Materiały na kolokwium II.pdf

Aparatura procesowa: kolokwium II

1. Ciekły układ niejednorodny – mieszanina składająca się z co najmniej dwóch faz, w której jedna

stanowi fazę rozpraszającą (ciągłą), a druga rozproszoną (nieciągłą). Każdy z układów charakteryzuje się

stężeniem i rozmiarem cząstek fazy rozproszonej (średnica):

- zawiesina – układ ciecz-ciało stałe (rozmiar cząstek powyżej 0,1 μm),

- emulsja – układ ciecz-ciecz (różne stężenie i rozmiar cząstek),

- piana – układ ciecz-gaz (pęcherzyki otoczone są warstewkami cieczy i zamknięte w ich strukturze).

2. Rozdzielanie mechaniczne:

a) sedymentacja:

-grawitacyjna (osadniki, klarowniki)

-odśrodkowa (wirówki, hydrocyklony)

b) filtracja:

-nadciśnienie i podciśnienie (filtry warstewkowe, prasy filtracyjne, wirówki filtracyjne)

Sposób rozdzielania zależy od:

-stężenie, rozmiar i charakter powierzchni cząstek fazy rozproszonej

-wielkość strumienia zawiesiny

-preferencja odnośnie do produktów rozdzielania i ich czystości.

3. Odstojniki (klarowniki) – opadanie cząstek stałych z prędkością zależną od ich stężenia i rozmiaru:

- koagulanty (substancje nieorganiczne, neutralizujące ładunki powierzchniowe, związki Al, Fe)

- flokulanty (substancje organiczne, poliakrylany).

Efektem działania jest tworzenie się agregatów z pojedynczych cząstek ciała stałego, które mają większą

masę i tym samym szybciej opadają.

Szybkość opadania cząstek w zawiesinie opisuje równanie Richardsona i Zaki (gdy Re < 0,2) oraz prawo

Stokesa, wg, którego szybkość opadania cząstek maleje wraz ze wzrostem ich stężenia.

4. Przebieg sedymentacji:

klarowność

const.

osad

5. Proces rozdzielania dwufazowego:

Znajomość strumieni i ich składu umożliwia obliczenie całkowitej sprawności rozdzielania:

m m



V 0 , m 0 , C 0

ciało stałe

V 1 , m 1 , C 1



    

V m

ciało stałe

w cieczy

V – objętość natężenie przepływu [m 3 /s]

m – masowe natężenie przepływu [kg/s]

C – stężenie [kg/m 3 ].

V 2 , m 2 , C 2

6. Sprawność zależy od średnicy ziarna – wszystkie ziarna większe od d d zostają wydzielone, natomiast

mniejsze opuszczają aparat wraz z cieczą.

Im większa sprawność tym krzywa frakcyjna przebiega bardziej stromo.

1 / 100%

E(d d )

 

0 / 0%

średnica ziarna granicznego d d

d d

7. Ilościowa ostrość rozdziału :

 .

25%,

75%,

8. Komora pyłowa - zapylony gaz wprowadzany jest do obszernej komory i wskutek różnicy powierzchni

przekroju (S 1 < S 2 ) na wylocie i wlocie zmniejsza swoją prędkość (V K < V 0 ):

W d – prędkość opadania

U 2

V 0

V K

U – prędkość unoszenia

W d

U 1

S 1

Z – prędkość opadania

grawitacyjnego.

S 2

Opadanie cząstek pod

wpływem siły grawitacji podczas odpylania gazów przebiega w zakresie prawa Stokes’a. Gęstość gazu

jest mała, dlatego prędkość opadania będzie zależała:

-wprost proporcjonalnie od kwadratu średnicy cząstek, gęstości i przyśpieszenia ziemskiego,

-odwrotnie proporcjonalnie od lepkości dynamicznej.

- Czas opadania cząstek w komorze:

  .

- Czas przebywania gazu w komorze:

  .



- Przepustowość:

V U S

 

9. Cyklony – mechanizm odpylania polega na działaniu sił odśrodkowych na cząstki aerozolowe.

10. Odpylacze filtracyjne (sprawność odpylania wynosi 99,99% dla cząstek do 0,01 μm):

- filtry warstwowe – stanowią luźno upakowanych lub sprasowanych włókien oraz różnego rodzaju

elementy wypełnień nieruchomych lub ruchomych,

- filtry tkaninowe – stanowią tkaniny plecione, tkane, filcowe, formowane w kształcie worków, kieszeni.

11. Elektrofiltry – cząstki aerozolu (stałe lub ciekłe) są wydzielane podczas przepływu strumienia aerozolu

przez wysokonapięciowe pole elektryczne, wytworzone pomiędzy dwoma elektrodami (cienkimi płytkami

ułożonymi naprzemiennie w komorze):

-katodą (elektroda emisyjna),

-anodą (elektroda osadcza).

Sprawność wynosi 99%.

12. Skrubery (odpylacze na morko) – strumień zapylonego gazu jest odpylany, wskutek kontaktu z cieczą,

cząstki aerozolowe są wydzielane na kroplach, strugach lub warstewkach cieczy. Sprawność wynosi 95%.

Autor: Grzegorz Kowalczyk

W s z e l k i e p r a w a z a s t r z e ż o n e

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: