| № зада – ния | Производитель – Ность | DР *10 5 Па | Хс , % ( масс) | W , % (масс) | rж кг/ м3 | rт , кг/ м3 | m*10-3 Пас | m пр *10-3 Па с | Vпр 103 м3 / кг | Rф.п. 10-9 , 1/ м | |||
| Vc , м3 / час | Gт , кг/час | ||||||||||||
| 8 | - | 432,0 | 6,0 | 8,5 | 55 | 1070 | 2360 | 1,30 | 1,27 | 1,2 | 39,0 | ||
| № Величины | 8 | ||||||||||||
| r0, .10-12 , 1/ м2 | - | ||||||||||||
| rm .10-9 , м/ кг | 54 | ||||||||||||
Фильтрование – это технологическая операция разделения неоднородных (гетерогенных) систем – суспензий или аэрозолей при помощи пористых (фильтровальных) перегородок, задерживающих твердую (дисперсную) фазу и пропускающих жидкую или газовую фазу (дисперсионную среду). Движущая сила процесса - разность давлений по обе стороны фильтровальной перегородки. Процессы фильтрования суспензий и дымов обычно рассматривают раздельно. В данной работе в дальнейшем речь пойдет лишь о фильтровании водных суспензий.
1.1. Методика расчета процессов фильтрованияРасчет процесса фильтрования включает следующие этапы:
· составление материального баланса и определение материальных потоков;
· определение необходимой поверхности фильтрования для обеспечения заданной производительности фильтра;
· вычисление объема промывной жидкости;
· определение продолжительности промывки осадка.
Методика расчета зависит от типа и конструктивных особенностей фильтра, характера заданных и определяемых величин и условий проведения процесса фильтрования.
2 Материальный баланс процесса фильтрованияМатериальный баланс для процесса фильтрования составляют для определения производительности фильтровальной установки по осадку, фильтрату или исходной суспензии. Соответствующие уравнения имеют вид:
для всей гетерогенной системы
Gс = Gф + Gос , (1)
для твердой фазы
Gс .Хс = Gос .Хос , (2)
или
Gс .Хс = Gос (1 - W),
где W = (1 - Хос ) – влажность осадка.
Решая уравнения (1) и (2), определяем составляющие материального
баланса.
Определяем массу суспензии:
т.к. Gт = Gс .Хс , то Gс = GТ /Хс
Gc = 432*100/8,5 = 5082,3кг/ч
Определяем массу жидкой фазы:
Gж = Gс - Gт
Gж = 5082,3 - 432 = 4650,3 кг/ч
Массовая концентрация в осадке равна
X ос = W – 1
Xос = 0,55 – 1 = 0,45 или 45%
Определяем массу влажного осадка:
т.к. Gс ·Хс = Gос ·Хос ,
то
Определяем массу жидкой фазы во влажном осадке:
Gж (ос) = Gос - Gт = 960 – 432 = 528 кг/ч
Определяем массу фильтрата:
т.к. Gс = Gф + Gос
то Gф = Gс - Gос = 5082,3 – 960 = 4122 кг/ч
Результаты представляем в виде таблицы (табл. 1)
Таблица 1
Материальный баланс (кг/час)
| Приход, кг/час | Расход, кг/час | ||
| С суспензией | 5082,3 | С осадком | 960 |
| В том числе: | В том числе: | ||
| Твердая фаза | 432 | Твердая фаза | 432 |
| Жидкая фаза | 4650,3 | Жидкая фаза | 528 |
| С фильтратом | 4122 | ||