химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга первая

Автор Н.И.Гельперин

ость движения ленточного фильтра w, у которого расстояние между центрами приводного и натяжного барабанов равно /, составляет: w = lhu.

6. Закономерности фильтрования в центрифугах

Отличительная особенность фильтрующих центрифуг состоит в том, что разность давлений по обе стороны фильтровальной перегородки, являющаяся движущей силой процесса фильтрования, создается за счет центробежной силы. При вращении жидкостного кольца толщиной dr на расстоянии г от оси вращения

9 Н. И. Гелыгерия 257

(рис V-26) возникает центробежная сила, равная dPa = toV dm, где <л — угловая скорость вращения; т — масса кольца.

Если высота (длина) барабана центрифуги равна Н, а плотность жидкости (суспензии) равна р, то dm = 2nrHp dr. Таким образом, dP„ -= 2яр#ш2/-5 dr.

Так как поверхность, на которую действует центробежная сила, равна 2кгН, то создаваемый ею перепад давлений

dp = 2npHo)V» drfimH = pu>V dr

Обозначив внутренний и внешний радиусы слоя жидкости {суспензии) в барабане центрифуги через Rx и и интегрируя последнее уравнение, получим выражение для искомого перелада давлений!

A/»-=Перепад давлений Др уравновешивается сопротивлением слоя осадка и приращением кинеРнс. V-2e\. К расчету фильтрующей цеятрнфуги,

тической энергии жидкости (фугата), которым практически можно пренебречь. Перепад давлений в слое осадка распределен неравномерно, так как по мере удаления от оси вращения возрастает поверхность, через которую проходит жидкость, и, следовательно, падают ее скорость, а с ней и Др. На основании уравнения (V. 19) сопротивление элементарного слоя осадка можно выразить следующим образом: =

~ "jl?—37 > откУДа после интегрирования в пределах от Rx до R$ находим:

Др = Приравнивая правые части уравнений (а) и (б), находим выражение для протаводительности (в м*/с):

V = (я/УРсо2/ига) [(Rl-R;)/ln (R2/R,)] (V.2S)

Если разложить \aR2/Ri в ряд и ограничиться первым его членом т.е. принять In (RJRL) = 2 l(R, — Ri)/(Rz + Ri) h то получим:

V = [nHгде v ~ [i/p — кинематическая вязкость фугата.

При продолжительности операции фильтрования Тф и всего

рабочего цикла центрифуги (наполнение, фильтрование, отжатие

и выгрузка осадка, промывка и т. д.), равной т,,, средняя удельная производительность центрифуги по фугату выразится так.:

(V)op => У1ф,1д = Intf-a2 (Si + Ла)! ^!/2Го»тч (V.256J

258

Производительность центрифуги по суспензии Vc удобно определять исходя из массовой концентрации твердой фазы а0 и ее плотности р0: V = Vc — Vc (а0/р0) = Vc (1 — ао/р0), откуда

Vc = V[po/(p0-a0)) (а)

При выводе уравнений (V.25) мы постулировали постоянство сопротивления потоку фильтрата, пропорциональность толщины слоя осадка объему фугата и пренебрежимо малое сопротивление фильтровальной перегородки. На практике эти допущения не оправдываются, так как фильтровальная перегородка сама оказывает существенное сопротивление потоку фугата, а с ее поверхности слой осадка никогда полностью не удаляется. Заметим, кроме того, что очень трудно определить величину R±, так как при центрифугировании уровень жидкости внутри осадка всегда удален от его свободной поверхности Вследствие приближенности теоретического расчета выбор промышленной центрифуги производится по экспериментальным данным, полученным при исследовании процесса разделения той же суспензии на лабораторной центрифуге. Переход от лабораторной центрифуги к промышленной производится на следующих основаниях.

V = Уравнение (V.25a) можно представить в виде:

nH(R\-R2,)^(R +Rl) ^ Qu^R. + RJ

2vr0(/?a-R.) 2vr^(R, — R1)

где О = я/7 (Я2, — i?2) — рабочий объем центрифуги.

— Rx равна толщине слоя осадка в ро-R2, то

V = атЩг/уг06 (г)

С достаточным приближением можно принять: 2л/?2Яб = = Vca0m/p0c, откуда 6= Vcac.m/2n/?2WpG.c, где V'c—объем поданной суспензии за время т, т — отношение массы влажного осадка к массе сухого осадка; рос — плотность влажного осадка, уплотненного при центрифугировании.

Подставляя значение 6 в уравнение (г) и учитывая равенство (в), находим:

dV'c _ 2яЯ2<в2?2ЯРо,

14

— J_ — "

vr0Fcma„(l-^)

После интегрирования последнего уравнения в пределах от О до Vc и от 0 до т получаем: Vc = V Ст, где

С = 4nR^ аНРос J [ yrama0 (1 _ ft) ] .

Уравнение для V'c применимо для моделирования и может быть написано для промышленной и лабораторной центрифуг, харак9* 259

теристики которых мы снабдим соответственно индексами «п» и «л» : (Ус)п = VCnt„; (У"с)л = VСахл, откуда (Vc)„ = = (Ус)л КСпт„/Слтл.

7. Промывка осадков на фильтрах и в центрифугах

Осадки, образующиеся на фильтрах и в фильтрующих центрифугах, как уже известно, подвергаются промывке с целью удаления удерживаемой ими жидкой фазы разделяемых суспензий. Выбор промывной жидкости зависит от требований, предъявляемых к осадку и фильтрату в процессе их дальнейшей переработки. В вакуум-фильтрах и фильтрующих центрифугах промывная жидкость подается в диспергированном виде на п

страница 99
< 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
обучение авьокада в москве
потолочные акустические панели цена
ванны акриловые купить
стол складной обеденный

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
(05.12.2016)