Осаждение дисперсной фазы

Содержание

Слайд 2

Тема: «Осаждение дисперсной фазы» 1. Классификация ГП. Классификация процессов осаждения и

Тема: «Осаждение дисперсной фазы»

1. Классификация ГП. Классификация процессов осаждения и аппаратов.

Область применения.
2. Устройство, работа и регулировки устройств для осаждения.
Слайд 3

1. Классификация ГП. К гидромеханическим процессам (ГП) относятся процессы, которые определяются

1. Классификация ГП.

К гидромеханическим процессам (ГП) относятся процессы, которые определяются законами

гидромеханики (раздел механики, в котором изучаются процессы движения и равновесия жидкостей и газов, а также их силовое взаимодействие с твердыми телами).

Разделение газовых
неоднородных систем

Фильтрование

Осаждение
дисперсной фазы

Псевдоожижение

Смешивание жидких
сред

Гидромеханические процессы

Слайд 4

При осветлении растительных масел( отделение взвешенных твердых частиц от жидкой фазы);

При осветлении растительных масел( отделение взвешенных твердых частиц от жидкой фазы);
При

осветлении вина;
При производстве пива (пивное сусло отделяют от дробины);
При производстве сахара (из диффузионного сока выделяют осадок);
При производстве крахмала (из крахмального молочка выделяют частицы крахмала);
При обезжиривании молока
Слайд 5

Отстаивание – процесс разделения неоднородных жидких или газообразных систем в результате

Отстаивание – процесс разделения неоднородных жидких или газообразных систем в результате

выделения твердых или жидких частиц под действием гравитационной силы (силы тяжести).
Аппараты для отстаивания - отстойники

ОСАЖДЕНИЕ

Отстаивание

Электроосажение

Центрифугирование

Слайд 6

Отстойники Переодического действия Непрерывного действия Полунепрерывного действия Исходная суспензия Vввода V

Отстойники

Переодического
действия

Непрерывного
действия

Полунепрерывного
действия

Исходная суспензия

Vввода

V 0

Vср

Исходная
суспензия

Чистая
жидкость

осадок

Исходная
суспензия

Чистая
жидкость

Преимущества:
1. Простота устройства.
2. Низкое энергозатраты.

Недостатки:
Низкая производительность

Слайд 7

ТРЕБОВАНИЯ К ОТСТОЙНИКАМ 1. Продолжительность пребывания разделяемого потока (суспензии) в аппарате

ТРЕБОВАНИЯ К ОТСТОЙНИКАМ

1. Продолжительность пребывания разделяемого потока (суспензии) в аппарате должна

быть равна или больше времени осаждения частиц;
2. Необходимо обеспечить оптимальную высоту отстойника (меньше высота меньше время отстаивания больше производительность).
3. Обеспечение оптимальной скорости ввода суспензии в отстойник;
4.Обсепечение оптимальной длины для отстойников непрерывного действия.
Слайд 8

РАСЧЕТ ОТСТОЙНИКОВ 1. Рабочий объем отстойника определяется: V=l∙h∙b=Vt∙Тñð Где l, h,

РАСЧЕТ ОТСТОЙНИКОВ

1. Рабочий объем отстойника определяется:
V=l∙h∙b=Vt∙Тñð
Где l, h, b – соответственно,

длина, высота и ширина отстойника, м;
Vt – секундная производительность, м3/с;
Ʈñð – средняя продолжительность отстаивания, с.
2. Средняя продолжительность отстаивания:
Тñð=h/Vñð, с
Где Vñð – средняя скорость отстаивания, м/с.
3. Секундная производительность:
Vt=l∙b∙Vñð=S∙Vñð
Где S=l∙b – площадь отстойника, м2.
Слайд 9

2. ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ – процесс выделения твердых частиц из суспензий, эмульсий под

2. ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ – процесс выделения твердых частиц из
суспензий, эмульсий под

действием центробежных сил.

ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЕ

1. ЦИКЛОННОЕ

2. ОТСТОЙНОЕ

Поток суспензии, эмульсии или
газа вращается в неподвижном
аппарате

Аппараты – воздушные циклоны
и гидроциклоны

Поток суспензии, эмульсии
или газа подается во вращающийся
аппарат и вращается вместе с ним.

Аппараты – отстойные центрифуги
и молокоочистители

Слайд 10

Гидроциклон – устройство для осветления, обогощения суспензий, классификации твердых частиц по

Гидроциклон – устройство для осветления, обогощения суспензий, классификации твердых частиц по

размерам от 5 до 150 мкм, а также для очистки сточных вод после мойки пищевых продуктов, выделения крахмала и т.д.

H

Dсл

осадок

D

Осветленная
жидкость

суспензия

Оптимальный угол конусности
α≈300…350 мм
Vв≈5…25 м/с
H≈1…1,2 м
Производительность гидроциклона:
W=dñë∙D∙√ΔP
где ΔP – перепад давления, Па.

Слайд 11

Отстойные центрифуги Периодического действия 2. Непрерывного действия 3.Полунепрерывного действия Подвод суспензии

Отстойные
центрифуги

Периодического
действия

2. Непрерывного
действия

3.Полунепрерывного
действия

Подвод суспензии
и выгрузка осадка –
периодически.

Подвод суспензии и
выгрузка осадка –
непрерывно.

Подвод

суспензии –
непрерывно,
а выгрузка осадка –
периодически.

Разделение за счет центробежной силы:
Fö=m∙r∙ω =m∙Vr /r, H
Где Vr=ω∙r – окружная скорость вращения, м/с

2

2

СВЕРХЦЕНТРИФУГА – отстойная центрифуга, имеющая диаметр
Барабана менее 200 мм при частоте его вращения т >> 4500 об/мин

Слайд 12

Сепараторы – для разделения тонкодисперсных суспензий и эмульсий (сепараторы –разделители) и

Сепараторы – для разделения тонкодисперсных суспензий и эмульсий (сепараторы –разделители) и

только для выделения твердых взвешенных частиц (осветлители, молокоочистители).

Рисунок – сепараторы:
а) разделители; б) очистители
1 – корпус; 2 – вращающийся барабан; 3 – рабочие тарелки с отверстиями; 4 – делительная тарелка; 5 – центральная трубка; 6 – рабочие тарелки без отверстий.

5

4

1

3

2

6

Слайд 13

ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ – осаждение дисперсной фазы при взаимодействии электрически заряженных частиц с

ЭЛЕКТРООСАЖДЕНИЕ – осаждение дисперсной фазы при взаимодействии электрически заряженных частиц с

электрических полем.

-

-

+

+

-

-

-

-

Запыленный
воздух

1

4

2

3

Аппараты – электроосадители.
1 – корпус (анод);
2 – стеклянная трубка;
3 – нить (катод);
4 – изолятор.

Чистый
воздух

Слайд 14

РАСЧЕТ СЕПАРАТОРОВ 1. Производительность сепаратора – сливкоотделителя: Ϊñ=16,55∙Ƞ∙n²∙z∙tgα∙(R³ά-R³ί)∙((Pί –Pæ)/μ)∙d²æ Где Ƞ

РАСЧЕТ СЕПАРАТОРОВ

1. Производительность сепаратора – сливкоотделителя:
Ϊñ=16,55∙Ƞ∙n²∙z∙tgα∙(R³ά-R³ί)∙((Pί –Pæ)/μ)∙d²æ
Где Ƞ - к.п.д. сепаратора

(Ƞ=0,5…0,7);
n – частота вращения барабана, об/мин;
z – количество тарелок, шт.;
α – угол наклона образующей тарелки, град.;
Rб, Rм – соответственно, большой и малый радиусы тарелок, м;
рм – плотность молока, кг/м3;
рж – плотность жира, кг/м3;
μ – динамическая вязкость молока, Па∙с;
dж – диаметр жировых шариков, м.