Гравитационное осаждение
Процесс осаждения твердой фазы и выделения жидкой фазы из пульпы, происходящий в результате оседания в ней твердых частиц под действием центробежных сил. Процессы, происходящие при осаждении. Сопротивление движению жидкости в области компрессии.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | доклад |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.08.2013 |
| Размер файла | 24,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Гравитационное осаждение
осаждение пульпа частица жидкость
Сгущение - процесс осаждения твердой фазы и выделения жидкой фазы из пульпы, происходящий в результате оседания в ней твердых частиц под действием силы тяжести или центробежных сил. При этом получается уплотненный (сгущенный) конечный продукт. Сгущение сопровождается процессом осветления, т.е. получением свободной от твердой фазы жидкости - слива.
Осаждение применяется для разбавленных мелкозернистых взвесей. Концентрация твердого в них такая, что движение каждой отдельной частицы зависит от движения других частиц.
Когда в твердой фазе нет очень мелких и коллоидальных частиц, взаимодействие носит механический характер и выражается в столкновениях и местных завихрениях жидкости вокруг отдельных частиц. В противном случае - кроме механического взаимодействия проявляются результаты электрохимического взаимодействия.
При сгущении частицы образуют флокулы, которые движутся в стесненных условиях, скорость определяется из выражения:
vcтесн = И 3 voc,
где И - коэффициент пористости, voc - скорость осаждения частиц в свободных условиях по Стоксу, которая определяется по соотношению:
voc = 0.545 f 2 dэ 2 (дтв - Д) / м.
Скорость при коллективном осаждении частиц определяется как:
vc ` = 2 И 2 (дтв - Д) /Syд м.
Скорость осаждения зависит от размера и формы частиц, концентрации твердого, вязкости жидкости и т.д.
При определении средней скорости осаждения твердых частиц задаются начальной и конечной степенями сгущения пульпы или разжиженностью - отношением Т:Ж = R.
Определение средней скорости осаждения выполняется из следующих условий. Пусть заданы Rнач., Rкон., Q - т/ч, V1 - первоначальный объем пульпы и соответствующая ему высота Н1, V2 - конечный объем и соответствующая ему высота Н2 (рис. 16.1).
Средняя скорость осаждения определяется как
vcp = (H1 - H2) / t.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Схема к определению средней скорости осаждения
V1 = QR1; V2 = QR2;
Q = V1/R1 = V2/R2.
Тогда:
V1/R1 = V2/R2.
При постоянном сечении выполняется соотношение V1/ V2 = H1 / H2.
Или H1/R1 = H2/R2.
Отсюда:
H2 = H1*R2 /R1.
Тогда
vcp = (H1 - H2) / t = (H1 - H1*R2 /R1) / t = H1 (1 - R2 /R1) / t.
Если поместить суспензию в цилиндр и наблюдать за ней некоторое время, то будут происходить следующие процессы.
Вначале твердая фаза распределена в суспензии равномерно (момент времени а).
Через некоторое время в верхней части цилиндра появляется граница замутнения - граница между осветленной водой и взвесью. Одновременно с этим можно заметить самопроизвольное образование хлопьев. При этом прекращается индивидуальное движение частиц и вся взвесь начинает оседать коллективно. В момент времени (б) в цилиндре появятся 4 области (зоны): I - область осветленной воды, II - область коллективного осаждения, III - переходная область, IV - область компрессии.
Процессы, происходящие при осаждении
В области компрессии частицы находятся в контакте друг с другом. Здесь происходит дальнейшее очень медленное осаждение и уплотнение осадка под давлением вновь оседающих частиц. Граница между III и IV областями визуально плохо заметна. Но ее существование подтверждается измерениями плотности пульпы.
По мере осаждения граница замутнения опускается, а граница компрессии поднимается из-за увеличения толщины осадка.
В момент времени (в): высота области коллективного осаждения уменьшается.
В момент времени (г): область коллективного осаждения исчезает. Область компрессии постоянно увеличивается, а переходная область уменьшается и исчезает с течением времени.
В момент времени (д): граница замутнения совпадает с границей компрессии. Если осадок оставить стоять длительное время, то он уплотняется (момент е).
График осаждения имеет вид, показанный на рис. 16.3. До точки А скорость перемещения границы замутнения примерно постоянна, затем она снижается (участок АБ). Точка А является критической. В точке Б исчезает переходная зона и границы замутнения и компрессии совпадают.
Время от начала опыта до появления границы замутнения зависит от скорости образования хлопьев, которые оседают быстрее, чем отдельные частицы. При наступлении явления коллективного осаждения грансостав твердой фазы уже не имеет значения. Определяющим здесь является процесс флокуляции, а также механическое объединение отдельных хлопьев и крупных несфлокулированных частиц.
График осаждения суспензии твердых частиц
Постоянное перемещение частиц вниз и увеличение их концентрации в нижней части вызывает одновременное перемещение жидкости снизу вверх. Поэтому твердую фазу представляют как пористую систему, которая опускается вниз при одновременном фильтровании через нее жидкости вверх. Данная система характеризуется большой пористостью в области коллективного осаждения, быстро уплотняется в переходной области и становится очень плотной в области компрессии. Следовательно, чем больше удалены области от зеркала жидкости, тем больше сопротивление перемещению жидкости. Это препятствует фильтрованию жидкости вверх и опусканию системы твердых частиц вниз.
Когда в области компрессии сопротивление движению жидкости сравнивается с относительным весом материала на этом участке, то в случайных точках пониженной прочности целостность осадка нарушается разрывами. Через них жидкость уходит вверх. Разрывы исчезают в переходной области (результаты наблюдений).
Процесс осаждения зависит от разжиженности исходной суспензии. Точка перегиба - критическая точка А - при малых значениях разжиженности исчезает и наступает критическое осаждение, т.е. сгущение, соответствующее переходной области III. Процесс осаждения сильно замедляется. Между значениями R = 25 и R = 7 находится критическое значение Rкритическое.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Силы, действующие на частицу, осаждающуюся в гравитационном поле. Скорость осаждения твердых частиц под действием силы тяжести в зависимости от диаметра частиц и физических свойств частицы и жидкости. Описание установки, порядок выполнения работ.
лабораторная работа [275,9 K], добавлен 29.08.2015Элементарные процессы при лазерном излучении. Поглощение света, фотоперенос электрона. Реакции фотодиссоциации и фотозамещения. Процессы радиационной химии. Условия преобладания теплового или фотохимического механизма реакции под действием ИК-излучении.
курсовая работа [584,0 K], добавлен 18.08.2011Математическая модель и решение задачи очистки технических жидкостей от твердых частиц в роторной круговой центрифуге. Система дифференциальных уравнений, описывающих моделирование процесса движения твердой частицы. Физические характеристики жидкости.
презентация [139,6 K], добавлен 18.10.2015Явление перемещения жидкости в пористых телах под действием электрического поля. Электрокинетические явления в дисперсных системах. Уравнение Гельмгольца–Смолуховского для электроосмоса. Движение частиц дисперсной фазы в постоянном электрическом поле.
реферат [206,2 K], добавлен 10.05.2009Магнитная восприимчивость диамагнитных и парамагнитных частиц, магнитофоретическое движение. Изучение поведения взвешенной в жидкости частицы под действием магнитного поля, путем микроскопирования на фоне гравитационного оседания в узком канале.
лабораторная работа [1,1 M], добавлен 26.08.2009Осаждение пленочных покрытий сложного химического состава (оксидов, нитридов, металлов). Проблема магнетронного осаждения. Исследование влияние нестабильности мощности и давления магнетронного разряда на процесс осаждения пленок, результаты экспериментов.
диссертация [1,1 M], добавлен 19.05.2013Классификация, основные характеристики и методы разделения неоднородных систем. Их роль в химической технологии. Основные параметры процесса разделения жидких неоднородных систем. Осаждение в поле действия сил тяжести и под действием центробежных сил.
контрольная работа [404,8 K], добавлен 23.06.2011Сопротивление от трения в буксах или подшипниках полуосей троллейбусов. Нарушение симметрии распределения деформаций по поверхности колеса и рельса. Сопротивление движению от воздействия воздушной среды. Формулы для определения удельного сопротивления.
лекция [359,7 K], добавлен 14.08.2013Постоянство потока массы, вязкость жидкости и закон трения. Изменение давления жидкости в зависимости от скорости. Сопротивление, испытываемое телом при движении в жидкой среде. Падение давления в вязкой жидкости. Эффект Магнуса: вращение тела.
реферат [37,9 K], добавлен 03.05.2011Физический аспект образования сил тяги и торможения поезда. Форма и величина опорной поверхности, в которой колесо опирается на рельс. Ориентация опорной поверхности в форме эллипса, ее размеры. Классификация сил сопротивления движению, его составляющие.
презентация [213,0 K], добавлен 14.08.2013Потенциал действия и его фазы. Роль ионов Na K в генерации потенциала действия в нервных и мышечных волокнах: роль ионов Ca и Cl. Восстановление от радиационного поражения. Основные методы регистрации радиоактивных излучений и частиц. Их характеристика.
контрольная работа [17,3 K], добавлен 08.01.2011Движение частиц жидкости в виде суммы неких упорядоченными форм. Тип движения жидкости в цилиндрических ячейках, выполняющий функции организатора. Нарушение симметрии направлений в результате случайной флуктуации и устойчивость цилиндрических ячеек.
реферат [1,1 M], добавлен 26.09.2009Экологические проблемы и влияние жизнедеятельности человека на атмосферу и гидросферу Земли. Дисперсные системы. Атмосферные аэрозоли, классификация и размер. Характеристика частиц дисперсной фазы. Газокинетические процессы в дисперсной системе.
дипломная работа [939,8 K], добавлен 12.10.2008Анализ направленного движения свободных заряженных частиц под действием электрического поля. Обзор основных величин, описывающих процесс прохождения тока по проводнику. Исследование источников и теплового действия тока, способов соединения сопротивлений.
презентация [430,0 K], добавлен 05.02.2012Определение водородной связи. Поверхностное натяжение. Использование модели капли жидкости для описания ядра в ядерной физике. Процессы, происходящие в туче. Вода - квантовый объект. Датчик внутриглазного давления. Динамика идеальной несжимаемой жидкости.
презентация [299,5 K], добавлен 29.09.2013Кипение как процесс перехода из жидкой фазы в газообразную (пар). Выделение теплоты при конденсации пара (скрытая теплота конденсации). Режимы процесса кипения. Образование пузыря в несмачиваемой впадине на стенке. Коэффициент теплоотдачи при кипении.
презентация [4,3 M], добавлен 15.03.2014Жидкости, обладающие свойством сплошности и уравнение неразрывности. Обобщенный закон трения, сопротивление смещению частиц относительно других в жидкостях и газах. Основы теории подобия, получение критериев подобия методом масштабных преобразований.
презентация [281,4 K], добавлен 14.10.2013Сущность ньютоновской жидкости, ее относительная, удельная, приведённая и характеристическая вязкость. Движение жидкости по трубам. Уравнение, описывающее силы вязкости. Способность реальных жидкостей оказывать сопротивление собственному течению.
презентация [445,9 K], добавлен 25.11.2013Сущность молекулярно-динамического моделирования. Обзор методов моделирования. Анализ дисперсионного взаимодействия между твердой стенкой и жидкостью. Использование результатов исследования для анализа адсорбции, микроскопических свойств течения жидкости.
контрольная работа [276,7 K], добавлен 20.12.2015Ускорители заряженных частиц как устройства, в которых под действием электрических и магнитных полей создаются и управляются пучки высокоэнергетичных заряженных частиц. Общая характеристика высоковольтного генератора Ван-де-Граафа, знакомство с функциями.
презентация [4,2 M], добавлен 14.03.2016
