Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Малиновская Т.А. -> "Разделение суспензий в химической промышленности " -> 19

Разделение суспензий в химической промышленности - Малиновская Т.А.

Малиновская Т.А. Разделение суспензий в химической промышленности — М.: Химия , 1983. — 264 c.
Скачать (прямая ссылка): razdeleniyasubsidiy1983.djvu
Предыдущая << 1 .. 13 14 15 16 17 18 < 19 > 20 21 22 23 24 25 .. 103 >> Следующая

Рассмотрим этот режим центробежного фильтрования. Из выражения (Й.66) следует, что постоянство статического давления вращающейся жидкости может быть обеспечено лишь при поддержаний, постоянного уровня, т. е. при неизменном объеме загрузки. Поэтому при центробежном фильтровании в режиме постоянной разности давлений объем суспензии, поступающей в ротор за единицу времени, должен быть равен объему полученного за это время фильтрата. Напомним, что процесс фильтрования при постоянной разности давлений начинается после окончания первой стадии (заполнение ротора до объема 1/3). Примем, что в течение первой стадии получен удельный объем фильтрата V\ и на перегородке образовался слой осадка толщиной b\ — V'iU. Тогда основное уравнение центробежного фильтрования принимает вид
dy q>MrpS-r0*) . .
dx ~~ 2v [ocy«(VY -f- V’) -f- Р]
Разделив переменные и проинтегрировав: уравнение (2.68)' после несложных преобразований получим зависимость между объемом фильтрата и временем фильтрования ! 1
У' = ]/(^' + ^)2+1^(гр2-г»2>т-(^ + -^г) (2-69)
П^и разделении суспензий на фильтрующих центрифугах >в качестве фильтрующих перегородок применяют чаще всего сита1, сетки и ткани незначительной плотности. Сопротивление такой фильтрующей перегородки обычно эквивалентно сопротивлению слоя осадка толщиной 1—5 мм. Поэтому сопротивлением фильтрующей перегородки в уравнении (2.69) можно пренебречь. Если также пренебречь и сопротивлением осадка, образованного при заполнении ротора суспензией, то указанное уравнение примет вид
(2.70>
так как rp2—r02= (rp+rb) (гР—г0) =2гб.
где г-—средний радиус осадка; гр—= б.
Задавшись объемом осадка в роторе Voc^iiaVp, можно определить длительность второй стадии центробежного фильтрования. Если принять, что в конце второй стадии объем осадка равен объему загрузки, то объем фильтрата, полученный в течение второй стадии, можно выразйть следующим образом:
= = : ' (2-71> Здесь г)3—коэффициент-заполнения ротора, принимаемый равным 0,75—0,9; Кр — объем ротора центрифуги.
4—677
49
i,Решая совместно уравнения (2.70) и (2.71|), определим дли тельность второй стадии- ^
__votK_ t ' vavV3 шуЦзГр i.
т_ 4грЧо*и ~го)- 2гр(о2и5 ” 2r^(oauS ~
I : vgyg*b^p 1 vaygdr vavrj
2u5Fr' _ 2uFrVp ~ 2ucoVp2
(2.72)
В случа;е центробежного фильтрования с постоянной скоростью, также как это было сделано при обычном фильтровании, производную dV'jdx в уравнении (2.67) можно заменить отношением конечных величин. Это позволяет после соответствую-! щих преобразований получить уравнение кинетики накопления •фильтрата [13] 1
2 у ^ avu J ^ vavu — 2ауи ' ' '
Для случ'ая, когда сопротивлением фильтрующей перегородки можно пренебречь, получим
^ = <2-и> !
- i ¦ i ;
Сравнив уравнения (2.70) и (2.74) увидим^ что за одно и тч> же время фильтрования в случае постоянного давления будет получено в У2 раз больше1 фильтрата, чем при фильтровании с постоянной скоростью. Это соотношение справедливо для : (5 = 0. При увеличении доли сопротивления фильтрующей перегородки указанное отношение объемов фильтрата, будет несколько !болыиим, 1 ;
Аналогично предыдущему, длительность заполнения ротора осадком при центробежном фильтровании в режиме постоянной скорости I 11 , i ;
1 У«у(гр2-г0г) vccv78 ¦ 1 >
И 1 7 ¦ 2““V ~ ““V 1 ! |
Сравнив выражения (2.72)'! и (2.75) увидим,1 что при центробежном фильтровании в режиме постоянного давления мож-Hoi заполнить ротор осадком вдвое быстрее, чем при фильтровании с постоянной скоростью.
Режимы; фильтрования с постоянной и переменной скоростью подачи суспензии в ротор центрифуги, а также режим фильтрования при постоянных давлении и скорости фильтрования подробно разобраны;в монографии Д. Е. Шкоропада [13]! и здесь не рассматриваются.
Как указывалось выше, при центробежном фильтровании йа частицы твердой фазы действует центробежная сила, способствующая их более быстрому осаждению. По этой же причине Частицы твердой фазы, образовавшие осадок, более склонны к
ГрУ:
3
so
V f
перегруппировке: частицы, состоящие из ' конгломератов, агрегатов и флокул — к деформации и разрушению на составные части, а анизо&орфные (плоские и особенно иглообразные кристаллы) — к дроблению. Это объясняет тот факт, что осадки несжимаемые при обычном фильтровании при центробежном фильтровании деформируются, сжимаются.
Давление, сжимающее осадок, находящийся в роторе центрифуги Рос, складывается из гидростатического давления Рц и давления сжатия Рм от действия массовых сил скелета осадка
I РОС — Рц ! !
По В. И. Соколову [10], Рос можно определить из соотношения i ,
¦ ¦ , э , ,
I ;; ; |-^р +Др!(1 —8) ; 1 ! , (2.76)
Подставляя Рос из^уравнения (2.76) в уравнение (1.Й) и!ре-шая1 его совместно с основным уравнением центробежного фильтрования (2.67)1 получаем формулы [13],| которые можно привести к виду j I ; ; :
' 1 исж= р ! (2.77)
г ОС !
^сж — тР*ос • ' (2.78)
где Исж и Тс ж — скорость и длительность фильтрования с образованием сжимаемого осадка; о и х^те же величины для несжимаемого осадка. ;
Анализ выражения (2.78) показывает', что в случае центробежного фильтрования суспензий, образующих . сжимаемые осадки, выигрыш в производительности центрифуги, работающей в режиме постоянного давления, по сравнению с режимом постоянной скорости не столь значителен.; Если же показатель сжимаемости приближается к единице, длительность, заполнения ротора центрифуги при этих двух режимах становится примерно одинаковой., ! ,
Предыдущая << 1 .. 13 14 15 16 17 18 < 19 > 20 21 22 23 24 25 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed