Осаждение под действием силы тяжести



Скачать 96.91 Kb.
Дата14.05.2019
Размер96.91 Kb.
Название файлаОсаждение под действием силы тяжести.docx

ОСАЖДЕНИЕ ПОД  ДЕЙСТВИЕМ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ  (ОТСТАИВАНИЕ)

Отстаивание под  действием силы тяжести. На частицу диаметром й, движущуюся в жидкости или газедействуют сила тяжести С, подъемная сила А (сила Архимеда) и сила сопротивления R (сила трения). Сила сопротивления среды (рис. 60) всегда направлена в сторону, обратную движению частицы. Если Л>С, то частица всплывает, а если 0> А, то она осаждается. Для случая равномерного осаждения частицы С = А + Я.[c.274]
Процесс осаждения под действием сил тяжести называется отстаиванием. Отстаивание суспензий протекает в несколько стадий, которые можно наблюдать, если тщательно перемешать разбавленную суспензию и поместить ее в стеклянный цилиндр  (рисунок 4.1).

Принципы аппаратурного оформления и расчет процессов осаждения. Осаждение в поле силы тяжести. По принципу действия аппараты для проведения процессов осаждения делятся на периодические, полунепрерывные и непрерывные. В аппараты периодического действия(рис. П1. 19, а) дисперсия загружается единовременно, а продукты разделения отводятся по завершении процессаЗадачей расчета процесса осаждения является определение размеров и режима работы отстойника. Если известно распределение частиц по размерам, то можно, исходя из желаемой степени разделения, задаться максимальным размерам частиц, попадание которых в осветленную жидкость допустимо. Скорость свободного осаждения Wq этих частиц находится по формуле (П. 167). Производительность отстойника по осветленной жидкости  V определяется как отношение объема этой жидкости Vo к времени отстаивания То

Сущность отстаивания заключается в том, что пыль, суспензию или эмульсию     пропускают через камеру, на дно которой под действием силы тяжести осаждаются взвешенные частицы. При отстаивании должны соблюдаться два основных требования 1) время пребывания элементапотока в аппарате должно быть равно или больше продолжительности осаждения частиц-, 2) линейная скорость потока в аппарате должна быть значительно меньше скорости осаждения.

Осаждение под     действием центробежной силы значительно эффективнее отстаивания под действием силы тяжести. Однако и при этом процессе во многих случаях не достигается четкое разделениенеоднородных смесейБолее высокую степень разделения обеспечивают процессы осаждения под действием электрического поля  и фильтрования.

Отстаиванием (фавитационным осаждением, седиментацией) называют     разделение дисперсных систем под действием силы тяжести. Отстаивание применяют для сгущения, осветления и классификации суспензийпромывки осадков, для грубой очистки газов от твердых частици для разделения эмульсий. При сгущении (осветлении) суспензий твердую фазу выделяют в виде влажного осадка, а при классификации твердую фазу делят на фракции различной  крупности.

Для     разделения суспензий в химических производствах при-леняют процессы осаждения твердой фазы в гравитационном тли центробежном полях. Если разделение ведется в емкостном аппарате под действием силы тяжести, то такой процесс  назы-пается отстаиванием, а аппарат — отстойником.

Не учитывая отмеченных различий и принимая, что     действующая силапри центробежном осаждении будет больше движущей силы при отстаивании в поле действия силы тяжести в раз, получим выражение для скорости центробежного осаждения  И ц, ана югичное уравнению (ХП.2)

Седиментация     широко используется в народном хозяйстве. В основном применение седиментации связано с отделением дне- персной фазы от дисперсионной среды, с классификацией дисперсной фазы, т. е. разделением ее на отдельные фракции, и с дисперсионным анализом. Разделение фаз и классификация дисперсной фазы относятся к технологическим гфоцессам и поэтому подробно рассматриваются в курсе процессов и аппаратов химической технологии. Здесь отметим только, что закономерности се-димеитацш ле кат в основе разделения фаз отстаиванием (осаждением иод денстзием силы тяжести), цеитр]1фугированием, разделения дисперсной фазы на фракции по крупности кусков, частиц с помощью гидравлической классификации (в зависимости от скорости осаждения частиц разного размера) или воздушной сепарации (в зависимости от скорости осаждения частнц разного размера в воздушной среде, в поле действия центробежных  сил и сил тяжести)

Отстаивание твердых частиц в газовой среде подчиняется принц11пиаль-110 тем же закономерностям, что и осаждение их под действием сил тяжести в капельной жидкости. Как следует из уравнения (П,116), скорость отстаивания  пропорциональна.

Неоднородные жидкие системы с более или менее грубым раздроблением дисперсной фазы поддаются разделению под действием одной только силы тяжести. Если плотность дисперсной фазт больше плотности дисперсионной среды, взвешенные частицы оседают на дно сосуда, и, наоборот, если плотность дисперсионной среды больше плотностивзвешенных частиц, последние всплывают кверху. Осаждение под действием силы тяжести твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии в жидкой среде, называют отстаиванием сгущением, седиментацией). Скорость осаждения взвешенных частиц зависит как от их плотности, так и от степени дисперсности, причем осаждение будет протекать тем медленнее, чем меньшими размерами обладают частицы дисперсной фазы и чем меньше разность плотностей обеих фаз. Практически методом отстаивания и декантации пользуются главным образом  для разделения грубых суспензий.

Осаждение под     действием силы тяжести твердых частиц, находящихся во взвешенном состоянии в жидкой среде, называется отстаиванием. Процесс отстаивания осуществляется в отсто11ни-ках он применяется для разделения жидких неоднородных систем  — суспензий и в отдельных случаях эмульсий.

Отделение клеточной биомассы в сепараторах протекает подобно осаждению при отстаивании под     влиянием силы тяжести. Однако помимо сапы тяжести в сепараторах на дрожжевую клетку действует еще центробежная сила, которая во много раз превышает силы тяжести. Под влиянием центробежной силы дрожже-вь1с клетки, имеющие плотность до 1,1 г/см ", отбрасшваются к периферии сосуда, а жидкость, лишенная дрожжей, как более легкая  ( плотность ее около 1 г/см ), будет собираться в центре сепаратора.[c.15]

Отстаивание. Для осаждения из сточных вод грубодисперсных примесей под     действием силы тяжести и для разделения несме-шивающихся жидкостей с различной плотностью в песколовках, нефтеловушзсах, отстойниках различных  конструкций осуществляют отстаивание.

Осаждение представляет     собой процесс разделения, при котором взвешенные в жидкости или газе твердные или жидкие частицы дисперсной фазы отделяются от сплошной фазы под действием силы тяжести, центробежной или электростатической силы. Осаждение под действием силы тяжести  называется отстаиванием.

Гравитационная очистка газовОтстаивание твердых частиц в газовой среде подчиняется тем же закономерностям, что и осаждение иод действием сил тяжести в капельной жндкости. Скорость отстаиванияпропорциональна разности плотности частиц ртв и газа рг. Обычно Рг во много раз меньше плотности твердых частиц ртв. Несмотря на это, очистка газов отстаиванием малоэффективна, так как силы, иод действием которых происходит осаждение, иевелпкн но сравнению с другими силами , действующими на частицы.

Поделитесь с Вашими друзьями:


База данных защищена авторским правом ©danovie.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница