Главная » Оборудование и технология производства

Разделение твердой и жидкой фаз.

Опубликовал в Февраль 11, 2013 – 8:54 дпНет комментариев

Разделение твердой и жидкой фаз.Для разделения твердых и жидких тел в фитохимии существует целый ряд технологических прие­мов. Если твердая фаза количественно значительно преобладает над жидкой, то разделение ведется методом прессования осадка. В тех слу­чаях, когда твердое тело является взвешенной фазой, применяются ме­тоды разделения, основанные на принципах отстаивания, фильтрации или центрифугирования.

В качестве оборудования для прессования применяют винтовые и  гидравлические прессы. Давление в прессах поднимают до 100 атм, что обеспечивает отделение жидкой фазы от твердой.

Простейшим методом отделения жидкости от взвешенных в ней частиц является отстаивание. Вследствие разности удельного веса твердые частицы в состоянии покоя постепенно оседают на дно, жидкость становится прозрачной.

Разделение твердой и жидкой фаз фильтрацией основано на дейст­вии пористых перегородок, пропускающих жидкость и задерживающих твердые частицы. Фильтрующая перегородка выбирается в зависимости от величины твердых частиц и свойств пропускаемой жидкости, которая не должна разрушать применяемые для фильтрования материалы. Мерой, задерживающей способности фильтра, является степень осветления жидкости. Часто первые порции фильтрата получаются мутными, и только через некоторое время он светлеет и становится прозрачным. Это объясняется тем, что фильтрующая перегородка вначале пропускает некоторое количество частиц, диаметр которых меньше диаметра пор фильтра. По мере фильтрования на фильтрующей поверхности образу­ется слой вещества, который уплотняет фильтр, уменьшая первоначаль­ный размер пор. В конечном счете создается новый фильтрующий слой, лежащий на фильтрующем материале. Пористая перегородка оказывает фильтрующей жидкости некоторое сопротивление. Это сопротивление увеличивается по мере нарастания и уплотнения осадка. Для его пре­одоления требуется определенное усилие, достигаемое созданием раз­ности давлений до и после фильтрующей перегородки. Необходимая разность давлений осуществляется в одних случаях увеличением стол­ба фильтруемой жидкости, в других — добавочным внешним усилием в виде повышенного давления со стороны подачи фильтруемой жидкости или созданием разряжения со стороны фильтра. Эти принципы положе­ны в основу конструкции многочисленных аппаратов, применяемых для фильтрации. Это и фильтры-мешки, вакуумные нутч-фильтры, фильтры, работающие под давлением,— друк-фильтры и фильтрпрессы.

Широко в фитохимии применяется центрифугирование. Процесс представляет собой отстаивание или фильтрование в поле центробеж­ных сил. Развиваемые при центрифугировании центробежные силы воз­действуют на разделяемую систему намного сильнее, чем силы тяжести и давления. Поэтому центрифугирование — гораздо более эффективный процесс. В фитохимии применяются отстойные, фильтрующие центрифу­ги, суперцентрифуги. Последние чаще применяются для разделения эмульсий и осветления тонких суспензий. Все перечисленные аппараты довольно подробно описаны в литературе.

Рис. 13. Центробежный жидкостный сепаратор.

Рис. 13. Центробежный жидкостный сепаратор.

В случае прямой фильтруемости суспензии и возможности работы без промывки осадка для его отделения может быть применен центро­бежный жидкостный сепаратор. В производстве соласодина, в частно­сти, применяют сепаратор ВСС-2 (рис. 13).

Сепаратор установлен на станине 1, в которой смонтирован при­водной механизм 2, представляющий собой компактную чугунную от­ливку. На верхнем конце вертикального вала сепаратора закреплен барабан, в котором осуществляется процесс сепарирования. Барабан состоит из основания 4, тарелкодержателя 5, на котором установлен па­кет конических тарелок 6, наружного поршня 7, днища 8, крышки 9 и компактного клапанного устройства 13 для отвода межтарелочной жид­кости. Приемо-отводящая коммуникация сепаратора состоит из питаю­щего патрубка 10 и отводящего напорного диска 11. Имеются также приемник осадка — шламма 12 и приемник межтарелочной жидкости 14. Коммуникация гидроузла 3 служит для подачи в барабан буферной воды, при помощи которой автоматически или вручную оператор произ­водит разгрузку барабана. Работа сепаратора: по достижении бараба­ном рабочего числа оборотов в него с помощью гидроузла подается бу­ферная вода, поднимающая наружный поршень, который перекрывает разгрузочные щели. Подлежащая осветлению суспензия по приемной коммуникации поступает в барабан, откуда осветленный фугат отводит­ся с помощью напорного диска. Частицы осадка, выделенные в пакете тарелок, отбрасываются к периферии барабана. После заполнения ра­бочего объема шламмового пространства подача продукта на сепариро­вание прекращается. Буферная вода подается к клапанному устройству, с помощью которого из барабана выводится межтарелочная жидкость. Затем с помощью буферной воды опускается наружный поршень и от­крываются разгрузочные щели, через которые осадок выбрасывается в приемник шламма. Интервалы между разгрузками зависят от скорости накопления осадка, т. е. от содержания в суспензии взвешенных частиц, остающихся в барабане, производительности сепаратора и объема шламмового пространства барабана.

Рис. 14. Патронным фильтр.

Рис. 14. Патронным фильтр.

Для фильтрования растворов от угля применяется патронный фильтр ПС 1-12К-К (рис. 14).

Суспензия поступает в фильтр по штуцеру 1 и под давлением фильт­руется через керамические патроны 2. Фильтрат проходит через отво­дящие трубки 3, имеющие внизу отверстия, в пространство под крыш­кой 4 и выводится через штуцер 5. После окончания фильтрования (или промывки) осадок просушивается на патронах. Остаток жидкости вы­водится из корпуса 6 через нижний штуцер 7. С помощью механиче­ского съемника 9, приводимого в движение пневмоцилиндром 10, оса­док сбрасывается через нижний люк 8. Осадок может быть выгружен и в виде пульпы (через нижний штуцер).

Оставьте комментарий

Добавьте комментарий ниже или обратную ссылку со своего сайта. Вы можете также подписаться на эти комментарии по RSS.

Всего хорошего. Не мусорите. Будьте в топе. Не спамьте.