Разделение суспензий в химической промышленности - Малиновская Т.А.
Скачать (прямая ссылка):
С увеличением влагосодержания осадка до определенного редела сила отрыва его от диафрагмы и ткани обычно увеличивается. При этом может наступить такой момент, когда сила ^адгезии к ткани или диафрагме превысит силы когезии, т. е. "илы сцепления частиц осадка между собой и произойдет деформация либо разрушение осадка. Характер этой деформации зависит от реологических свойств осадка, которые обычно характеризуют так называемыми кривыми течения, выражающими зависимость между напряжением сдвига л градиентом скорости деформации (сдвига) [9,77].
91
Глава 3
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ
3.1. КЛАССИФИКАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ
Прежде чем приступить к описанию конструкций и работы наиболее широко применяемого в химической промышленности отечественного оборудования, остановимся на его классификации.
Оборудование для разделения суспензий классифицируют по следующим признакам:
по принципу действия — отстойники, работа которых основана на действии гравитационной силы; центрифуги, работающие под действием центробежной силы; фильтры, движущей силой в которых является перепад давления между областями, находящимися по обеим сторонам перегородки. В свою очередь центрифуги подразделяются на фильтрующие, осадительные и комбинированные. Отдельно рассматриваются сепараторы и гидроциклоны. Фильтры подразделяются на работающие под давлением, повышенным по сравнению с атмосферным, работающие под вакуумом, когда перепад давления создается в результате разрежения под фильтрующей перегородкой, и гравитационные фильтры, перепад давления в которых создается под действием гидростатического давления слоя разделяемой суспензии;
по конструктивным особенностям, т. е. по основному конструктивному признаку (фильтры с вращающимся барабаном, с движущейся лентой, центрифуги с горизонтальным или вертикальным валом и т. п.) 1[78, 79], по способу выгрузки осадка, ирррлнению оборудования в зависимости от степени герметизации ц взрывозащнщенности;
по степени механизации — механизированное и немеханизированное оборудование. Такая классификация важна для оценки удобства обслуживания, трудоемкости процесса, культуры производства, санитарно-Г2.гиенических условий в цехе и т. д.; u по непрерывности лили периодичности процесса разделения. В непрерывных производствах целесообразно использовать непрерывный процесс разделения суспензийу Непрерывно действующим считают оборудование, обеспечивающее непрерывную подачу суспензии и промывной жидкости, удаление осадка и фильтрата;
по взаимным направлениям действия силы тяжести и движения фильтрата: оборудование, в котором направление действия движущей силы процесса (направление движения фильтрата) и направление действия силы тяжести совпадают, противоположны или 'перпендикулярны [5]. Такая классификация обоснована, поскольку осаждение твердых частиц суспензии под действием силы тяжести имеет большое значение для процесса
92
разделения и условий работы оборудования, но не всегда удобна, так как близкие по конструкции фильтры попадают в различные классы;
по области применения оборудования — такая классификация удобна для специалистов, занимающихся выбором аппаратуры для конкретных стадий разделения суспензий с определенными свойствами, однако приводит к тому, что в один и тот же класс входят совершенно различные типы оборудования, отличающиеся не только по конструктивным особенностям, но и по принципу действия. Например, центрифуги и барабанные вакуум-фильтры входят в один и тот же класс оборудования для разделения грубодисперсных суспензий, а центробежные сепараторы и патронные фильтры — в класс оборудования для разделения высокодисперсных суспензий.
В этой книге за основу принята комбинированная классификация оборудования по принципу его действия и конструктивным особенностям. Схема классификации оборудования для разделения суспензий представлена иа рис. 3-1 и 3-2. Следует ' отметить, что в схему включены наиболее широко применяемые в химической промышленности типы оборудования и не приведены опытные или редко используемые типы фильтров 1 [80] и центрифуг [81] (например, барабанные вакуум:фильтры с бо>-ковьш питанием, дисковые вакуум-фильтры с отжимом осадка, непрерывные вакуум-фильтры листовые или патронные с сухой рли мокрой выгрузкой осадка). ... х
I g&r -________ 3,2. ФИЛЬТР ПРЕССЫ
Фильтр-прессы — одна из наиболее простых И широко применяемых конструкций фильтров, работающих под давлением.
Достоинства фильтр-прессов, как периодически действующих фильтров, следующие: возможность в условиях повышенного давления относительно быстро проводить процесс разделения труднофильтрующихся суспензий с получением чистого фильтрата, промытого и отжатого от маточника или промывной жидкости осадка; возможность длительной промывки осадка (с любым отношением времени промывки к времени фильтрования); компактность фильтров; большая поверхность фильтрования на единицу занимаемой площади; низкая металлоемкость на единицу фильтрующей поверхности; отсутствие частей, движущихся во время операций фильтрования, промывки или отжима; лучшая приспособляемость к изменяющимся условиям производства по сравнению ,с фильтрами других конструкций.
