Разделение суспензий в химической промышленности - Малиновская Т.А.
Скачать (прямая ссылка):
В = —Г1п (7.1)
Q
где (5 — среднее арифметическое значение производительности фильтра, полученное при обработке на модельной установке суспензий из различных операций (опытов) в одинаковом режиме и при постоянной продолжительности обезвоживания осадка.
Qi + Qj + Qs Н— • + Qi + * —h Qn
Величина Qi может отличаться от среднего значения на величину ±AQ. Тогда
Q'mln = Q— AQ; Q'max = Q+ W (7.3)
Следовательно, Q'min—Q'max — доверительный интервал величины Qi. Нижнее значение доверительного интервала находят из соотношения
1220
(7.4)
где s — среднее квадратичное отклонение величин Q\ п — число обследованных операций; t — критерий Стьюдента, зависящий от выбранной степени вероятности р и числа обследованных операций п.
Степень вероятности выбирается в зависимости от мощности производства. Для производств с малой мощностью (до 100 т/ /год) можно принимать р = 80—85%. Это значит, что суспензии, из 80% операций будут фильтроваться в рекомендованном режиме с Q>Q'min. Для производств с большими мощностями р принимается равной 95% и более (в зависимости от мощности и других особенностей производства). Выбрав р, по таблице находят критерий t [119], по уравнениям (7.2) и (7.4) определяют Q и ф'тшГа по уравнению (7.1) —В. Чем больше размах колебаний производительности фильтра на отдельных операциях, тем меньше значение В и тем значительнее снижается расчетная производительность фильтра сравнительно со средним ее значением.
В случае когда полное обследование свойств суспензий и выбор оптимального режима работы фильтра на модельной установку проводится лишь на суспензии от одной-двух операций, 'для определения коэффициента В используют данные оценки по унифицированной методике свойств суспензий того же продукта, полученные при обследовании большего числа операций. В этом случае по результатам опытов, проведенных по унифицирован: ной методике, находят Q'min. Тогда
где Q„ — производительность фильтра, полученная для операции, на которой велась отработка режима на модельной установке.
Величина Q„ может быть больше или меньше нижнего предельного значения доверительного интервала Q'min. Следовательно, В в этом случае может быть меньше или Дольше единицы. ^
Расчетную величину производительности фильтра, полученную на модельной установке в выбранном режиме, умножают на коэффициент В. Если цикл отработки суспензии на фильтре включает* только операцию фильтрования, то коэффициент В может быть определен по размаху колебаний величин V'o и av.
На рис. 7-1 представлена зависимость величины коэффициента Б от числа обследованных операций. Анализ кривых показывает, что значение коэффициента воспроизводимости В увеличи-
(7.5)
(7.6)
221
Рис. 7-1. Зависиморть коэффициента Б от числа обследованных операций и степени вероятности р:
1 — краситель кислотный бордо, р—85% й
2 — то же, р—95%; 3 — изофталевая кисло
та, р=85%; 4— то же, р=95%.
вается с увеличением числа обследованных операций, причем угол наклона начального участка кривых тем больше, чем выше принятая степень вероятности. Таким образом, значение расчетной производительности фильтра и надежность
этой величины в значительной степени зависят от числа обсле-
дованных операций. Для того чтобы расчетное снижение производительности фильтра было не слишком значительным, число обследованных операций одного и того же продукта должно1 быть не менее 7—8.
С целью упрощения методики расчета коэффициента воспроизводимости В были обработаны данные экспериментального обследования фильтрационных свойств суспензий различных химических продуктов. Обработка велась в соответствии с уравнением (7.1) и упрощенным методом, по которому вместо значения среднего квадратичного отклонения за меру рассеивания принимался размах, т. е. разность между максимальным Qmax и минимальным Qmin значением производительности, полученным по отдельным операциям для одного и того же продукта. Использование величины размаха правомерно при анализе выборки небольшого объема [119]. Получена эмпирическая зависимость величины коэффициента воспроизводимости В от числа обследованных операций и степени вероятности р. Для р = 85%
13,7 — п ^ Qmax’ Qmin^ (7 7)
В — 1 —
Для р = 95%
В=1-
41,4
29,3
(7.8)
На основании уравнений (7.7) и (7.8) построены графики (рис. 7-2) зависимости В от Qma^Z.Qmin при различных пир.
Отклонение значений В, рассчитанных по упрощенному и обычному методам для одного и того же продукта, составляет не более 10%. Это дает возможность с точностью, достаточной для практических расчетов, определять В в зависимости от принятой степени вероятности и числа обследованных операций (в пределах я=5—11) по уравнениям (7.7), (7.8) или с использованием графика, изображенного на рис. 7-2.
222
7.3. ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ РЕЖИМОВ,
РАСЧЕТ И ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОТЫ ФИЛЬТРОВ
Рациональный режим работы фильтровальной установки выбирается исходя из получения максимальной производительности, либо экономической целесообразности, либо с учетом особенностей технологической схемы в целом. Эти режимы не однозначны. Поэтому экспериментальные исследования (лабораторные) должны дать достаточный объем информации для расчетного определения рационального режима работы фильтра с учетом конкретных особенностей производства.
