Фильтры непрерывного действия

При расчете фильтра непрерывного действия учитывают, что для любого эл-та пов-ти

аппарата длительность фильтрования равна прод-ти прохождения этим эл-том пути внутри

суспензии в корыте(прод-ть погружения), а также что, что за каждый полный оборот барабана по

всей поверхности произойдут все операции – фильтрование, промывка, сушка и снятие

осадка. Задаваясь толщиной осадка (обычно не менее 4-10мм) находят прод-ть погружения

в суспензию затем время , затрачиваемое на полный оборот барабана: где а

угол погружения, град. Далее определяют число оборотов барабана в секунду n=1/ , съем

фильтра с 1м² поверхности фильтра за один оборотV₀₁=h/х И наконец, производительность

фильтра, приходящуюся на 1м² поверхности за 1 секунду . Если V

заданная производительность по фильтрату в 1с, то требуемая площадь пов-ти фильтра

составит F=V/V₁

 

Вопрос 38. Центрифуги

Для разделения неоднородных систем –суспензий и эмульсий под воздействие центробежной

силы применяется центрифугирование. Под действием центробежной силы в аппарате более

тяжелые частицы отбрасываются к стенкам сосуда и неоднородная система

разделяется. Использование центробежной силы вместо силы тяжести позволяет регулировать

процесс разделения систем значительно его интенсифицировать, так как создаваемое

значение центробежной силы может во много раз превосходить значение силы тяжести.

В процессе разделения центробежную силу можно получить вращением сосуда,

содержащего неоднородную смесь, или вращением разделяемого потока, вводимого с

большой скоростью в неподвижный аппарат специальной формы.

Аппараты с вращающимся сосудом - ротором носят название центрифуг и

жидкостных центробежных сепараторов, неподвижные аппараты с вращающимися в них

потоками газа называются циклонами, а жидкости гидроциклонами.

Стенки ротора центрифуги могут быть сплошными, тогда на их поверхности накапливается

твердый осадок или тяжелая жидкость, которые периодически или непрерывно удаляются,

такие центрифуги – отстойные.

Применяются также центрифуги с перфорированными стенками ротора, на поверхности

которых располагается фильтровальная ткань, задерживающая осадок и пропускающая

только фильтрат. Это фильтрующие центрифуги.

Суспензии можно разделять в роторах как со сплошной, таки с перфорированной стенкой, а

эмульсии только в роторах, имеющих сплошную стенку.

В нефтегазаперерабатывающей и нхс применяется для отделения воды и тв частиц от

нефти и нефтепродуктов, разделяя суспензии с нерастворимой тв фазой при производстве

парафина, церезина и др.

 

Вопрос 39. Отстойное центрифугирование. Скорость осаждения при центрифугировании.

При подаче суспензии во вращающейся ротор образуется кольцевой жидкостной слой, максим

толщина которого равна ширине закраины ротора. (рис1) В аппарате под действием

центробежной силы происходит осаждение частиц на стенках ротора, а осветленная жидкость по

мере поступления новых порций суспензии переливается через закраину, и выводится из ротора.

В жидкостном кольце устанавливается движение жидкости снизу вверх. Взвешенные

частицы, содержащиеся в исходной суспензии, находятся под воздействием центробежных

и выталкивающих сил. Центробежная сила перемещает частицу со скоростью Wц по направлению

от центра к стенке ротора, а выталкивающая – со скоростью v вдоль его стенок.

Если время нахождения жидкости в роторе является достаточной для осаждения частиц, то

они достигают стенки и образуют слой осадка, из ротора будет уходить только чистая жидкость.

Если в ротор подавать эмульсию из жидкостей, с различной плотностью, состоящую например,

из масла со взвешенными в нем капельками воды, то последние, имея большую плотность,

под действием центробежных сил будут двигаться к стенке, и, сливаясь около нее,

образовывать второе, внешнее кольцо воды - тяжелой жидкости(рис2). Разделившееся

жидкости постоянно выводят из ротора. Т.о отстойная центрифуга для разделения эмульсий

работает непрерывно. Если суспензия или эмульсия вращается с угловой скоростью w и

если плотности жидкости р_ж ивзвешенных в ней частиц р_ч различны, то под действием

центробежной силы частицы будут двигаться в направлении ее действия, т. е. радиально, удаляясь

от оси вращения или приближаясь к ней. Не учитывая отмеченных различий и принимая,

что действующая сила, при центробежном осаждении будет больше, движущей силы при

отстаивании в поле действия силы тяжести в Кц раз, получим выражение для

скорости центробежного осаждения Wц аналогичная уравнению (2)

Для ламинарного режима

А для газовых суспензий 1

РИС.1 Отстойная центрифуга для разд суспензий. 1-питающая труба 2- закраина ротора, 3-ротор,

4-кожух, Потоки: I-суспензия, II-фугат, III-осадок.

 

Рис2. Схема центрифуги

для разделения эмульсий.

1-кольцевая диафрагма,

2-закраина ротора,

3-ротор. Потоки: I-эмульсия,

II-тяж жидкость,

III-легкаяжидкость