5) Электрофильтр

Фильтрованием называют процесс разделения жидких или газовых неоднородных смесей путем пропускания их через пористую перегородку, способную пропускать жидкость или газ и задерживать взвешенные частицы.

Аппараты для электроосаждения называют в технике электрофильтрами.

Этапы электроосаждения: 1) происходит ионизация воздуха, т.е. воздух разбивается на положительные частицы и электроны; 2) электроны скапливаются на частицах дисперсной фазы→частицы становятся отрицательно заряженными; 3) отрицательно заряженные частицы движутся к положительно заряженному катоду, отдают заряд и по поверхности опускаются вниз.

Способы ионизации воздуха: 1) несамостоятельная ионизация – на воздух воздействуют внешние силы (рентгеновское излучение, ультрафиолет, элементарные частицы). В результате воздух ионизируется; 2) самостоятельная ионизация – возникает в том случае, когда разница потенциалов достаточно высокая (для ионизации воздуха достаточно 20 кВ).

Электрофильтры по форме электродов делятся на трубчатые и пластинчатые. Трубчатые:

Запыленный газ поступает в аппарат через газоход и распределяется по трубчатым электродам 1, внутри которых находятся коронирующие электроды 2. Осаждающиеся на внутренней поверхности трубчатых электродов частицы стряхиваются ударным приспособлением и собираются в нижней части аппарата. Очищенный газ удаляется через газоход.

Какой ток в электроосадителе? – постоянный.

В электроосадителе однородное поле? – поле неоднородное.

В зависимости от характера осаждаемых из газа частиц различают сухие и мокрые электрофильтры. Сухие-для очистки газов от пыли, а мокрые-от мельчайших капель жидкости, взвешенных в газе.

Преимущества: действие электрического поля на заряженную частицу определяется в основном величиной ее электрического заряда; при электроосаждении частицам небольших размеров удается сообщить значительный электрический заряд и благодаря этому осуществить процесс осаждения очень малых частиц, который невозможно провести под действием силы тяжести или центробежной силы.

Основная расчетная величина – w_ос.

G_T, A – этих сил нет, т.к. благодаря им частица практически не осаждается. Fэ-электростатическая сила. Fэ=n*e*E_x.

E_x-градиент потенциала электрич. поля на расстоянии х от оси коронирующего электрода.

R-сопротивление движению частицы: . Будем считать, что режим ламинарный: φ=24/Re

. Чем меньше диаметр частиц d, тем меньше . Для трубчатых электроосадителей w_{движения газа}=0,75-1,5 м/с. Для пластинчатых: 0,5-1,0 м

ФИЛЬТРОВАНИЕ

6) Фильтрующая центрифуга.

Фильтрованием называют процесс разделения жидких или газовых неоднородных смесей путем пропускания их через пористую перегородку, способную пропускать жидкость или газ и задерживать взвешенные частицы.

По принципу действия фильтрующие центрифуги делят на периодически и непрерывно действующие. По способу выгрузки осадка периодически действующие центрифуги подразделяют на центрифуги с ручной выгрузкой осадка, с гравитационной выгрузкой осадка и автоматические, а непрерывно действующие – на центрифуги с пульсирующим поршнем и с центробежной выгрузкой осадка.

Рассмотрим периодически действующую фильтующую центрифугу с ручной выгрузкой осадка.

Внутри кожуха 6 размещен перфорированный барабан 7. Внутри барабана размещена дренажная сетка 9, на которую наложена фильтрующая ткань 10. Суспензию загружают в барабан сверху, после чего он приводится во вращение. Фильтрат под действием центробежной силы проходит через фильтр в кожух 6, откуда по сливному патрубку направляется в приемник. После окончания фильтрования осадок из барабана выгружают вручную.

Если диаметр барабана D, высота H, а диаметр отверстия верхнего днища барабана D0, то рабочий объем составляет: Vр=π(D²-D0²)H/4. Часто рабочий объем барабана определяют по степени заполнения барабана суспензией: φ=Vр/V, V –общий объем барабана.

Достоинства: низкая конечная влажность осадка, возможность тщательной промывки осадка. Недостатки: загрязнение осадка фильтратом, измельчение ос