3. Какие основные режимы фильтрования применяют в производственной практике? Как организуют процесс фильтрования в этих режимах?

Процесс фильтрования в производственной практике проводиться при постоянной движущей силе (перепаде давления) и уменьшающейся скорости фильтрования; при постоянной скорости фильтрования за счёт возрастания движущей силы; при переменных скорости фильтрования и движущей силе.

Фильтрование при постоянной разности давлений происходит при поддержке постоянного давления в ресиверах. При этом скорость процесса фильтрования уменьшается в связи с увеличением сопротивления слоя осадка возрастающей толщины.

Фильтрование при постоянной скорости – разность давлений постоянно увеличивают для сохранения скорости фильтрования в следствие увеличения сопротивления слоя осадка.

4. Классификация осадков при фильтровании. Как влияет перепад давления на удельное сопротивление осадка? Влияние сжимаемости осадков на выбор рабочих давлений при фильтровании.

Осадки, получаемые на фильтровальной перегородке при разделении суспензий подразделяют на несжимаемые и сжимаемые. Под несжимаемыми понимают такие осадки, в которых пористость (отношение объема пор к объему осадка) не уменьшается при увеличении разности давлений. Пористость сжимаемых осадков уменьшается, а их гидравлическое сопротивление потоку жидкой фазы возрастает с увеличением разности давлений.

Для получения относительно трудно деформируемых агрегатов из тонкодисперсных первичных частиц суспензии к ней добавляют перед ее разделением на фильтре различные коагулянты и флокулянты. Объединение тонкодисперсных частиц в более крупные агрегаты приводит к увеличению размера пор в осадке, соответствующему уменьшению его гидравлического сопротивления и повышению скорости фильтрования.

5. Назовите основные конструкции фильтров. Работа какого промышленного фильтра воспроизводится на лабораторной установке?

Фильтрование проводится с помощью погружной фильтровальной воронки. Погружная воронка в данном случае моделирует работу одной из ячеек барабанного вакуум-фильтра. В погружной воронке имеется съёмная опорная решётка, на которую накладывается фильтровальная перегородка, выполненная из ткани. Опорная решётка и ткань зажимаются с помощью гайки.

6. С какой целью проводят лабораторное моделирование работы промышленных фильтров?

Лабораторное моделирование работы промышленных фильтров проводят с целью демонстрации устройства и принципа действия фильтра вне предприятия, в рамках обучения и ознакомления с прибором.

7. Какие существуют методы теоретического расчёта величины сопротивления осадка? В каком режиме течения они применимы?

Уравнение фильтрования при постоянной скорости процесса.

Уравнение показывает, что при W=const разность давлений возрастает по мере увеличения продолжительности фильтрования. Это уравнение применимо к несжимаемым осадкам; при его использовании для сжимаемых осадков следует имеет в виду зависимость удельного сопротивления осадка от разности давлений.

8. Каковы единицы измерения величин удельного сопротивления осадка, сопротивления фильтровальной перегородки и констант процесса фильтрования?

Удельное сопротивление осадка численно равно разности давлений, необходимой для того, чтобы жидкая фаза с вязкостью 1 Н∙сек/м² фильтровалась со скоростью 1 м/сек сквозь слой осадка толщиной 1 м. Имеет порядок м^-2

При μ =1 Н∙сек/м² , h_ос = 1 м и W = 1 м/сек величина r₀ =

При μ =1 Н∙сек/м² и W = 1 м/сек величина R_фп = . Это означает, что сопротивление фильтровальной перегородки численно равно разности давлений, необходимой для того, чтобы жидкая фаза с вязкостью 1 Н∙сек/м² проходила сквозь фильтровальную перегородку со скоростью 1 м/сек. Имеет порядок м^-1

Сопротивление фильтрующей перегородки можно заменить сопротивлением слоя осадка, оказывающего такое же сопротивление процессу фильтрования, какое оказывает фильтрующая перегородка, и выразить соответствующим количеством фильтрата С:

, где С – константа фильтрования, характеризующая гидравлическое сопротивление фильтрующей перегородки м³/м²

9. Для чего устанавливается мешалка в корыте барабанного вакуум-фильтра? Почему в барабанном вакуум-фильтре суспензию перемешивают, а в ленточном нет? Какая мешалка установлена в корыте барабанного фильтра?

В барабанном вакуум-фильтре направление фильтрование противоположно силе тяжести, поэтому для предотвращения осаждения частиц на дно корыта используется качающаяся мешалка, совершающая маятниковые движения в зазоре между барабаном и корытом. Ввод суспензии возможен в любой точке корыта и производится непрерывно для поддержания постоянного уровня.

В ленточном фильтре направления силы тяжести и движения фильтрата совпадают, поэтому ему мешалка не требуется.