Экопроектирование

Калинина Екатерина, ЭКОМ-6

3. Какое оборудование  применяется при механическом, гидромеханическом,  аэромеханическом и массообменных  процессах обезвоживания.

При механическом применяются прессы, валки, вакуум-фильтры, сепараторы.

При гидромеханическом  – центрифуги.

При аэромеханическом – фильропрессы.

При массообменных  процессах обезвоживания – различные сушильные установки.

5. Какие жидкости помимо воды  можно удалять из пористых  твёрдых материалов при обезвоживании?

Нефть, масла, растворители.

6. Почему энергетически выгодно свободную воду удалять в механическом или гидромеханическом процессах, а не массообменном процессе сушки?

Потому что в механическом или  гидромеханическом процессах обезвоживание происходит без изменения агрегатного состояния жидкости, а при массообменном процессе сушки жидкость необходимо перевести в пар и затратить на каждый килограмм жидкости не меньше удельной теплоты парообразования. Свободную воду, в отличие от связанной, можно удалить в механическом или гидромеханическом процессах, так почему же этого не сделать?

7. Почему связанную  влагу нельзя удалять в механическом  или гидромеханическом оборудовании?

Потому  что энергия связи с материалом связанной влаги выше, чем свободной, и для того, чтобы удалить связанную влагу, необходимо приложить больше энергии, чем это возможно при использовании механического и гидромеханического оборудования.

8. От чего зависит кинетика  обезвоживания? Как влияет центробежное  поле на скорость обезвоживания?  Что такое фактор разделения, его физический смысл?

Кинетика  обезвоживания зависит от типа связи  жидкости с материалом, от физико-химических свойств материала и жидкости, размера частиц, состояния поверхности, размера пор материала и их структуры. При удалении свободной влаги с поверхности из пор твёрдых материалов под  действием центробежной силы, кинетика также зависит от величины самой центробежной силы и времени обработки материала в центробежном поле.

Чем выше центробежная сила, тем выше скорость сушки.

фактор  разделения - важный параметр центрифуг, характеризующий напряженность силового центробежного поля, безразмерная величина.  

Фр = w²R / g = n²R / 900  (1)

Фактор  разделения показывает, во сколько  раз центробежное ускорение, развиваемое  в данной центрифуге, больше ускорения свободного падения. Как видно из уравнения (1), фактор разделения численно равен центробежной силе, возникающей при вращении тела весом G = 1 кгс. Чем больше фактор разделения, тем интенсивнее происходит процесс центрифугирования (исключение составляет центрифугирование легко сжимающихся осадков в фильтрующих центрифугах). Величина фактора разделения в современных центрифугах лимитируется условиями прочности и динамической устойчивости машины.

10. Назовите силы, препятствующие полному обезвоживанию в центробежном поле

Силы поверхностного натяжения, капиллярные силы.

11. Почему обезвоживание в центробежном  поле энергетически более выгодное  по сравнению с сушкой?

Потому что обезвоживание в  центробежном поле происходит без изменения агрегатного состояния жидкости, а при сушке жидкость необходимо перевести в пар и затратить на каждый килограмм жидкости не меньше удельной теплоты парообразования.