Ленточный вакуумфильтр.

На длинном столе закреплены открытые сверху вакуум-камеры 3, имеющие в нижней части патрубки для соединения с коллекторами фильтрата 8 или промывающей жидкости 10. К верхней части вакуум-камер прижимается бесконечная резиновая лента 4 с бортами, натянутая на приводной барабан 1 и натяжной барабан 6. Фильтрующая ткань 9 в виде полотна прижимается к резиновой ленте при натяжении ее роликами 7. Суспензия подается на ленту из лотка 5. При прохождении ленты с суспензией над вакуум-камерами происходит фильтрование и отложение на ткани осадка. Промывающая жидкость подается через форсунки 2. На приводном барабане фильтрующая ткань отделяется от резиновой ленты и огибает валик 11, притом осадок отделяется от ткани и падает в бункер 12. При прохождении между роликами 7 ткань просушивается и очищается. Ленточные фильтры изготовляют с шириной ленты 0,5- 1,0 м и площадью фильтрации 3,2 - 4,3 м². Преимущества ленточных фильтров: отсутствие распределительной головки, возможность осаждения крупных частиц под действием силы тяжести (благодаря чему фильтрация ускоряется), удобство промывки, возможность работы с тонким слоем осадка. Однако, ленточные фильтры обладают малой поверхностью фильтрации, малым коэффициентом использования фильтрующей ткани, требуют равномерной подачи суспензии, кроме того, в этих аппаратах получается мутный фильтрат и охлаждается фильтруемая суспензия.

1 - приводной барабан; 2 - форсунки; 3 - вакуум-камеры; 4 - бесконечная резиновая лента: 5 - лоток для подачи суспензии; 6 - натяжной барабан; 7 - натяжные ролики: 8 - коллектор фильтрата; 9 - фильтрующая ткань: 10 - коллектор промывающей жидкости; 11 - валик для съема осадка; 12-бункер для осадка.

Рисунок 20 - Схема ленточного вакуум-фильтра.

АППАРАТЫ ДЛЯ ПЕРЕМЕШИВАНИЯ (МЕШАЛКИ)

Аппараты для перемешивания жидких сред

Перемешивание в жидких средах применяется в химической промышленности для приготовления суспензий, эмульсий и получения гомогенных систем (растворов), а также для интенсификации химических, тепловых

Цель перемешивания определяется назначением процесса. При приготовлении эмульсий для интенсивного дробления дисперсной фазы необходимо создавать в перемешиваемой среде значительные срезающие усилия, зависящие от величины градиента скорости. В тех зонах, где градиент скорости жидкости имеет большое значение, происходит наиболее интенсивное дробление диспергируемой фазы.

В случае гомогенизации, приготовления суспензий, нагревания или охлаждения перемешиваемой гомогенной среды целью перемешивания является снижение концентрационных или температурных градиентов в объеме аппарата.

Способы перемешивания и выбор аппаратуры для его проведения определяются целью перемешивания и агрегатным состоянием перемешиваемых материалов.

Независимо от того, какая среда смешивается с жидкостью - газ, жидкость или твердое сыпучее вещество, - различают два основных способа перемешивания в жидких средах: механический (с помощью мешалок различных конструкций) и пневматический (сжатым воздухом или инертным газом). Кроме того, применяют перемешивание в трубопроводах и перемешивание с помощью сопел и насосов.

Наиболее важными характеристиками перемешивающих устройств являются:

1. Эффективность перемешивающего устройства

2. Интенсивность его действия

Для экономичного проведения процесса перемешивания желательно, чтобы требуемый эффект перемешивания достигался за наиболее короткое время. При оценке расхода энергии перемешивающим устройством следует учитывать общий расход энергии за время, необходимое для обеспечения заданного результата.

Конструкции аппаратов

Выбор аппаратов с перемешивающими устройствами и конструктивные особенности определяются характеристикой процесса, свойствами перемешиваемой среды, производительностью технологической линии, температурными параметрами процесса и давлением, при котором процесс осуществляется. Такое многообразие факторов, влияющих на выбор конструкции, затрудняет задачу оптимального проектирования аппаратов.

Основные процессы химической технологии, для осуществления которых используются аппараты с мешалками, проводятся, как правило, в жидкой неоднородной среде. Под жидкой неоднородной средой понимается одно- или многокомпонентная среда с неравномерной концентрацией или температурой, а также жидкая неоднородная система, состоящая из дисперсной фазы, распределенной в жидкой среде.

В практике наибольшее распространение получил механический метод перемешивания жидких сред, осуществляемый путем механического воздействия рабочего органа (мешалки) на рабочую среду.

Этот метод перемешивания используется в аппарате, состоящем, как правило, из корпуса, перемешивающего устройства и его привода.

Наиболее важное значение в работе аппарата имеет тип и конструкция перемешивающего устройства, работа которого заключается в превращении упорядоченной механической энергии вращающихся элементов в неупорядоченную тепловую энергию за счет сил сопротивления, создаваемых корпусом аппарата. В результате этого перемешивающее устройство осуществляет диссипацию энергии (Диссипация энергии — переход части энергии упорядоченных процессов (кинетической энергии движущегося тела, энергииэлектрического тока и т. п.) в энергию неупорядоченных процессов, в конечном счёте — в теплоту) в объеме аппарата, величина которой зависит как от конструкции мешалки и характеристики привода, так и от конструкции аппарата и его внутренних устройств. Все эти характеристики аппарата в совокупности определяют мощность перемешивания N. Мерой мощности перемешивания может также служить объемная мощность, характеризующая диссипацию в аппарате:

, (1)

где V_ж- объем перемешиваемой жидкости, равный при коэффициенте заполнения аппарата j =1,0 объему аппарата V (под коэффициентом j в данном случае понимается отношение V_ж/V).

В аппарате любого объема в зависимости от частоты вращения n имеют место различные гидродинамические режимы движения жидкости, определяющие величину Е. Области работы аппаратов поэтому могут быть охарактеризованы мерой этой величины – критерием мощности K_n ,который определяют по формуле:

, (2)

где r - плотность перемешиваемой среды, ;

d_м – диаметр мешалки, м,

n- число оборотов мешалки, c^-1.

Для аппаратов всех типов значение K_n определяется, в первую очередь, центробежным критерием Рейнольдса Re_ц, поскольку:

, (3)

При этом:

, (4)

где m - динамический коэффициент вязкости.