26. Скорость фильтрования.

Для того чтобы получить расчётную зависимость для скорости фильтрования, изобразим схему процесса прохождения жидкости в точке фильтра через слой осадка и фильтрованной перегородки.

При фильтровании, фильтрат движется через слой осадка, толщиной и фильтрованную перегородку. Скорость перемещения жидкости по порам осадка и фильтрованной перегородки, который имеет очень маленький размер, скорость очень мала, поэтому режим течения фильтрата ламинарный.

В ламинарном режиме, скорость фильтрования прямо пропорционально вязкости фильтрата и суммарному сопротивлению осадка и фильтрованной перегородки.

Поскольку с течением времени, фильтрат h осадка увеличивается, то и сопротивление осадка увеличивается, скорость фильтрования уменьшается.

Скорость выражается в дифференциальной форме: =

-объём фильтрата,

-время в сек.

-поверхность фильтрата перегородки,

-разность давления,Па

-сопротивление осадка

-сопротивление фильтрующей перегородки

Сопротивление не зависит от времени фильтрования, а зависит лишь только от материала.

Сопротивление осадка зависит от толщины осадка и она изменяется от 0 до мах в конце.

Сопротивление осадка:

= - удельное сопротивление

Выразим объём осадка через поверхность фильтров F и

, аналогично , можно выразить через концентрацию Х

Подставим полученное выражение в

- ключевая зависимость для расчёта скорости фильтра

27. Фильтрование при Δp=const.

Процесс фильтрования, можно осуществить либо при постоянно движущей силе, либо при постоянной скорости осаждения.

При постоянно движущей силе:

Δp=const, для этого преобразуем

В этой формуле две величины являются переменные: V и t.

Если это выражение проинтегрировать в пределах от 0 до V и от 0 до t и ввести понятие удельной производительности фильтра , то мы получим уравнение фильтрования:

, которое называется зависимость продолжительности фильтров t от V фильтрата, приходящего на единицу поверхности фильтров, т.е. удельная производительность фильтра.

С и К-const фильтрования.

С= ; К=

Const C - характеризует сопротивление фильтров перегородки, а сonst К-сопротивление осадка.

28. Фильтрование при wф=const.

Уравнение фильтрования при постоянной скорости фильтрования =const.

Из условия =const, то в уравнении дифференциальн. можно отбросить.

Выразим из этого равенства следующее уравнение:

С течение времени фильтр t, разность давления должна увеличиваться пропорционально t, чтобы скорость была постоянная.

Анализ уравнения , сделаем вывод что для тгого, что бы поддержать постоянную скорость фильтров, необходимо с фильтрующей перегородки удалять осадок, тогда не будет изменяться. Кроме этого, для повышения , необходимо подогревать суспензию, при этом вязкость будет уменьшаться.

29. Ленточный фильтр. Устройство и принцип действия.

Такой фильтр представляет собой аппарат не­прерывного действия, работающий под вакуумом, в котором направления силы тяжести и движения фильтрата совпадают. Опорная резиновая лента с прорезями и бортами перемещается по замкнутому пути при помощи приводного 2 и натяжного 3 барабанов. Фильтровальная ткань в виде бесконечной ленты 4 прижимается к опорной резиновой ленте

Рис 1

1—опорная резиновая лента, 2— приводной барабан, 3 — натяжной барабан, 4 — фильтровальная ткань, 5 — натяжные ролики, 6 — лоток для подачи у суспензии. 7 — форсунки для подачи промывной жидкости. 8 — вакуум камеры дли фильтрата. 9 — коллектор для фильтрата. 10- вакуум камеры для промывной жидкости, 11 — коллектор для промывной жидкости, 12 — поправляющий ролик, 13— бункер для осадка при натяжении роликами 5.

Суспензия поступает на фильтровальную ткань из лотка 6, а промывная жидкость подается на образовавшийся осадок из форсунок 7. Фильтрат под вакуумом отсасывается в камеры 8, находящиеся под опорной резиновой лентой, и через коллектор 9 отводится в сборник. Промывная жидкость, также под вакуумом, отсасы­вается в камеры 10 и через коллектор 11 уходит е другой сборник. На приводном барабане фильтровальная ткань отходит от резиновой ленты и огибает ролик 12; при этом осадок отделяется от ткани и па­дает в бункер 13. На пути между роликами 5 ткань промывается или очищается щетками. На описанном ленточном фильтре осуществляется одноступенчатая промывка осадка.

На рис. 2 дана схема двухступенчатой противоточной промывки осадка на ленточном вакуум-фильтре. Разделяемая суспензия поступает по трубопроводу на фильтровальную перегородку в зоне фильтрования; фильтрат направляется в сборник 2, присоединенный через ловушку 3 к вакуум-насосу; жидкость из ловушки 3 стекает в сборник 4; из сборни­ка 2 фильтрат перекачивается насосом 5 на дальнейшую переработку. Свежая промывная жидкость поступает по трубопроводу на фильтр в зоне второй промывки, откуда первая промывная жидкость направляется в сборник 6, также присоединенный к вакуум-насосу. Первая промывная жидкость перекачивается насосом 7 в напорный сосуд 8, откуда она посту­пает на фильтр в зоне первой промывки, после чего в качестве второй промывной жидкости собирается в сборнике 9. из которого перекачивается насосом 10 на дальнейшую переработку. Таким образом, свежая промывная жидкость в зоне второй промывки соприкасается с частично промытым осадком, а первая промывная жидкость, содержащая извлечен­ные из осадка вещества в относительно небольшой концентрации, в зоне первой промывки соприкасается с осадком, еще не промывшимся.

Преимуществами ленточных фильтров являются: простота конструк­ций по сравнению со многими другими фильтрами непрерывного действия (отсутствие распределительного устройства), четкое разделение фильтрата и промывных вод, возможность противоточной промывки осадка. К их

Рис. 2. Схема .противоточной промывки осадка на ленточном вакуум-фильтре:

1 — фильтровальная перегородка. 2 — сборник для фильтрата; 3 — лочуаша; 4 — сборник: 5 — насос для перекачивания фильтрата; 6 — сборник для пер­вой промывной жидкости; 7 — насос для перекачивания первой промывной жидкости, й — напорный сосуд. 9 — сборник для второй промывной жидкости; 10 — насос для перекачивания второй промывной жидкости.

недостаткам относятся: небольшая поверхность фильтрования по сравне­нию с занимаемой площадью помещения и наличие неиспользуемых зон на фильтровальной перегородке.