ФТ_1 / ris_k_lr

Отстойники

Отстойники периодического действия. Суспензия заливается и остается в состоянии покоя определенное время, которое нужно для оседания частиц. После этого происходит декантация слоя осветленной жидкости, то есть слой жидкости сливают через краны или сифонную трубку, расположенную выше уровня осадка. После сливания жидкости осадок выгружается вручную через верх аппарата или удаляют при помощи нижнего спускового крана.

На рис. представлена емкость, имеющая краны для слива осветленной жидкости на разной высоте. После отстаивания открывают краны, начиная с верхнего, и сливают прозрачную жидкость.

Отстаивание можно производить и в обычных емкостях используя метод «сифона».

В отстойнике полунепрерывного действия подача разделяемой смеси и вывод очищенной сплошной фазы проводятся непрерывно, а удаление сгущенной дисперсной фазы (осадка, шлама и т. п.) – периодически.

В сепарационной части (рис. 12.3) исходная смесь разделяется на составляющие под действием сил тяжести. Легкая жидкость поднимается и вытекает из отстойника через верхний штуцер. Тяжелая жидкость опускается, и вытекает через нижний штуцер.

Отстойник непрерывного действия.

Самыми простыми отстойниками непрерывного действия являются «конусы».

Отстойник-конус представляет собой конический резервуар с углом наклона 60°. По желобу суспензия поступает в отстойник, после чего через воронку, которая имеет плавающее кольцо, стекает в конус. При этом взвешенные частицы осаждаются на дно корпуса, а осветленная жидкость удаляется по желобу.

Осадок, скапливающийся в нижней части конуса, отводится по трубе наружу. Конус соединяется с напорным трубопроводом при помощи патрубка. Таким образом, происходит промывка аппарата в том случае, если он засорен осадками.

Как правило, такие аппараты устанавливают в виде батарей из нескольких конусов соединенных последовательно.

На рисунке ниже изображена схема многоярусного отстойника непрерывного действия, используемого для очистки воды:

Суспензия направляется в корпус, где находятся несколько ярусов конических перегородок. Каждый ярус такого отстойника работает самостоятельно. Осветленная жидкость после очистки направляется по центральной трубе и выводится из аппарата. Осадок, который накопился на поверхности конических перегородок, сползает и удаляется через патрубок. Важно, чтобы угол наклона этих перегородок превышал угол естественного откоса осадка. Собирающийся на дне осадок отводится периодически.

Фильтрование – это процесс разделения при помощи пористых перегородок, пропускающих дисперсионную среду и задерживающих дисперсную твёрдую фазу.

Фильтрат

Твердая фаза

Фильтры, работающие под вакуумом — нутч-фильтры (рис. 12.4), состоят из толстостенного цилиндрического сосуда из фаянса или керамики, внутренняя часть которого разделена перфорированной перегородкой, с укрепленной на ней несколькими слоями фильтровальной бумаги и бельтинга. В верхнюю часть фильтра заливается взвесь, фильтрат собирается на дне нижней части. Вакуум создается под перегородкой, за счет вакуумной линии, соединенной через ресивер с вакуумным насосом. Назначение ресивера — сглаживать пульсации насоса и предупреждать переброс в него капельной фазы.

Фильтры, работающие под давлением — друк-фильтры (рис. 12.5), представляют цилиндрическую емкость с перфорированной перегородкой в нижней части (с укрепленным на ней фильтрующим материалом), на которую подается взвесь под давлением сверху с помощью сжатого воздуха или инертного газа. Для подачи жидкости на фильтр используется монтежю. Это вертикальный резервуар из химически стойкого материала, в который заливается раствор самотеком или с помощью вакуума, а затем продавливается сжатым воздухом. Монтежю снабжается мановакуумметром, имеет трубу для заполнения и продавливания жидкости и краны для подключения вакуумной линии. Перепад давлений здесь значительно выше, чем на нутч-фильтрах и может составлять от 2 до 12 атм.

Рамный фильтр-пресс (рис. 12.6) состоит из ряда чередующихся рам и плит, между которыми помещаются пластины фильтрующего материала. Герметизация между ними обеспечивается резиновыми прокладками. Плиты выполняют роль подпорки для фильтрующей ткани и имеют дренажные каналы для слива фильтрата. Рамы и плиты имеют отверстия, которые расположены так, что при сборке фильтра они образуют каналы для подачи раствора на каждую перегородку, слива фильтрата, подачи и отвода промывной жидкости с целью регенерации фильтра. Это достигается удалением осадка потоком промывной жидкости, подаваемым с противоположной стороны фильтрующей перегородки. Применяются при фильтровании растворов с небольшим количеством осадка, таких как экстракционные препараты, растворы и др. Кроме присущих друк-фильтрам преимуществ, они отличаются высокой производительностью за счет разности давлений от 2 до 15 атм, большой поверхностью фильтрования, простотой и удобством эксплуатации.

Центрифуги

Отстойные (рис. 12.7; имеют сплошной ротор, центробежное поле которого ускоряет процесс отстаивания взвеси на его внутренних стенках Отстойная центрифуга периодического действия с ручной выгрузкой осадка (рис. 3.6) состоит из барабана, насаженного на вращающийся вал и помещенного в корпус. Под действием центробежной силы, возникающей при вращении барабана, твердые частицы осаждаются в виде сплошного слоя осадка на стенке барабана, а осветленная жидкость переливается в кожух и удаляется через расположенный внизу патрубок. По окончании процесса осадок выгружается из центрифуги.

Рис. 3.6. Отстойная центрифуга:

1 — вал; 2 — барабан; 3 — корпус

В автоматических отстойных центрифугах загрузка материала, промывка, пропаривание и выгрузка осадка выполняются автоматически

Процесс в отстойной центрифуге состоит из разделения (осаждения) суспензии и отжима или уплотнения осадка.

Сверхцентрифуги (рис. 3.13). Фактор разделения составляет 15 000. В таких центрифугах разделяют очень тонкодисперсные суспензии и эмульсии.

Рис. 3.13. Сверхцентрифуга

1 — корпус; 2 — ротор; 3 — лопасть; 4 — подпятник; 5 — труба;

6 — отверстие для выхода осветленной жидкости; 7 — шпиндель; 8 — опора; 9 — шкив