Реферат. По дисциплине: Механика дисперсных сред

По дисциплине: Механика дисперсных сред

^{(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)}

Тема: Разделение неоднородных систем

Автор: студентка гр. ТХМ-07 ____________ ____________

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

ОЦЕНКА: _____________

Дата: ___________________

ПРОВЕРИЛпрофессор ________ ___________

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

2012 год

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 3

1. ОТСТАИВАНИЕ.. 4

1.1 Отстойники. 5

2. ОСАЖДЕНИЕ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ СИЛ 5

2.1 Расчет отстойных центрифуг. 6

3. ФИЛЬТРОВАНИЕ.. 7

3.1 Фильтровальные перегородки. 8

3.2 Уравнение фильтрации. 8

3.3 Фильтры и фильтрующие центрифуги. 9

3.3.1 Нутч-фильтры.. 10

3.3.2 Фильтр-прессы. 11

3.3.3 Барабанный вакуум-фильтр. 11

ВВЕДЕНИЕ

Неоднородными, или гетерогенными, называют системы, состоя­щие по меньшей мере из двух фаз. При этом одна из фаз является сплошной, а другая - дисперсной, распределенной в первой в раз­дробленном состоянии: в виде капель, пузырей, мелких твердых частиц и т. д. Сплошную фазу часто называют дисперсионной средой.

В зависимости от физического состояния фаз различают сле­дующие бинарные гетерогенные системы: суспензии, эмульсии, пены, пыли, дымы и туманы.

Суспензия -система, состоящая из жидкости и взвешенных в ней твердых частиц. В зависимости от размеров частиц суспензии условно подразделяют на грубые (с частицами размером более 100 мкм), тонкие (содержащие частицы размером 0,1-100 мкм) и коллоидные растворы (с частицами менее 0,1 мкм).

Эмульсия-система, состоящая из жидкости и распределенных в ней капель другой жидкости, не растворяющейся в первой.

Пена-система, состоящая из жидкости и распределенных в ней пузырьков газа.

Пыль-система, состоящая из газа и распределенных в нем твердых частиц размером более 5 мкм. В процессах химической технологии пыль образуется преимущественно при дроблении, сме­шивании и транспортировании твердых материалов.

Дым-система, состоящая из газа и распределенных в нем твердых частиц размером менее 5 мкм; образуется при горении.

Туман-система, состоящая из газа и распределенных в нем капель жидкости размером менее 5 мкм.

Пыли, дымы и туманы представляют собой аэродисперсные системы и носят общее название - аэрозоли.

В большинстве случаев дисперсные системы содержат частицы, различающиеся по размеру. Такие системы называют полидисперс­ными. Они характеризуются фракционным, или дисперсным, со­ставом, т. е. долей частиц определенного размера от общего содер­жания дисперсной фазы. Иногда встречаются системы, в которых все частицы близки по размерам. Их называют монодисперсными.

Большинство дисперсных систем неустойчиво, т.е. имеет тен­денцию к укрупнению частиц. Укрупнение капель или пузырей путем их слияния называют коалесценцией, а укрупнение твердых частиц вследствие их слипания - коагуляцией.

Процессы, связанные с разделением неоднородных систем, игра­ют большую роль в химической технологии при подготовке сырья и очистке готовых продуктов, при очистке сточных вод и отходящих газов, а также при выделении из них ценных компонентов.

Применяют следующие основные методы разделения: осажде­ние, фильтрование и мокрую очистку газов.

Осаждение представляет собой процесс разделения, при котором взвешенные в жидкости или газе твердые или жидкие частицы отделяются от сплошной фазы под действием сил тяжести (отстаи­вание), центробежной силы (циклонный процесс и центрифугирова­ние), сил инерции, электростатических сил (очистка газов в электри­ческом поле).

Фильтрование -это процесс разделения с помощью пористой перегородки, способной пропускать жидкость или газ, но задержи­вать взвешенные частицы. Движущей силой процесса фильтрования является разность давлений. В случаях, когда разность давлений создается центробежными силами, процесс называют центробеж­ным фильтрованием.

Мокрая очистка газов - процесс разделения, основанный на улав­ливании взвешенных в газе частиц жидкостью. Улавливание осу­ществляется, как правило, под действием сил инерции.

Выбор метода разделения зависит от концентрации дисперсных частиц, их размера, требований к качеству разделения, а также от разницы плотностей дисперсной и сплошной фаз и вязкости послед­ней.