Учебно-методический комплекс по предмету обсуждена на заседании кафедры «Химическая технология»



Download 14,75 Mb.
bet6/82
Sana25.02.2022
Hajmi14,75 Mb.
#303588
TuriУчебно-методический комплекс
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   82
Bog'liq
OП компл. янгиси 16.09.2021(1)

Рамные и камерные фильтр-прессы. Фильтры периодического действия рамного типа широко используют в промышленности благодаря сравнительно простому устройству и возможности проводить процесс при повышенном давлении (обычно 0,3-0,5 МПа). Типовой конструкцией является плиточно-рамный фильтр-пресс (рис. 2.1). Фильтровальными перегородками в нем служат прямоугольные отрезки ткани, зажатые между череду­ющимися рамами 2 к плитами 3. Плиты и рамы (обычно чугунные) расположены вертикально и закреплены на опорной конструкции, состоящей из стоек, опорной 1 и прижимной 5 плит, двух опорных брусьев 4 круглого сечения и гидравлического или электромеха­нического зажима 6. В малых фильтр - прессах используют ручной винтовой зажим. Для подвода суспензии, промывной жидкости и сжатого воздуха опорная плита 1 снабжена штуцерами (бобыш­ками) 7 и 8. Плиты фильтров с раздельным отводом фильтрата снабжены кранами 9.

Рама (рис. 2.2) имеет сквозную полость в и гладко обработан­ные края 2. В плите выполнены две впадины, разделенные стен­кой 4, ребра 3 немного не доходят до нижнего края впадин и слу­жат опорой для фильтровальной ткани. Плиты и рамы опираются приливами (ручками) на опорные брусья. В краях плит и рам имеются отверстия г и е, образующие при сжатии плит каналы для подачи суспензии, сжатого воздуха и промывной жидкости, а также канал для отвода фильтрата. Отверстия г для суспензии радиальными отверстиями сообщаются с полостями е рам, а отвер­стия е для сбора фильтрата - с впадинами плит.


Используют также фильтр - прессы с раздельным отводом филь­трата из каждой плиты. В этом случае сквозные отверстия е отсутствуют, а впадины каждой плиты соединены с отводным отверстием в ее нижней части, снабженным краном. Вытекающий из кранов фильтрат собирается в специальный желоб, откуда отводится по назначению. Таким образом, можно отключить закрытием кранов те плиты, из которых выходит загрязненный фильтрат (например, из-за повреждения фильтровальной ткани).


После окончания фильтрации осадок промывается жидкостью. По окончании промывки происходит осушка осадка сжатым воздухом, подаваемым по каналу для суспензии или промывной жидкости. Затем освобождают зажим, плиты, и рамы поочередно отодвигают по опорным брусьям в сторону зажима и из полостей рам вручную скребком или лопаткой удаляют осадок, падающий в расположенное под фильтром корыто. После выгрузки осадка плиты и рамы вновь собирают, зажимают и цикл работы фильтра повторяется.


Основные преимущества рамных фильтр - прессов — большая удельная поверхность фильтрации, отнесенная к единице массы аппарата, отсутствие движущихся частей, возможность отключать отдельные плиты (при раздельном отводе фильтрата). Благодаря значительной движущей силе фильтр обладает высокой произ­водительностью единицы фильтрующей поверхности.
2.3. БАРАБАННЫЕ ВАКУУМ ФИЛЬТРЫ

Барабанные вакуум-фильтры относятся к аппаратам непрерыв­ного действия. Их рабочий орган медленно вращающийся цилиндрический барабан с двойной стенкой. Одна из стенок (чаще наружная) перфорирована и снабжена фильтровальной перегород­кой (покрыта тканью или сеткой). Полость между стенками с тор­цов барабана закрыта кольцевыми крышками и служит для сбора фильтрата, отводимого затем из фильтра по дренажным трубкам. Осадок снимается с барабана при его вращении ножом или другим заменяющим его устройством.


Примером такого фильтра может служить барабанный ячейко­вый вакуум-фильтр с наружной фильтрующей поверхностью - наиболее распространенный фильтр непрерывного действия. Ос­новной рабочий элемент машины - барабан 4 (рис. 2.4), про­странство, между стенками которого разделено радиальными перегородками на ряд ячеек. Ячейки закрыты перфорированными листами, прикрепленными к перегородкам и бортам винтами с потайными головками.

Снаружи перфорированные листы покрыты фильтровальной тканью. Каждая ячейка снабжена дренажной трубкой 9. Трубки служат одновременно спицами, связывающими барабан со ступи­цей, к которой крепятся полые цапфы. Обычно трубки образуют сплошной конический диск с каналами, переходящий в ступицу. Цапфами 3 и 8 барабан опирается на подшипниковые узлы 2 и 5, закрепленные на станине фильтра. Барабан приводится во вра­щение через зубчатое колесо 1, закрепленное на цапфе 3, частота вращения 10-50 ч-1. Нижняя часть барабана погружена в сус­пензию, подаваемую в корыто 13, последнее снабжено переливной трубой 12. В нижней части корыта под барабаном помещена маят­никовая мешалка 14 с приводом 15, закрепленная на шарнирах и совершающая касательное движение. Мешалка препятствует гравитационному осаждению суспензии и образованию осадка на дне корыта. Над барабаном расположено устройство 10 для промывки осадка, состоящее из коллектора, ряда форсунок, разбрызгивающих промывную жидкость, и полосы ткани, натянутой на ролики и предохраняющей осадок от размывания. Ячейки фильтра соединены дренажными трубками с продольными каналами в стенке полой цапфы 5. При вращении барабана каждая ячейка через дренажную трубку, канал цапфы и распределитель­ное устройство 6 соединяется через штуцера 7 попеременно со сборниками основного и промывного фильтратов, находящимися под вакуумом, и с источником сжатого воздуха, служащего для отделения (отдувки) осадка от фильтровальной ткани перед снятием его ножом 11 и для регенерации (очистки) фильтроваль­ной ткани.


Распределительное устройство состоит из круглого корпуса, ячейковой и распределительной шайб. Корпус разделен перегородками на отсеки и снабжен штуцерами. Ячейковая шайба, закрепленная на цапфе барабана, имеет по окружности ряд отвер­стий (по числу ячеек фильтра) и вращается вместе с барабаном. Распределительная шайба, закрепленная на неподвижном кор­пусе распределительного устройства, имеет секторные окна. Шайбы пришлифованы и прижаты одна к другой действием ва­куума и пружины.
На каждой ячейке последовательно происходят различные стадии процесса. Ячейки барабана 1 (рис. 2.5), находящиеся в зоне I (фильтрование), погружены в суспензию (в корыто 13) и через -распределительное устройство 8 соединены со сборником основного фильтрата и с вакуумной системой. Под действием вакуума происходит фильтрация суспензии. На поверхности ячеек, покрытой фильтровальной тканью, образуется осадок; фильтрат собирается в полостях ячеек и через дренажные трубы 2 и отсек 12 распределительного устройства отводится в сборник. По мере движения ячейки в пределах этой зоны толщина осадка постепенно увеличивается. В зоне II (первое обезвоживание) ячейки уже не погружены в суспензию, но еще соединены со сбор­ником основного фильтрата. Здесь происходит первое обезвожи­вание осадка под действием вакуума воздухом, вытесняющим жидкость из пор осадка.

В зоне III (промывка) осадок орошается промывной жидкостью, поступающей на его поверхность из форсунок 4 через поры ткани 5, натянутой на ролики 3. Здесь ячейки через отсек 6 распределительного устройства 8 соединены со сборником про­мывного фильтрата. Под действием вакуума промывная жидкость фильтруется через осадок, вытесняя из его пор остатки жидкой фазы суспензии.


В зоне IV (второе обезвоживание) осадок не орошается, но ячейки остаются соединенными со сборником промывного филь­трата. Затем в зоне V (удаление осадка) через штуцер 7 в ячейки подается сжатый воздух. При деформации и колебаниях филь­тровальной ткани осадок от нее отделяется и падает на нож 9. С ножа осадок соскальзывает в бункер - сборник осадка.
Регенерация (очистка) ткани происходит в зоне VI. Здесь ячейка погружена в суспензию и в нее через штуцер 10 подается сжатый воздух. При барботаже воздуха через суспензию проис­ходит отмывка ткани от частиц, застрявших в ее порах.

ОПОРНЫЕ СЛОВА


Гетерогенные, суспензия, сплошная фаза, аэрозоли, фильтр, пористые перегородки, рамные, плиты и рамы, фильтр – пресс, барабанные, перфорированные листы, фильтровальная ткань, распределительное устройство.


КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ


1. На какие виды подразделяются неоднородные системы?


2. Какие процессы применяются для разделения неоднородных систем?
3. С помощью чего осуществляется разделение неоднородных систем в фильтрах?
4.Объясните принцип работы рамного фильтр-пресса.
5. Каково основное преимущество рамных фильтр-прессов?
6. Что является основным рабочим органом барабанного вакуум фильтра?
7. Устройства и принцип работы барабанного вакуум фильтра?
8. Какие процессы происходит в зонах БВФ?
ЛЕКЦИЯ № 3 «Правила эксплуатации производства хлористого калия»
(4 часа)
3.1. Центрифуги
3.2. Гидроциклоны
3.3. Пылеочистное оборудование

3.1. ЦЕНТРИФУГИ


Один из распространенных способов разделения жид­ких неоднородных систем в процессах химической технологии - центрифугирование. Центрифугированием называют процесс ме­ханического разделения неоднородных систем в поле центробеж­ных сил, создаваемых во вращающемся барабане центрифуги.


Методом центрифугирования достигается достаточно четкое и в то же время быстрое разделение суспензий и эмульсий в цен­тробежном поле. В центрифугах разделяют самые разнообразные жидкие неоднородные системы: сырую нефть, суспензии поливинилхлоридной смолы, смазочные и растительные масла, смеси кристаллов солей с маточными растворами, каменноугольный шлам, суспензию крахмала, дрожжевую суспензию и др.
Центрифуги делят, на два основных класса: осадительные и фильтрующие.
Осадительные центрифуги не вполне правильно иногда назы­вают отстойными. Их отличительная конструктивная особен­ность - наличие барабана со сплошной (неперфорированной) стенкой. Разделение суспензии или эмульсии в такой центрифуге происходит осаждением (или всплыванием) взвешенных в жид­кости твердых частиц или капель другой жидкости под действием центробежных сил. Осаждение частиц в центрифуге происходит так же, как в отстойнике, но со значительно большей скоростью.
Фильтрующие центрифуги, используемые только для разделе­ния суспензий, имеют барабаны с перфорированной стенкой. Поверхность барабана изнутри обычно покрыта фильтровальной перегородкой (тканью или сеткой). Фильтрующие центрифуги являются по существу фильтрами, в которых движущая сила (разность давлений) создается под действием центробежных сил, действующих на вращающуюся в барабане жидкость.
По величине движущей силы центрифуги превосходят фильтр - прессы; если в последних рабочая разность давлений обычно не превышает 0,3-0,5 МПа, то в центрифугах она составляет 1-2 МПа. Значительно проще в центрифугах организовать тщатель­ную промывку осадка и непрерывную или механизированную его выгрузку. Основное преимущество фильтрующих центрифуг - эффективная осушка осадка. Например, при отделении на цен­трифугах кристаллов солей от маточных растворов влажность осад­ка обычно не превышает 1-2 %, что недостижимо в фильтрах. Недостатки всех центрифуг - наличие вращающегося ротора и его опор, повышенный расход энергии на привод и ограниченная поверхность фильтрования или осаждения.
Основные параметры. Фактор разделения (критерий Фруда) характеризует степень интенсификации процесса в центрифуге по сравнению с аналогичным процессом в гравитационном поле. При этом осадительное центрифугирование сопоставляют с гравита­ционным отстаиванием, а центробежное фильтрование - с филь­трованием под гидростатическим давлением при одинаковых тол­щинах слоев суспензии.
Целесообразно определить фактор разделения как отношение движущих сил осаждения одиночной частицы в центрифуге и гравитационном отстойнике. В отстойнике частица осаждается под действием разности ее веса и выталкивающей силы, т. е. движу­щая сила F0 = mg - m1g, где m - масса частицы; m1 - масса жидкости, вытесненной частицей; g - ускорение свободного па­дения.
Аналогично в центробежном поле движущая сила равна раз­ности центробежной силы, действующей на частицу, и архиме­довой центробежной силы, обусловленной действием центробеж­ных сил на окружающую частицу жидкость:

Fц = mω2r - m1 ω2r (3.1)


где ω - угловая скорость; r - радиус вращения частицы (вместе с жидкостью и барабаном центрифуги). Фактор разделения


Kр = Fц/F0 = ω2r /g (3.2)


показывает, во сколько раз ускорение (напряженность) центро­бежного поля ω2r превышает ускорение свободного падения. Как отношение однородных величин, фактор разделения - вели­чина безразмерная.


Так как радиус r в формуле (2.2) не является постоянной величиной, в разных зонах барабана центрифуги фактор разде­ления имеет неодинаковые значения; поэтому различают номиналь­ный и эффективный факторы разделения. Как характеристику конкретной конструкции центрифуги используют номинальный фактор разделения (максимально возможное его значение)

Кр.н = 2n2D, (3.3)


где n - частота вращения ротора центрифуги, с-1; D - наиболь­ший внутренний диаметр барабана, м.


Различают центрифуги тихоходные (Кр. н < 1000), нормаль­ные (1000 < Кр.н < 3500) и скоростные или сверхцентрифуги (Кр. н > 3500).

Download 14,75 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   82




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish