Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Расчетная часть

Читайте также:
  1. I часть
  2. II часть
  3. II. Основная часть. Марксистская школа.
  4. II. Практическая часть
  5. II. Практическая часть
  6. II. Практическая часть
  7. II. Практическая часть

 

Технологический расчет включает материальный баланс процесса фильтрования и определение количеств материальных потоков, а также определение: 1) соотношение объемов осадка и фильтрата; 2) объема осадка на 1м2 поверхности фильтра; 3) времени фильтрования; 4) скорости фильтрования; 5) площади поверхности фильтрования; 6) расхода промывной воды и времени промывки осадка.

Материальный баланс процесса фильтрования. Материальный баланс составляется для определения производительности фильтра по осадку, фильтрату или суспензии.

Уравнение материального баланса имеют следующий вид:

 

1) для всей системы

(1.1)

 

2) для твердой фазы

 

(1.2)

 

Массовая доля твердой фазы в суспензии или осадке при заданном соотношении жидкой и твердой фаз определяется по формуле

 

n = Ж:Т=(1 x)/x. (1.3)

 

Совместным решением уравнений (1.1) и (1.2) определяют количество влажного осадка и фильтрата.

Количество твердого вещества, содержащегося в суспензии:

 

GT= Gсxс (1.4)

 

Количество жидкой фазы в суспензии:

 

GЖ= Gс Gт (1.5)

 

Количество осадка:

 

Gос= GCxC/xоc (1.6)

 

Количество твердой фазы в осадке:

 

GT= сxоc (1.7)

 

Количество жидкой фазы в осадке:

GЖ= ос GT (1.8)

 

Количество фильтрата:

 

Gф= Gс Gос (1.9)

 

Полученные данные сводятся в таблицу материального баланса.

Для дальнейших расчетов необходимо определить:1)обьемную производительность фильтра по фильтрату

 

Vф=Gфф (1.10)

 

И по осадку

 

Vоc= Gосос (1.11)

 

2) Соотношение обьемов осадка и фильтрата

 

u= Vоc / Vф (1.12)

 

Величину u можно определить также по формулам

 

u = (1.13)

 

или

 

n =n = (1.14)

 

где, α = ρфт.

 

 

Плотность влажного осадка:

 

(1.15)

 

Выбор толщины слоя осадка на фильтре зависит от типа аппарат, характера и удельного сопротивления осадка и способа его сьема. Значения минимальной толщины слоя осадка для фильтров непрерывного действия приведены в табл. 4.2. Для аппаратов периодического действия рекомендуются следующие толщины слоя осадка: 1) нутч-фильтры вакуумные δ = 100 ÷ 250 мм; 2) фильтр-прессы δ = 30 ÷ 45 мм.

 

 

Таблица 1.1 − Минимальная толщина слоя осадка δ (в мм) для фильтров непрерывного действия

 

 

Фильтр Зернистый рассыпчатый слой Прочный, маловлажный слой Непрочный влажный слой Липкий слой
Барабанный с наружной фильтрующей поверхностью        
Барабанный с внутренней фильрующей поверхностью     - -
Дисковый        
Ленточный       -
Тарельчатый     - -

 

 

При расчете дисковых и барабанных вакуум-фильтров задают частоту вращения; толщина слоя осадка является величиной определяемой. Табл. 4.2 служит для контроля расчета (минимальную толщину слоя осадка диктуют условия сьема осадка – нож, валики, смыв и т. д.).

Если F = 1 м2, то обьем осадка

Voc = Fδ = 1∙δ (1.16)

 

а масса осадка

 

Goc = Vocρoc = δρoc (1.17)

 

Промышленное фильтрование проводят чаще всего при постоянной скорости фильтрования или при постоянном давлении.

При Δp = const основное уравнение фильтрования, определяющее скорость фильтрования,

 

(1.18)

 

Примет вид

 

V2 + (1.19)

 

где Ra/(rоu) = C – константа фильтрования, характеризующая гидравлическое сопротивление фильтрующих перегородки, м32; 2Δp/(μфrоu)= K – константа фильтрования, учитывающая режим процесса и физико-химические свойства осадка и жидкости, м2/с.

При ro/Ru>103 производительность фильтра по фильтрату выразится уравнением

 

V = F (1.20)

 

Из этого уравнения с достаточной степенью точности можно определить необходимую поверхность фильтрования

F = V / (1.21)

 

или время фильтрования при F = 1 м2

 

(2Δp) (1.22)

 

Для барабанных и дисковых вакуум-фильтров время фильтрования можно определить по формуле

 

(1.23)

 

Здесь φ1 – угол погружения барабана (диска) в суспензию, грал; n – частота вращения барабана (дисков), об/мин.

Скорость фильтрования в конце процесса определяется по формуле

 

Wкон = (1.24)

 

Если известна константа фильтрования К, то удельное сопротивление осадка roможет быть найдено по уравнению

 

(1.25)

 

где m' – масса влажного осадка в рассчете на 1 кг содержащегося в нем сухого вещества, кг/кг.

При отсутствии экспериментальных данных удельное сопротивление осадка можно определить по эмпирической формуле

 

= 0,69 ∙ 108Δp0,33 (1.26)

 

Скорость промывки осадка Wпр определяется соотношением

 

Wпр= Wконμфпр (1.27)

 

Длительность периода промывки:

 

τпр= (1.28)

 

Расход промывной воды:

 

= m (1.29)

 

Где m– удельный расход воды на промывку осадка, кг воды/кг осадка.

 

 

http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet

 

http://www.findpatent.ru/patent/211/2116139.html

 

http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet

 

Жужиков В. А - Фильтрование. Теория и практика разделения суспензий. Год выпуска: 1971:Жужиков В. А. Жанр: Физическая химия Издательство: Химия

 

Айнштейн А.Г. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии: Книги 1 и 2. – М.: Высшая школа, 2003. – 1757с.

 

Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: Учебник. – М.: Химия, 1977. – 729с.

 

Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии: Книги. 1 и 2. – М.: Химия, 1981. – 810с.

 

http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet

 

http://www.findpatent.ru/patent/211/2116139.html

 

http://www1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet

 

 

Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учебное пособие – изд. 9-е, доп. и перераб. – Л.: Химия, 1981. – 558с.

 

Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебник для техникумов. – Л.: Химия, 1991.–352 с.

 


Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 165 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Процесс фильтрование | Разные способы фильтрования | Осадки образующиеся при фильтровании | Классификация фильтров |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Обзор патентов| Вид спереди

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.025 сек.)