§5 Некоторые технологические процессы разделения. Осаждение в поле силы тяжести.
Осаждение — процесс разделения неоднородных систем по признаку плотности или удельному весу. При этом в одном случае более плотные (тяжёлые) частицы дисперсной среды опускаются в глубь дисперсной среды менее плотной — осаждается на дне, в другом случае более лёгкие частицы всплывают на поверхности жидкой дисперсной среды.
Физическая сущность процесса под действием силы тяжести в одном случае или силы инерции в другом случае дисперсные частицы преодолевают сопротивление дисперсной среды приобретая ускорение в направлении действия этих сил. Причем скорость движения возрастает пропорционально скорости сопротивления.
*
;
P>0 – вниз (осаждение);
Р<0 – вверх (всплывает).
Отметим, что сила Р затрачивается на ускорение частицы, тогда с учетом силы трения F:
P = F + ma.
При установление режима осаждения, скорость будет равняться V=const, a = 0, P=F.
На
основе вышеизложенных методик, разработали
различные установки (оборудования) для
осаждения гетерогенных сред (системы)
— отстойники. Отстойники бывают
периодического, полунепрерывного и
непрерывного действия. 
Отстойники
полунепрерывного действия, поток
суспензии течёт по специальному каналу
строго определённых размеров (l,h).
Постепенно, по длине канала происходит
осаждение дисперсной фазы. А декантат
движется поверх и сливается. Условие
работы: скорость движения суспензии не
должна превышать критической скорости,
которая определяется из нижесказанного
условия.
Сила трения частиц и по осажденному условию, должно быть не выше силы сопротивления движения частицы в потоке.
§6 Осаждение под действием инерционных центробежных и электростатических сил
Разделение неоднородных продуктов питания под действием центробежных сил, так же основан на признаке различия плотностей компонентов (ингредиентов). Процесс обусловлен увеличения ускорения раздельного продукта.
Чем
больше плотность, тем дальше от центра
будет находиться и, соответственно, чем
меньше плотность, тем ближе к центру.
Процесс ускорения оценивают специальным
показателем - «фактором разделения»
(F=a/g).
ω
r
a,g — силы ускорения свободного падения и центробежная сила.
где
угловая
скорость,
r - Радиус вращения.
Процесс, преимущественно, используется для разделения суспензий, эмульсий и др..
Для технического осуществления центробежных сил на практике применяют два варианта:
Поток жидкости или газа вращается в неподвижном аппарате. В этом случае процесс называется циклонным, а аппараты — циклоны;
Поток жидкости или газа поступает во вращающие аппараты и вращаются совместно. В этом случае процесс называется отстойного центрифугирования, а аппараты -центрифуги или сепараторы.
В центрифуге или сепараторе, в зависимости от частоты вращения, бывают нормальные (F=3000), скоростные и ультроскоростные (F=3000...9000).
Электрофильтрация (электроосаждение). Сущность процесса заключается в следующем: между пластинами или соосными трубками под напряжением 90 кВт находящийся газ, подвергающийся очистке ионизируется. В результате ионы (отрицательные и положительные) движутся в противоположном направлениям по разным полюсам. По пути движения отсорбируют (прилипают) находящуюся в газе пыль и уносят с собой на электродах ионы электролизуются разным полюсам. На электронах ионы электролизуются и ионы пыли оседают на электродах. При этом электрод называется каронизирующим, а этот элемент коронного разряда.
пластины
Соосные трубки
