Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Малиновская Т.А. -> "Разделение суспензий в химической промышленности " -> 26

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 .. 20 21 22 23 24 25 < 26 > 27 28 29 30 31 32 .. 103 >> Следующая

Здесь W—абсолютная влажность осадка (содержание влаги* % к массе сухого осадка).
Приведенные выше соотношения, полученные из уравнения материального баланса для идеализированного процесса про^ мывки, могут быть использованы для приближенного расчета более сложного реального процесса.. Для расчета противоточной промывки можно пользоваться и графическим методом [31 с использованием номограммы.
В последнее время для экстрагирования ценных веществ из твердой фазы находят применение пульсационные или вибрационные аппараты колонного типа [52, 53, 54, 55]. Процесс экстрагирования из твердой фазы имеет много общего с процессов промывки осадка во «взвешенном» слое, поэтому, основываясь на опыте работ по экстракции веществ из высокодисперсной-твердой фазы, была разработана технология промывки осадков в противоточных колонных аппаратах [56, 57, 58].
Аппарат (рис. 2-11) состоит из колонны 1 с расширенной верхней частью 2 и отстойником 6 для суспензии. Суспензия подается в воронку с мешалкой 3, твердая фаза медленно осаждается, встречая на своем пути конусные тарелки 4 с отбойниками 5. Промывная жидкость подается в боковой нижний штуцер и поднимается навстречу опускающейся твердой фазе. Суспензия сгущается и вы,водится из отстойника-сгустителя 6, ai
1)'№- + dp(dpn— !)—(<*— 1) (<*р -1) = 0 <2,102>
Промывка в колонных аппаратах
J г
Рис. 2-11. Колоииа для промывки высокодисперс-иых осадков ¦I—-колонна; 2 — верхний отстойник; 3 — воронка > с ме-шалкой; 4 —конусные тарелки; 5 — отбойники; 6 — отстойник промытого осадка.
/— промывная жидкость; // — укрепленная промывная .жидкость; /// — промытый осадок; IV — суспензия на промывку; V — раствор флокулянта.
тукрепленная промывная жидкость сливается через сливной штуцер в верхнем отстойнике 2. Система конусных тарелок 4 и отбойников 5 служит для создания
¦ направленного перекрестного движения твердой фазы и жидкости, что способствует более интенсивному вымыванию маточника и предотвращает продольное 'Перемешивание фаз [58]. 1 • 1
Работа промывного аппарата характеризуется его производительностью, под которое понимается либо пропускная способность всей колонны, либо удельный часовой расход по сус-' шензии Qc или по твердой фазе QT, приходящейся на 1 м2 поперечного1 сечения колонны, и эффективностью промывки Е, которая,- как и для репульпационной промывки, выражается •соотношением (2.92).
Главной величиной, определяющей допустимый часовой расход или, что то же самое — линейную скорость потока суспензии, явля'ется скорость осаждения твердой фазы суспензии v0c в неподвижной сплошной фазе. !
Если сплошная фаза (маточник в смеси с промывной жидкостью) будет двигаться вверх с линейной скоростью ус, равной или выше 1>ос, тойдисперсная фаза перестанет опускаться вниз или начнет подниматься вверх, уносимая потоком жидкости, направленным кверху. Так, при размере частиц твердой фазы 2—5 мкм и разности плотностей твердой и жидкой фаз Ар = 300 кг/м3 ус не должна превышать 0,03—ОД м/ч, иначе наступит так называемое захлёбывание колонны. Это выражается следующим соотношением:
vg = (v0С — 1>с) ф> 0
(2.103)
где vg — действительная скорость движения частицы; <р — коэффициент, принимаемый обычно 1,05—1,25,, выражающий влияние всех неучтенных соотношением (2.103) факторов (увеличения действительной скорости потока .жидкости, вследствие того, что часть сечения колонны занята твердой фазой и тарелками, стесненностью осаждения твердой фазы, сопротивлением тарелок, турбулизацией потока и конструктивными особенностями колонны).
Поскольку разность плотности твердой и жидкой фазы в суспензиях химических производств невелика, а размер частиц
67
входит в уравнение Стокса* в квадрате, то увеличение размера частиц приводит к значительному росту величины уос, а следовательно, и к увеличению предельной нагрузки на колонну как по твердой, так и по жидкой фазе.,
Для увеличения производительности колонны был предложен способ флокуляции высокодисперсной твердой фазы суспензии высокополимерными флокулянтами [56, 57, 58]. При этом образуются сравнительно крупные хлопьевидные агрега- . ты, скорость осаждения которых в несколько раз выше, чем отдельных частиц. Механизм агрегации мелких частиц суспензии высокополимерными флокулянтами состоит, в том, что длинные, извилистые молекулы высокополимерного вещества своими активными центрами адсорбируются на отдельных частицах твердой фазы, втягивая, их между собой. В отличие от , электролитной агрегации образуется высокопористая, рыхлая структура хлопьевидного агрегата, которая легко проницаема .жидкостью. Раствор флокулянта вместе с суспензией, подается 'в Триальную конусную воронку с мешалкой, расположенную
•о “J ~',,t,HDeHHofi части колонны (см. рис. 2-11). При
в верхней, i ^ 1
такой системе подачи ?Г'КулянТа В К0Л0ННУ’ сУспензи* Равно' мерно флокулируется и не" проиГодит *4^*
до попадания их в колонну, как это npohw -v*ne иГ подаче суспензии с раствором: флокулянта в трубопровод , mtt ‘z смеси насосом в! колонну. Визуальными наблюдениями1 &L „У цессом промывки флокулированных суспензий в колонне с прозрачными стенками обнаружено [58} наличие зон с различными Гидродинамическими условиями (рис. 2-12). Участок А — накапливание отдельных частиц и агрегатов на конусной тарелке* сползание к центральному отверстию, уплотнение сползающего ; слоя и образование при этом крупных агрегатов «о^перфлокул»;’ 1 .участок Б —быстрого осаждения крупных : агрег'атов и интенсивного их разрушения при высокой;„скорости, восходящего потока жидкости в перет'очном; отверстии и при падении на отбойный конус; участок В — замедленного падения ;И витания отдельных частиц и ^грегатов в свободном сечении колонны. Таким образом, хлопьевидные агрегаты нельзя рассматривать как неизменные частицы с постоянной поверхностью массооб-Мёна. Вымываемое вещество выносится из агрегатов, по-видимому, главным образом конвективным путем во время раскрытия агрегатов и смешения внутриагрегатной жидкости с жидкостью в колорне. В результате чередующегося процесса агрегации и дезагрегации достигается, с одной стороны, сравнительно высокая средняя скорость осаждения твердой фазы и, с , другой — интенсивный переход отмываемого вещества в промывную жидкость. Исследования качества пигментов, обработанных флокулянтами (расход последних составляет 0,04—
Предыдущая << 1 .. 20 21 22 23 24 25 < 26 > 27 28 29 30 31 32 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed