2.Опис установки

Установка складається з рамного фильтр-пресса 1, напірного бака 2, ємкості для підготовки суспензії 3 і компресора 4.

Необхідно ознайомитися з пристроєм фильтр-пресса, зібрати його і підготувати до роботи. Перед фільтруванням слід приготувати суспензію. Суспензію, що знаходиться в ємкості, ретельно перемішують, для цього через суспензію барботується повітря, що подається в ємність компресором. Для інтенсивного перемішування суспензії треба відкрити крани. Після ретельного перемішування протягом 3...4 хвилин кран закривається, в ємкості росте тиск, під дією якого суспензія витісняється в напірний бак. Після заповнення напірного бака відкривається кран і суспензія подається у фільтр, на якому заздалегідь вигвинчується на два обороти повітряний кран для випуску повітря. Після випуску повітря з фільтру повітряний кран закривається, рідина, проходячи через перегородки, що фільтрують, збирається в мірні стакани. Маса, фільтрату визначається через кожних 30 с, для цього у момент виходу фильтрату з фільтру після подачі суспензії включається секундомір. Через кожних 30 с проводиться заміна мірних стаканів і на вагах визначається маса порції фільтрату. Рушійна сила фільтрації рівна тиску гідростатичного стовпа рідини. Результати вимірювань заносять до таблиці.

3. Результати вимірювань

Номер досліду	Експериментальні дані		Розрахункові дані
	Δτ, c	ΔG, кг
1
…
10

4. Обробка результатів вимірювань

4.1 Для визначення констант фільтрування рівняння 1 представляємо у наступному вигляді:

(2)

Рівняння 2 є рівнянням прямої лінії, з кутом нахилу α, тангенс якого tg(α)=2/K

4.2 Використовуючи розрахункові дані, графік залежності

4.3 Знаходять константу фільтрування К=2/tg(α)

4.4 Знаходять із графіка значення відрізку В, та визначають

(3)

5. Звіт о виконаній роботі повинен містити:

1. Мета роботи.

2. Основні теоретичні положення.

3. Схема установки.

4. Таблиця вимірювань.

5. Результати розрахунків у вигляді рівняння фільтрування.

6. Висновки.

6. Контрольні запитання

1. Визначення процесу фільтрування.

2. Призначення процесу фільтрації.

3. Які неоднорідні системи вам відомі?

4. Що таке швидкість фільтрації, від чого вона залежить?

5. Що є рушійною силою процесу фільтрування? Способи її створення.

6. Що характеризують константи фільтрування?

7. У чому полягає методика експериментального визначення констант процесу фільтрування?

8. Як влаштований і працює фильтр-пресс?

Лабораторна робота № 6

ВИПРОБУВАННЯ НАДЦЕНТРИФУГИ

Мета роботи – вивчити процес осадження твердих частинок суспензії під дією відцентрової сили; визначити фактор розділення центрифуги; визначити максимальну продуктивність центрифуги для даного продукту; розрахувати потужність двигуна центрифуги

1. Теоретичні відомості

Швидкість осадження твердих частинок під дією гравітаційних сил невелика, вона падає зі зменшенням розміру твердих частинок і різниці густин між фазами, а також із зростанням в’язкості середовища.

Збільшення швидкості процесу можливе в полі дії відцентрової сили. При обертанні рідини в центрифугах на неї діє гравітаційна сила F_г=m g , а також відцентрова сила

F_ц =mw²r, (1)

де w²r – відцентрове прискорення;

w – кутова швидкість обертання частинки;

r – радіус обертання частинки.

На практиці w²r >> g, тому процес осадження в центрифугах розглядають під дією тільки відцентрової сили.

Для розділення рідких неоднорідних систем у відцентровому полі застосовуються машини, які називаються центрифугами, процес розділення називається центрифугуванням. Основний робочий орган центрифуги – барабан, який обертається. Барабани відстійних центрифуг повинні бути суцільними, щоб затримувати на своїй поверхні частинки дисперсної фази. Інтенсивність центрифугування характеризується фактором розділення. Для відцентрового поля фактор розділення

(2)

Число фактора розділення показує, у скільки разів відцентрове прискорення більше прискорення вільного падіння. Всі центрифуги по величині чинника розділення класифікуються на дві групи: нормальні (з фактором розділення K< 3000) і надцентрифуги, у яких К > 3000.

При ламинарном режимі швидкість осадження у відцентровому полі

ω_ц=ω_o·K (3)

де ω_o – швидкість осадження в полі дії сил тяжіння.