Процессы осаждения под действием силы тяжести

Процессы осаждения под действием силы тяжести применяются там, где система составлена из компонентов, плотность которых существенно различна. Эти способы используются для разделения грубых дисперсий и некоторых промышленных пылей. К этим процессам относится осаждение – отстаивание в поле гравитационных сил твердых частиц в жидкой среде в отстойниках различной конструкции и пылеосаждение в пылеосадительных камерах.

Остановиться на теории отстаивания. Рассмотрим вариант нахождения в воде твердых примесей (рис. 18). В начале в стакане с мутной водой примеси распространены равномерно (позиция 1 рис. 18), затем в стакане примеси образуют 4 зоны (позиция 2 рис. 18). Как видно из рисунка в течение времени появляются следующие зоны: 1 – зона осветления воды, П – зона свободного осаждения Ш – зона сгущенной суспензии (зона стеснения осаждения) – осаждение частиц происходит за счет выталкивания дисперсной средой воды, 1У – зона осадка. В последствие идет перераспределение материала по зонам, а в конце процесса (позиция 6 рис. 18) остается две зоны: 1 – зона осветления воды и 1У – зона осадка.

Рис. 18. Зависимость осаждения твердых частиц в воде от продолжительности протекания процесса

І – зона осветления воды, ІІ – зона свободного осаждения ІІІ – зона сгущенной суспензии (зона стеснения осаждения) – осаждение частиц происходит за счет выталкивания дисперсной средой воды, ІV – зона осадка.

Кинетика процесса осветления (отстаивания) характеризуется следующей кривой (рис. 19).

τ

Рис. 19. Кинетика процесса отстаивания твердых частиц в стакане

На основании приведенных данных можно сделать следующие выводы:

- скорость осветления непостоянна, она уменьшается с увеличением времени отстаивания;

- лимитирующей стадией является скорость стесненного осаждения (зона Ш);

- в производственных аппаратах образуются те же самые зоны, но они не изменяются по высоте.

Дата добавления: 2014-01-07