Методи прискорення гравітаційного осадження

Способи розділення неоднорідних систем (осадження, гравітаційне осадження, в полі відцентрових сил): характеристика, рушійна сила.

Осадження – процес розділення неоднорідних систем, при якому завислі в рідині або газі тверді або рідинні частинки дисперсної фази відокремлюють від суцільної фази.

Рушійна сила процесу осадження - різниця густин дисперсної фази та дисперсійного середовища, різниця відцентрових сил, що дають на ці елементи системи, або різниця у реакціях елементів системи на електричне поле. Відповідно розрізняють: гравітаційне відстоювання, циклонне і відстійне центрифугування, електрочистку.

Розрізняють:

- власне осадження, коли дисперсна фаза (частинки) рухається відносно дисперсійної фази (середовища) вниз ρ_ч ›ρ_с;

- відстоювання, коли дисперсна фаза спливає ρ_ч ‹ρ_с.

Ø Підігрівання суспензії або емульсії (недоліки – додаткові витрати енергії, температура підігрівання обмежується властивостями продуктів);

Ø Запровадження так званих тонкошарових відстійників;

Ø Використання флокулянтів та коагулянтів (желатин, пектин, бектоніт, електроліти);

Ø Обережне перемішування середовища, в результаті руйнуються пухкі пластівці, які осаджуються дуже повільно. Перемішування також сприяє виникненню флоккул;

Ø Іноді використовують дію ультразвуку.

Класифікація апаратів (відстійників) для розділення дисперсних систем під дією гравітаційного поля:

За способом дії	Періодичної дії
Безперервної дії
Напівперіодичної дії
За конструкцією	Одноярусні
Двоярусні
Багатоярусні
Тонкошарові
Електроосаджувачі
Із завислим шаром осаду та електрообробкою середовища
З плоскими поверхнями осадження
З конічними поверхнями осадження

Один із засобів розділення суспензій – флотація. Під час пінної флотації суспензія насичується газовими бульбашками, які мають схильність злипатися з дисперсними частинками. Спливаючи, бульбашки виносять на поверхню суспензії частинки, утворюючи шар піни, збагаченої твердою фазою. В той же час гідрофільні частинки (які добре змочуються водою), не прилипають до бульбашок газу і осідають на дно апарата, звідки і видаляються. Флотатори – апарати, в яких здійснюється процес флотації. Використовують, наприклад, для вилучення жиру і суспензованих частинок із стічних вод м'ясопереробних підприємств, для освітлення фруктових соків.

Для диспергування газу використовують спеціальні пристрої, наприклад, дрібнопористу перегородку. Існують електрофлотатори, в яких рідка фаза піддається електролізу. При цьому на електродах утворюється бульбашки водню і кисню, які є фактором флотації.

Проектуючи відстойники або вибираючи режим їх роботи, необхідно зважати на багатоваріантність процесу. Критерієм оцінки ефективності процесу можуть бути ступінь очищення дисперсної системи від диспергованих частинок, вміст дисперсної фази в осаді або в піні під час флотації, економічність процесу і т.ін. Досягти бажаної ефективності процесу можна шляхом зміни розмірів відстойників або його елементів, температури середовища, часу перебування середовища у відстойнику та інших умов осадження. Вибір оптимального варіанта можливий завдяки аналізу всіх можливих варіантів за допомогою ЕОМ.

Дата добавления: 2015-05-08