ da), а с фуга-том уходят частицы с размером d < da. Массовая доля частиц, уходящих с фугатом, выражается площадью 3. В режиме поверхностного течения частицы размером d > da (площадь 4) образуют осадок, а частицы d <3 do (площадь 5) уносятся фугатом (практически площадь диаграммы делится не ординатой 6, а пунктирной кривой). Кривые распределения определяются опытным путем методом седиментации. Дисперсность твердой фазы, ее порозность и форма частиц наряду с разностью плотностей обеих фаз и вязкостью жидкой среды являются важнейшими параметрами суспензий, определяющими выбор типа осадительной центрифуги и ее рабочего режима.

Точный теоретический расчет процесса центрифугального разделения полидисперсных суспензий вызывает большие затруднения. С некоторым приближением расчет возможен по приведенным выше формулам с учетом минимального диаметра частиц da в осадке и скорости их стесненного осаждения. Зная <4, можно определить по кривой распределения суммарную долю твердых частиц, уносимых фугатом.

Если непрерывному центрифугированию подвергается малоконцентрированная монодисперсная суспензия, содержащая твердые частицы диаметром d, то уравнение траектории их осаждения из потока суспензии имеет вид: dr/w = dzlwz, где wz—скорость потока вдоль барабана центрифуги.

При ламинарном режиме осаждения (Re 1) имеем: ш = ~ Крт — Рж) dY18p] coV. Так как шг = VJln (#f — R])], to

R. Я

Г 18ц dr_ [n(RJ-Rt)

dz

откуда Va = [(pT — рж) dWH (/$ — R\) ]/18р In (Да/ЯО, где H —длина барабана центрифуги.

Перепишем последнее уравнение с учетом, что [(рт — — Рж) d!]/18p = w'o —скорости гравитационного осаждения, обозначив а0 = Rt/Rs. Тогда получим: Va = w'0na*HRy (а0), где / (аа) = (<х0 — l)/at In а0.

(V. II)

Разложив 1п а0 в ряд и ограничиваясь первым его членом, находим: f (а„) = [(а* — I) (а0 + 1) ]/ [2а0 (аа — 1) ] = 1/2 (1 + + 1/а0)2 и

1'с=0,5ю>»-'/Я=(1 + 1/а0)2

В случае тонкослойного разделения R± ж Д2, а„ « 1 и

(V.I 4а) 213

Благодаря некоторому отставанию суспензии от вращения ротора и наличию вихрей как внутри ротора, так и на его конц ах действительный фактор разделения меньше «a/f,/g и равен (b^Rifg*, где величина х DZ

я* ?*_«(*!-W„A2X J R" V° J

R, 0

откуда

(V.15)

Скорость центрифугального осаждения w0 при любом гидродинамическом режиме, пользуясь формулой (V.13), можно выразить следующим образом: и>0 = A (a>V)*', где хг = х l(m -f-+ 1)/3] (значения m для различных режимов осаждения были приведены выше), и

А = С0'33(<трж('П"2'/'(РТ — РЖ)'""1"3!»" F^-"/3 В этом случае аналогичным методом получается следующее выражение для производительности центрифуги:

Vc = A (2nHfg") «!«'»2'/(а0) (V.I6)

Напомним, что области Re > 420 соответствует турбулентный, а области 1 <3 Re <5 420 — переходный режим осаждения.

щения вниз крупные твердые частицы концентрируются вблизи внутренней поверхности конуса. В центральной части корпуса возникает встречный восходящий поток фугата, содержащего неотделившиеся мелкие твердые частицы (капли). Уходящие из гидроциклона потоки сгущенного осадка и фугата находятся в соотношении, зависящем от сечений штуцеров для их отвода.

3. Разделение суспензий и нестойких эмульсин в гидроциклонах

Непрерывное разделение суспензий и нестойких эмульсии за счет центробежной силы возможно не только во вращающихся барабанах центрифуг, но и путем сообщения этим неоднородным смесям вращательного движения в неподвижном сосуде. Аппарат, применяемый для этой цели, называется гидроциклоном. Последний (рис. V-5, а) состоит из цилиндро-конического корпуса, снабженного вверху тангенциально расположенным штуцером для ввода суспензии (нестойкой эмульсии), нижним штуцером для отвода сгущенного осадка и верхним соосным патрубком для выхода фугата. Достоинствами гидроциклона являются простота устройства (отсутствие вращающихся частей) и обслуживания, компактность и низкая стоимость, его недостаток —невысокая степень разделения, т. е. большая концентрация жидкости (легкой фазы) в осадке и твердых частиц (тяжелой фазы) в фугате.

Разделяемая суспензия, войдя в гидроциклон с большой скоростью, приобретает вращательное движение и по мере ее переме2М

На практике приняты следующие относительные размеры гидроциклонов: HID = 5; d/D = 0,28; dxID = 0,34; h/D = 0,4. Диаметр цилиндрической части гидроциклона редко превышает D = = 750 мм.

Обозначив объемные расходы суспензии, осадка и фугата через ^CI V0 и Уф, а абсолютные объемные концентрации твердой фазы в этих потоках — соответственно через ОСТ, АОТ и ОФТ, напишем уравнение

страница 83
< 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

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая" (4Mb)


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

 

 

Реклама
футболки именные футбольные купить
сувенир на 14 февраля
купить сантехнику в ванную комнату
фильтр фру

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
(04.12.2016)