Улучшение качества природных и очистка сточных вод. Новиков А.В - 97 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТвГТУ | Тверь

Составители: 

Рубрика: 

97
13.3. Фильтрование при постоянном перепаде давления
Фильтрованием называют процесс разделения суспензии на твердую
фазу (осадок) и жидкую фазу (фильтрат) с использованием пористых
перегородок. Жидкость движется через перегородку под действием
разности давлений с одной и другой ее сторон.
Скорость фильтрования принято выражать в дифференциальной
форме (основное уравнение фильтрования):
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
Δ
=≡
фп
R
S
V
xr
p
Sdt
dV
w
00
μ
,
где w – скорость фильтрования, м
3
/(м
2
·с); V – объем фильтрата, м
3
; S -
поверхность фильтрования, м
2
; t – продолжительность фильтрования, с;
Δp – перепад давлений, Па; μ – вязкость жидкой фазы, Па·с; r
0
– удельное
сопротивление осадка, м
–2
; x
0
– отношение объема осадка к объему
фильтрата; R
фп
– сопротивление фильтровальной перегородки, м
–1
.
Значения постоянных в уравнении фильтрования при постоянном
давлении Δp = const находят опытным путем. Для этого уравнение
приводят к линейному виду
pS
R
V
pS
xr
V
t
фп
Δ
+
Δ
=
μ
μ
2
00
2
.
Полученное уравнение в координатах V – t/V представляет собой прямую,
отсекающую на оси ординат отрезок, равный μR
фп
/(ΔpS), тангенс угла
наклона прямой k = μr
0
x
0
/(2ΔpS
2
).
Задача 3. Определите число фильтров периодического действия с поверхностью
фильтрования S
1
= 7 м
2
, необходимое для разделения суспензии, характеристики которой
приведены в задаче 1, в режиме фильтрования при постоянном давлении 1 атм.
Фильтрование проводят до накопления на фильтре осадка толщиной 10 см. При
фильтровании суспензии на модельном фильтре с поверхностью S
м
= 0,01 м
2
в
аналогичных условиях получена зависимость объема фильтрата от времени:
t, мин 5 10 15 20
V, л 55 75 90 100
Сопротивление фильтровальной перегородки в расчетах не учитывать.
Решение. Если сопротивление фильтровальной перегородки пренебрежимо мало
по отношению к сопротивлению слоя осадка, то основное уравнение фильтрования
можно записать в виде
V
pS
xr
V
t
2
00
2Δ
=
μ
.
Полученное уравнение в координатах V – t/V представляет собой прямую, проходящую
через начало координат, тангенс угла наклона которой k = μr
0
x
0
/(2ΔpS
2
).

Страницы