Химико-технологические процессы

Более совершенными являются многоярусные отстойники сбаланси-рованного, или уравновешенного. Такие отстойники также имеют общие вал и привод, но, в отличие от отстойников закрытого типа, их ярусы последовательно соединены по шламу: стакан для удаления шлама из каждого вышерасположенного яруса опущен нижним концом в слой сгущенного шлама нижерасположенного яруса.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.  Схема расчета отстойника.

В отстойнике  прямоугольного сечения длиной L (м) и шириной b (м) суспензия разделяется на осадок и слой осветленной жидкости высотой h (м). Производительность отстойника по осветленной жидкости (м³/с), скорость потока жидкости вдоль аппарата равна (м/с)

Для данных условий

.                                           (3.1)

Время прохождения t суспензией отстойника составит

.                                            (3.2.а)

За это же время  частицы, осаждающиеся  со  скоростью  (м/с)  должны  пройти  наибольший  путь h,  следовательно,  время отстаивания определится из уравнения

.                                           (3.2б)

Приравнивая правые  части  уравнений  (3.2.а)  и (3.2б)  и подставляя вместо его значение из уравнения (3.1), получим

,

откуда производительность отстойника по осветленной жидкости составит

,                                 (3.4)

где – поверхность отстойника, м².

Уравнение (3.4) показывает, что производительность отстойника не зависит в явном виде от его высоты.

Поэтому при проектировании отстойников их высоту следует принимать возможно меньшей, но такой, чтобы поперечное сечение потока было достаточным для обеспечения ламинарного режима течения. Поверхность же отстойника в соответствии с (3.4) имеет смысл по возможности увеличивать, для чего в отстойниках устанавливаются полки. Из уравнения (3.4) можно определить поверхность осаждения (в м²):

.                                         (3.4а)

При известной плотности  осветленной жидкости (кг³/м ), ее массовый расход будет , тогда

.                                     (3.4б)

Поставляя значение в уравнение (3.4б), получаем новую зависимость для определения поверхность осаждения:

.                              (3.4в)

При выводе этого уравнения  не учитывались обстоятельства, ухудшающие процесс отстаивания в реальных условиях: возможность вихреобразования в области ввода суспензии, наличие  застойных зон и другие. Поэтому при инженерных расчетах следует увеличить величину поверхности, полученную по уравнению (3.4в), на 30-35%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение.

При выборе метода разделения и аппаратов для его осуществления  следует учитывать много различных  факторов, которые в большинстве случаев взаимозависимы.

Прежде всего, следует учитывать требования, предъявляемые к качеству разделения:

- технологические (возможность использования продуктов разделения в дальнейшем технологическом процессе, их ценность и т.д.);

- экологические (влияние исходной системы и продуктов разделения на человека, окружающую среду) и другие.

На сам процесс разделения и работу аппарата влияют: заданные начальные и конечные концентрации дисперсной фазы и ее фракционный  состав; физические свойства фаз (их плотность, вязкость, температура, химическая агрессивность и др.)

На выбор аппарата влияют и такие его характеристики, как сложность конструкции и  обслуживания, стоимость очистки. Только соответствующие технико-экономические  расчеты могут служить надежной основой для выбора аппарата.

Отстойники просты по конструкции, но малоэффективны в работе. Они громоздки, в них плохо  отделяются мелкие частицы. Отстойники рекомендуется использовать для  предварительного разделения грубых и  высококонцентрированных суспензий.

 

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Шишмарев В.Ю. Автоматизация технологических процессов. – М.: Академия, 2005 – 352 с.

2. Туровец О.Г.,Родионов В.Б.,Бухалков М.И. Организация производства и управление предприятием. – М.: Издательский дом «ИНФРА-М», 2005 – 544 с.

3. Фролов В.Ф. Лекции по курсу "Процессы и аппараты химической технологии" – М.: Химиздат, 2008 – 608 с.

4. Закгейм  Александр Юделевич Введение  в моделирование химико-технологических  процессов. – М.: Химия, 2007 – 235с

5. Коган В.Б. Теоретические  основы типовых процессов химической  технологии. М.: Химия, 2006 - 512 с.

6. Малиновская Т.А., Кобринский И.А., Кирсанов О.С. Разделение суспензий в химической промышленности. М.: - Химия, 2007 – 156с.