химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

Автор А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган

весовая доля твердой фазы в суспензии. В результате разделения получается осадок в количестве Goc кг с содержанием твердой фазы х2 и влажностью w = 1 — х2 и жидкость, количество которой равно Сж кг.

Тогда уравнения материального баланса будут иметь следующий вид:

для всей системы

(7С = Goc + Ож (8-6)

для твердой фазы

Gcxl = G0Cx2 (8-7)

или

Gcxt = Goc. (1 — w) (8-8)

Совместным решением уравнений (8-6) и (8-8) определяют количество влажного осадка и количество жидкой фазы.

Пример 8-1. Определить объемную долю твердой фазы, плотность и вязкость суспензии, если весовое соотношение жидкой и твердой фаз в суспензии Ж Т = 6,7 Плотность твердой фазы рТв. = 3200 кг/м3, плотность жидкой фазы рж = ЮОО кг/м3 Вязкость жидкой фазы р-о = 0,001 н-сек/м2 (1 спз)

Решение Определяем весовую долю х твердой фазы в суспензии.

По условию

лс = Ж : Т = -i—^ = 6,7

с х

откуда

д: = 0,13

Плотность суспензии по формуле (8-3) составитСледовательно, объемная доля твердой фазы в суспензии по формуле (8-2) равна

xh 0,13.1100 ?

* " 7x7 ~ 3200 - 0,0447

По формуле (8-4) находим вязкость суспензии

р. = 0,001 (1 + 4,5 • 0,0447) ^ 0,0012 к • (1,2 спз)

А. ОТСТАИВАНИЕ 3. Общие сведения

Процесс осаждения под действием сил тяжести называется отстаиванием.

и2

ттпу^З

5> с

а б в г д

Рис. 8-1. Схема процесса отстаивания:

а~д — стадии процесса. 1—4 — зоны системы.

Отстаивание суспензий протекает в несколько стадий, которые можно наблюдать, если тщательно перемешать разбавленную суспензию и поместить ее в стеклянный цилиндр (рис. 8-1). Вначале твердые частицы равномерно распределены в жидкости (рис. 8-1, а), но через короткий промежуток времени они начинают осаждаться, причем на дне цилиндра оседает слой наиболее крупных твердых частиц (рис 8-1,6, зона 4). Над осадком образуется слой сгущенной суспензии, в которой твердые частицы располагаются настолько тесно, что дальнейшее уплотнение слоя

возможно только путем вытеснения жидкости из промежутков между частицами (зона стесненного осаждения 3). Выше находится переходная зона, плотность которой уменьшается снизу вверх по направлению к зоне исходной суспензии (зоне 2), причем в обеих этих зонах частицы осаждаются свободно под действием сил тяжести. Над зоной 2 расположен слой чистой или осветленной жидкости (зона /). По мере отстаивания зоны 1 и 3 возрастают (рис. 8-1,6, г), причем одновременно происходит уплотнение зоны 3.

Отстаивание заканчивается, когда зона 2 и переходная зона исчезают и завершается уплотнение сгущенной суспензии, что соответствует полному разделению ее на осадок и осветленную жидкость (рис. 8-1, д).

Состояние, при котором переходная зона исчезла, но еще> не началось уплотнение сгущенной суспензии (зоны 3), носит название критической точки. При этом различают суспензии двух типов:

а) суспензии, в которых скорость осаждения постоянна до

критической точки и затем уменьшается с уплотнением зоны 3;

б) суспензии, в которых скорость осаждения уменьшается с

самого начала отстаивания, причем не появляется четкой границы между осветленной жидкостью и сгущенной суспензией, т. е.

границы, соответствующей критической точке.

В процессе непрерывного отстаивания в аппарате образуются те же зоны, что и при периодическом отстаивании, но эти зоны не изменяются по высоте.

4. Скорость осаждения (отстаивания)

В главе б (стр. 173) был рассмотрен общий закон движения тел в жидкости и определена скорость свободного осаждения твердых частиц. С увеличением концентрации твердой фазы суспензии сопротивление среды движению осаждающихся частиц начинает зависеть не только от размера и формы частиц, но и от концентрации твердой фазы в суспензии. Осаждение в ограниченном объеме при большой концентрации твердой фазы, когда соседние твердые частицы при движении соприкасаются друг с другом, называется стесненным осаждением. При стесненном осаждении сопротивление движению твердых частиц складывается из сопротивления среды и сопротивления, обусловленного трением и ударами твердых частиц друг о друга. Вследствие этого скорость стесненного осаждения всегда меньше скорости свободного осаждения тех же частиц.

Объемная доля жидкости в суспензии составляет

где УЖ — объем жидкости в суспензии;

VJB_—объем твердых частиц в суспензии. В концентрированных суспензиях жидкость движется по извилистым каналам между твердыми частицами и сопротивление среды является функцией е, которую обозначим Ф(е). Вместе с тем движение твердых частиц под действием сил тяжести (при отстаивании) является в большинстве случаев ламинарным. Поэтому, подставив в общую формулу (6-91) сопротивления

среды значение коэффициента ф —"Щ* — "^г^Г (СТР- 172), получим частное выражение сопротивления среды R для ламинарной области, или так называемый закон Стокса:

(8-9)

Соответственно сопротивление среды в условиях стесненного осаждения может быть выражено следующим образом:

— Щё) — Ф(е)

При плотности твердой фазы ртв. и плотности жидкой

страница 81
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Процессы и аппараты химической технологии" (11.4Mb)


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

 

 

Реклама
леты на концерт tokio hotel
бкз космос петросян 2 января
topcer victorian design
боксы для хранения вещей во время ремонта

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
(08.12.2016)