 |
Биофильтрование с закупориванием пор фильтрующей перегородки
|
|
|
|
Биофильтрование с закупориванием пор фильтрующей перегородки
При разделении вязких суспензий, содержащих небольшие количества мелкодисперсных частиц твердой фазы, происходит проникновение твердых частиц в пористый слой и отложение их на стенках пор.
В природных условиях такой процесс наблюдается очень часто (проникновение грунтовых вод в геологические массивы), кроме того, он широко используется для очистки сточных вод (при использовании песчаных и других фильтров, называемых глубинными из-за большой толщины фильтрующей перегородки).
При прохождении потока через фильтр в порах фильтрующей перегородки задерживаются отфильтрованные частицы, поэтому порозность фильтрующей перегородки непрерывно уменьшается, а сопротивление ее увеличивается.
Процессов фильтрования с забивкой пор проводится при постоянной скорости, а следовательно, для определения производительности фильтра может быть использовано уравнение:
,
,
Фильтрование газов
Фильтрование газов описывается теми же общими зависимостями, что и фильтрование суспензий.
Большой интерес представляют работы по определению механизма захвата выделяемых из потока твердых частиц. При этом рассматривают действие как гидродинамических сил (в частности, трения), так и сил поля (тяжести, центробежного, электрического и других) при условии, что твердые частицы, извлекаемые из потока газа, имеют меньший размер, чем размер пор или отверстий в фильтрующей перегородке. Так, например, при выделении твердых частиц размером менее 1 мкм необходимо учитывать диффузию, когда d = 0, 5 мкм, в потоке наблюдается броуновское движение, при d > 20 мкм имеют значение силы инерции и силы тяжести.
|
|
|
Захват частиц волокном фильтрующей перегородки может быть импульсным (при непосредственном ударе частиц, имеющих достаточную массу, и, следовательно, инерцию, чтобы пересечь линии тока газа) или диффузионным.
Одновременный учет инерционного и диффузионного механизмов захвата отделяемых от газа пылинок очень важен для частиц размером от 0, 1 до 1 мкм.
Расчеты газовых фильтров основываются исключительно на экспериментальных данных.
Существуют различные типы фильтровальных перегородок, выбор которых определяется размером дисперсных частиц, температурой газа, его химическими свойствами, а также допустимым гидравлическим сопротивлением.
Эффективность фильтрования
Большое значение для повышения эффективности работы фильтра имеют следующие факторы:
· предварительная подготовка суспензии,
· фильтрующая перегородка.
Подготовка суспензии проводится после качественного выяснения ее устойчивости.
Для уменьшения устойчивости суспензии применяют следующие приемы:
§магнитную обработку воды (обработанная в магнитном поле напряженностью ~103Э вода обладает плохой смачиваемостью, что позволяет интенсифицировать процессы разделения суспензий);
§обработку суспензий коагулянтами и флокулянтами;
§гидрофобизацию поверхности частиц (добавление в пульпу ПАВ).
Условия проведения процесса фильтрования могут быть улучшены с помощью повышения температуры, уменьшения вязкости и плотности суспензии.
Фильтруемость суспензии можно улучшить также с помощью ее предварительного классифицирования или флотации мелких фракций.
Классификация фильтров
| По способу организации процесса
| ||||||||||
Периодические | Непрерывные | |||||||||
|
| ||||||||||
Фильтрование под атмосферным давлением
|
|
    Фильтрование под вакуумом
| ||||||||
По способу создания движущей силы
Фильтование под избыточным давлением
Самостоятельно:
1. Биофильтры, виды, работа, основные параметры расчета. [1, 2, 5, 6]
Иоффе, И. Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии / И. Л. Иоффе. – Л.: Химия, 1991. – 328 с.
Федосеев К. Г. Процессы и аппараты биотехнологии в химико-фармацевтической промышленности М.: Медицина, 1969. – 200 стр.
|
|
|
