- •1. Основные понятия и показатели химической технологии
- •2. Безопасность химических производств и защита окружающей среды
- •4. Классификация моделей хтс
- •5. Сырьевая база химических производств
- •6.Вода как сырье и компонент химического производства
- •Схемы водооборота
- •7. Энергетическая база химических производств
- •8. Термодинамика химико-технологических процессов
- •9. Кинетика химико-технологических процессов
- •1. Температура
- •1. Коэффициент скорости процесса
- •Зависимость V от т:
- •11. Катализ в химической промышленности
- •12.Основные типы химических реакторов
- •13. Основы теории подобия
- •14. Основные закономерности гидравлики
- •15. Общие сведения о насосах и компрессорных машинах
- •16. Псевдоожиженный слой зернистых материалов
- •17. Характеристика гетерогенных систем и методы их разделения
- •1. Осаждение
- •2. Фильтрование
- •18. Характеристика процесса перемешивания материалов
- •19. Тепловые процессы в химической технологии
- •20. Технологические способы нагревания и охлаждения
- •21. Характеристика процесса выпаривания
- •22. Массообменные процессы в химической технологии
- •23. Перегонка жидкостей
- •24. Абсорбция и адсорбция
- •25. Материалы как важная категория продуктов химической технологии
- •26. Производство серной кислоты
- •28. Производство азотной кислоты и нитрата аммония
- •30. Производство фосфорных и комплексных удобрений
- •35. Переработка нефти и нефтепродуктов
17. Характеристика гетерогенных систем и методы их разделения
Гетерогенными (неоднородными) называются системы, состоящие: дисперсной (внутренней) фазы, обычно находящейся в тонко раздробленном состоянии, и дисперсионной (внешней) среды, окружающей частицы дисперсной фазы.
В зависимости от агрегатного состоянияфаз различают:
-для жидкой среды: суспензии, эмульсии, пены
-для газовой среды: пыли, дымы и туманы
Суспензии - это неоднородные системы, состоящие из жидкости и взвешенных в ней твердых частиц. В зависимости от размеров последних суспензии условно подразделяют на:
грубые ( >100мкм),тонкие (0,5-100мкм) имути(0,1-0,5мкм).
Эмульсии - это системы, состоящие из жидкости и распределенных в ней капель другой жидкости, не растворимой в первой.
Пены - это системы, состоящие из жидкости и распределенных в ней пузырьков газа. Эти газожидкостные системы по своим свойствам близки к эмульсиям.
Пыли и дымы - это системы, состоящие из газа и распределенных в ней частиц твердого вещества. Размеры твердых частиц пыли от 3 до 100мкм, а у дымов (0,3-5мкм).
Туман − система, состоящая из газа и распределенных в нем капель жидкости размером (0,3-5мкм).
Пыли, дымы и туманы представляют собой аэродисперсные системы, или аэрозоли.
Основные методы разделения неоднородных систем:
Осаждение − это процесс разделения дисперсных систем путем выделения твердых или жидких частиц дисперсной фазы под действием:
-сил тяжести (процесс отстаивания)
-центробежных сил (циклонирование и центрифугирование)
-электростатических сил (электроосаждение).
Фильтрование - это процесс разделения с помощью пористой перегородки, способной пропускать жидкость или газ, но задерживать взвешенные в них твердые частицы. Применяется для более тонкого разделения суспензий. Проводят под действиемсил давленияилицентробежных сил.
Разделение жидких неоднородных систем
1. Осаждение
2. Фильтрование
Осаждение в гравитационном поле (отстаивание)
сила тяжести
подъемная сила
Сила сопротивления woc – скорость осаждения частицы.
С – коэффициент сопротивления среды, зависящий от режима движения частицы;
Устройства отстойников
одноярусный отстойник непрерывного действия с гребковой мешалкой
Достоинства: однородность осадка, обезвоживание до концентрации твердой фазы (35-55%), автоматизирован
Недостаток: громоздкость
← двухъярусный вертикальный отстойник
Отстойник непрерывного действия
с коническими полками→
Отстойник непрерывного действия для разделения эмульсий
↓
Устройство центрифуг для разделения суспензий
периодического действия с ручной выгрузкой осадка
непрерывного действия со шнековой выгрузкой осадка
Схема барабана тарельчатого сепараторадля разделенияэмульсий
1-корпус (ротор);2 –тарелки
достоинство- высокая степень разделения,
недостаток– сложность устройства
Сверхцентрифуга периодического действия:
1 - корпус; 2 - ротор; 3 - лопасть;
4 -подпятник; 5 - труба; 6 – отверстие для выхода осветленной жидкости;
7 - шпиндель; 8 - опора; 9 – шкив n=750 (1/c)
Недостаток – малый объем ротора, выгрузка вручную
Конструкции фильтров
Фильтры периодического действия
Нутч-фильтр
открытый нутч-фильтр:
1-фильтровальная перегородка, 2-решетка, 3-штуцер
Фильтр-пресс
плита рама
работа фильтр-пресса работа фильтр-пресса
при фильтровании при промывке
Фильтры непрерывного действия:
Ленточный фильтр вакуум-фильтр→
↓Патронный фильтр
Барабанный вакуум-фильтр→
Фильтрующие центрифуги
а) Ротор отстойной центрифуги
б) Ротор фильтрующей центрифуги
Разделение неоднородных газовых систем
Степень очистки загрязненного воздуха (газа):
где G1 и G2 –количество взвешенных частиц в исходном и очищенном газе, кг/час
Аппараты для пылеулавливания
По способу улавливания пыли устройства подразделяются на три группы:
1. Аппараты сухой механической очистки.
2. Аппараты мокрой механической очистки.
3. Электрическая очистка газов
Классификация газоочистительной аппаратуры
в зависимости от способа разделения: