Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Малиновская Т.А. -> "Разделение суспензий в химической промышленности " -> 21

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 .. 15 16 17 18 19 20 < 21 > 22 23 24 25 26 27 .. 103 >> Следующая

Иногда процесс промывки в соответствии с характерными участками на кривой промывки делят на 3 периода (а—Ь, Ь—с, с—d). Однако правильнее делить процесс на два периода в соответствии с преобладающим механизмом извлеченияi примесей. Если вернуться к упрощенной схеме 2-6, б, то становится ясным, что как участок а—Ь, так и участок b—с на кривой промывки (рис. 2-7) относятся к первому периоду с преобладающим гидродинамическим удалением примесей —вытеснением фильтрата в поршневом режиме из всех проточных пор различного сечения. Резкое замедление удаления примесей во втором периоде (участок с—d) объясняется тем, что удаление примесей происходит в результате другого, значительно менее эффективного механизма — молекулярной диффузии , или десорбции.
; В первый период примеси вымываются под действием разности давлений. Скорость удаления примесей зависит от скорости течения промывной жидкости, а лимитируется процесс гидравлическим сопротивлением i слоя, определяемым его структурой. Движущей силой во втором периоде является разность концентраций вымываемого вещества в пленке (тупиковых порах) и основном ядре потока (в проточных порах), где про-: мывная жидкость продолжает двигаться в поршневом режиме. Лимитируется процесс диффузионным сопротивлением на границе неподвижной пленки с движущейся жидкостью.1
Количество вещества, перенесенного молекулярной диффузией через границу раздела фаз, подчиняется первому закону Фика 1 I
где т — масса вымываемого вещества, кг; S — поверхность'раздела фаз, м2 (поверхность пограничных и менисковых пленок, сечение тупиковых пор на , границе с проточными порами); Ас — разность концентраций вымываемого 1 ¦вещества в застойной зоне и проточной поре, кг/м3; т — время контакта, с;
6 — толщина пограничного слоя, м; D' — коэффициент диффузии, м2/с; ишР — скорость снижения концентрации вымываемого вещества, кг/с. !
Промывка агрегированных; осадков. В процессе промывки осадков, состоящих из агрегатов, во время замещения фильтрата промывной жидкостью нарушается физико-химическое рав- : новесие на границе поверхности раздела фаз. В результате, меняется толщина двойного электрического слоя и связанная с этим величина ^-потенциала, что приводит к ослаблению связей частиц в агрегатах и разрушению последних [25]. Отдельные мелкие частицы — продукты разрушения агрегатов выносятся потоком либо в крупные проточные поры и затем с промывной жидкостью из осадка, либо двигаются вдоль проточных пор к перегородке, закупоривая более мелкие поры. В; результате разрушения крупных агрегатов наблюдается либо-уплотнение осадка (снижение ; пористости) и, следовательно, уменьшение величины vnp, либо образование местных нарушений структуры — промоин [33]. Причина образования промоин в процессе промывки состоит, по-видимому, в разнице статических давлений жидкости в основной, уплотненной части, слоя, а также в местных нарушениях структуры (рис. 2-8). В образовавшееся место с меньшим гидравлическим сопротивлением устремляется поток жидкости с увеличенной скоростью, который углубляет наметившуюся промоину и увеличивает разницу^ статических давлениях в уплотненном слое и промоине. •Средйяя скорость течения промывной жидкости уПр в этом случае может быть в несколько раз выше, чем скорость течения через осадок с неразрушенной структурой. Местное нарушение1
а . В
\ ' Рис. 2-8. Схема образования промоины:
«г— начальный период; б — образование промоииы (пунктиром показаны линии одииако-вого статического давления в. осадке).
1 1 ' , | 55
! 'I 1 I
Рис. 2-9. Типичные кривые промывки осадков.
структуры осадка часто наблюдается и перед началом промывки, если промывке предшествует продувка осадка. В этом, случае в осадке часто образуются трещины. В ряде случаев промоины при продувке осадка могут также превращаться & трещины. Промоины, как правило, нельзя увидеть визуально и об их наличии можно судить только по характеру кривых промывки в координатах с/с0—Vnp/Vnop’ и иПр—VnP/Vnop. Совместный анализ этих кривых дает представление о физических явлениях, происходящих при промывке осадка и о направлениях интенсификации этого процесса. i :
На рис. 2-9 представлены характерные кривые промывки и: кривые скорости течения 1 промывной жидкости, полученные в процессе экспериментального исследования промывки осадков с различной структурой. Случай а соответствует процессу с вы-! теснением фильтрата в поршневом режиме при неизменной (скорости ипр, следовательно, неизменной структурой осадка^ не отличающейся от структуры осадка при фильтровании. Такой характер кривых получается либо в случае промывки крупнокристаллических плотных осадков с невысокой пористостью (е=
| =0,2—0,4), либо в случае промывки высокопористых, агрегированных осадков с непрочной структурой при условии, когда перепад давления при промывке значительно ниже, чем при фильтровании, или осадок перед промывкой уплотнен механическим путем. Случай б' соответствует промывке низкопористых осадков, состоящих из полидисперсных частиц, когда в процессе промывки наблюдается суффозия мелких частиц к перегородке и постепенное возрастание среднего сопротивления осадка (ипр по мере промывки снижается). Случай д свидетель-
Предыдущая << 1 .. 15 16 17 18 19 20 < 21 > 22 23 24 25 26 27 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed