химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

чем в режиме фильтрования при Ар — const.

На практике процессы фильтрования протекают часто при переменных значениях скорости фильтрования и перепада давлений (третий режим). Для расчета такого процесса можно воспользоваться также основным уравнением (V.19), установив предварительно явный вид функциональной зависимости Ар = f (т).

Для определения величин га и Ra представим уравнение (V.21) в следующем виде:

Легко видеть, что величина xaVIF равна толщине слоя осадка б на фильтровальной перегородке, поэтому последнее уравнение можно переписать следующим образом: т = {iilx0 Ар) [(л0/2) б2 +

+ I?N6J.

Как следует из полученного уравнения, для определения величин га и Rn достаточно в лабораторных условиях провести фильтрование разделяемой суспензии при Ар — const с применением фильтровальной перегородки, намеченной к использованию в промышленном аппарате. Измерив в ходе опыта через фиксированные промежутки времени хх и тг толщины слоев образовавшегося осадка б, и б2, составим два уравнения:

Решая написанную систему уравнений, находим искомые величины г0 и Rn.

Ту же задачу можно решить, измерив в указанном опыте объемы полученного фильтрата V± и V2 по истечении периодов вре253

мени т, и т3. В этом случае удобно представить уравнение (V.20) в виде линейной функции x/V = f (V):

I', ** \F\p + 2ApF' W У г \ FAp 2ApF* V

Из написанных уравнений легко определить значения г0 и Rn.

Фильтрование с образованием сжимаемого осадка на сжимаемой фильтровальной перегородке. Процессы фильтрования очень часто сопровождаются сжатием осадка и фильтровальной перегородки, вызывающим уменьшение их порозности и увеличение сопротивления потоку фильтрата. Сжимаемость осадка под действием давления наблюдается не только в случае легкой деформируемости частиц твердой фазы, но и при их высокой прочности, но малых размерах (~100 мкм). Такие частицы склонны к образованию агрегатов, поддающихся сжатию (уплотнению) под действием давления.

В случае сжимаемых осадков и перегородок величины г0 и Ra являются не только функциями давления, но могут также изменяться по высоте фильтра. Расчет рассматриваемого процесса фильтрования возможен все же по уравнению (V.18), если учесть зависимость г0 от перепада давлений. Опыт показывает, что эта зависимость степенная: л0 = г'0 (Ар)", где r'Q и п — константы, определяемые для каждой системы опытным путем, причем г'а — = г0 при hp = 1.

Совершенно очевидно, что в случае фильтрования при Ар =

= const величина г0 — const; в случае же фильтрования при

dV ,

= const величина г0 растет во времени соответственно нарастанию Ар. В первом случае величины R„, г'аи п можно определить описанным выше Опытным путем, измерив значения т/1/ при трех расходах фильтрата (У,, V2, V3) за три соответственных отрезка времени (т,, т2, т3). Во втором случае — const) примем: Ra =

= Ri, (Ар)"; r0 = r0 (Ар)".

Подставив значения R„ и г0 в уравнение (V.21), получим:

x/V = (u/f) R'„Ap"~l + (f/f3) Vo W~'V (V.22)

Найдя описанным выше опытным путем три значения x/V при трех различных значениях V, х и Ар, получим систему из трех уравнений, достаточную для определения R0, г0 и п. Зная эти величины, можно по уравнению (V.22) рассчитать V при заданных значениях F и (Л/>)макс или же величину F при заданных V и (Др)макс- Заметим, что при большой сжимаемости осадка его конечное влагосодержание падает с ростом давления и может быть найдено только опытным путем.

Фильтрование с постепенным закупориванием пор фильтровальной перегородки. При фильтровании тонкодисперсных сус254 пензий мелкие частицы могут проникать в поры фильтровальной перегородки, вызывая их частичное или даже полное закупоривание. Это явление будет сопровождаться ростом Ар и падением производительности фильтра. Для теоретического описания процесса с постепенным закупориванием пор допустим, что фильтровальная перегородка площадью 1 ма имеет капилляры одинаковых радиуса сечения гх и длины I. После прохождения элементарного объема фильтрата dV в порах перегородки задержится объем осадка х0 dV, который вызовет уменьшение радиуса пор на величину dr. Таким образом, х0 dV = —2(7лг dr, где i — число капилляров в фильтровальной перегородке с поверхностью 1 м2.

Интегрируя последнее уравнение в пределах от 0 до У и от гл до г, получаем выражение для объема прошедшего фильтрата

1/ = ИАо)(Ч-'2) (а,

С другой стороны, так как фильтрат движется в ламинарном режиме, то по уравнению (1.14) имеем: r\ = (8Viu7/ni Ар)'/2 и г2 = (8V (i//nt Ap)l/1, где V] и V — расходы в незакупоренных и частично закупоренных капиллярах в единицу времени.

Подставляя значения г\ и г2 в уравнение (а), получаем;

v' = v;[i-(l/2)«v|2 (б)

где к = (2х0/л/) (n&p/SiitiV'i)'/2 — величина, постоянная для каждой разделяемой суспензии и выбранной фильтрующей перегородки.

Заменяя в уравнении (б) величину V на получаем

<)т= (i/v;)[i -(l/2)fcvr2iiv

После интегрирования последнего уравнения от 0 до т и от О до V находим:

X=2V/(V{(2 — KV)] ИЛИ КТ/2 = T/

страница 97
< 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
курсы 1 с бухгалтерия 8.3 на курском вокзале
мед справка в гибдд
посуда для керамических плит
барбоскины тайна книжной полки

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)