Характеристика режимів осадження частинок у рідині

Значення Re	Рівняння для визначення x	Характеристика режиму
Re £2 500 > Re > 2 Re > 500	x = 24/Re x = 18,5/Re0,6 x = 0,44	Ламінарний Перехідний Турбулентний

Рис. 3.17 Схема апарата для осадження:

а) періодичної дії: 1- корпус; 2 - патрубок для входу освітленої рідини; 3 - збірник осаду; 4 - патрубок для виходу осаду

б) безперервної дії: 1 - патрубок для входу вихідної рідини;

2 - корпус; 3 - патрубок для виходу освітленої рідини;

4 - збірник осаду; 5 - патрубок для виходу осаду

Формула швидкості осадження при центрифугуванні має вигляд:

v_oc = ,(3.10.)

де w - кутова швидкість обертання частинки, рад/с;

R - радіус обертання частинки, м.

Рис. 3.18 Схеми центрифуг:

а - відстійна; б – фільтрувальна:

1 - патрубок для подавання вихідної рідини; 2- барабан центрифуги; 3 - перфорована стінка центрифуги;

4 - фільтрувальна перегородка; 5 - осадок; 6 - приймач;

7 - патрубок для відведення; 8 - приводний вал

Рис. 3.19 Барабани сепараторів:

а - сепаратора-очищувача; б - сепаратора-розділювача:

1 - вхідний патрубок; 2 - корпус барабана; 3 - тарілки;

4 - осадок; 5 - тарілкоутримувач; 6 - привідний вал

Рис. 3.20. Схема гідроциклону:

1 - патрубок для виходу осаду; 2 - конічна частина апарата;

3- вихідний патрубок; 4 - камера для освітленої рідини;

5 - патрубок у перегородці; 6 - перегородка; 7 - патрубок для виходу освітленої рідини; 8 - циліндрична частина апарата.

Фільтрування матеріалів

Рушійною силою процесу фільтрування є різниця тисків над фільтрувальною перегородкою і під нею (рис. 3.21).

Dр = р₁ - р₂, (3.11)

де Dр− рушійна сила процесу фільтрування, Па;

р₁ −тиск над фільтрувальною перегородкою, Па;

р₂ − тиск під фільтрувальною перегородкою, Па.

Рис. 3.21. Схема фільтрування при постійному тиску:

а - при надлишковому тискові; б - під вакуумом:

1 - патрубок для входу вхідної системи; 2 - вихідна система; 3- осадок; 4 - фільтрувальна перегородка; 5 - фільтрат; 6 - патрубок для виходу фільтрату; 7 - патрубок до насоса; 8 - патрубок для подавання стиснутого повітря

Рис. 3.22. Схема фільтра-преса: 1 - фільтрувальна перегородка; 2 - ребра рами

Рис. 3.23. Пісковий фільтр: 1 - сітчасті диски; 2 – пісок; 3 - корпус; 4 - повітряний кран; 5 - труба для підведення суспензії; 6 - вата; 7 - фільтрувальна тканина; 8 - труба для відведення фільтрату

8. Мембранні методи розділення рідинних систем

Рис. 3.24. Схема виникнення зворотного осмосу:

а - осмос; б - стан рівноваги; в - зворотний осмос

Селективність мембран - це їхня вибіркова здатність пропускати ті чи інші речовини.

j = (X₁ – X₂) ×100/X₁, (3.12.)

де j - селективність мембран;

X₁, X₂ -концентрація розчиненої речовини у вихідній рідині і фільтраті, кг/м³; моль/м³.

G = V/F×t ,(3.13)

де G −проникність мембран, м³/(м²×с);

V — кількість фільтрату, м³;

F — робоча поверхня мембрани, м²;

t - тривалість фільтрування, с.

Рис. 3.21. Схеми установок для мембранного розділення рідинних систем:

а - з плоским розташуванням мембран: 1 - нижня основа;

2- герметична прокладка; 3 - верхня основа;

4 - напівпроникна мембрана; 5 - підкладка;

б - із циліндричним розташуванням мембран:

1 - циліндрична підкладка; 2 - напівпроникна мембрана;

3 - корпус установки

Контрольні питання і завдання.

1. Що розуміють під дисперсною системою?

2. Назвіть види дисперсних систем.

3. Як визначається ступінь дисперсності гетерогенних систем?

4. Які використовують методи характеристики дисперсності складних систем?

5. Назвіть способи перемішування.

6. Назвіть види мішалок для механічного перемішування.ї

7. Перелічить емульгатори, охарактеризуйте механізм їх дії.

8. Призначення процесу піноутворення.

9. Що розуміють під процесом псевдозрідження?

10. Які сили діють на частинку в полі сил тяжіння?

11. Як розраховується швидкість осідання частинки в рідкому середовищі?

12. Інтенсифікація процесу осадження.

План

1. Подрібнення матеріалів

1.1. Теорія дроблення.

1.2. Апарати для дроблення.

1.3. Теорія різання.

2. Обробка матеріалів тиском (пресування)

2.1. Апарати для пресування

3. Змішування і розподіл (сортування) матеріалів.

3.1. Призначення та методи сортування. Характеристика апаратів для сортування.

Рекомендовані джерела:

Основні: 3 ,4 ,5, 7.

Додаткові: 2, 4, 5, 7, 8..

Міні-лексикон: брекитування,відтискання, дроблення,змішування, екструзія, подрібнення; пресування, просіювання, різання, роздавлювання,розколювання, розламування, розпилювання, сепарування, сортування, стирання, теорія дроблення, теорія різання, триєрування, формування.

1. Подрібнення матеріалів

аблиця 4.1