C5B-Loc.pdf

CHƯƠNG 5B PHÂN RIÊNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP LỌC 1 KHÁI QUÁT 1.1 Khái niệm Lọc trình thực để phân riêng hỗn hợp nhờ vách ngăn xốp (vách ngăn lọc) Vách ngăn xốp có khả cho pha qua, giữ pha lại Vách ngăn lọc là: - Dạng hạt như: cát, đá, than - Dạng sợi như: tơ nhân tạo,sợi bông, đay,gai - Dạng như: lưới kim loại - Dạng vật ngăn như: sứ xốp, thủy tinh xốp,… 1.2 Nguyên tắc hoạt động 1.3 Động lực trình lọc: Khái niệm: chênh lệch áp suất hai bên vách lọc P =P1–P2 Cách tăng động lực trình lọc: ♦ Tăng P1: dùng chiều cao cột áp thủy tĩnh dùng bơm hay máy nén để đưa huyền phù vào  lọc áp lực ♦ Giảm P2: dùng bơm chân khơng để hút khơng khí thiết bị  lọc chân không Phân loại bã: - Bã không nén được: gồm hạt không bị biến dạng, phân bố tạo thành lỗ có kích thước khơng đổi thay đổi áp suất - Bã nén được: gồm hạt bị biến dạng áp suất thay đổi PHƯƠNG TRÌNH LỌC 2.1 Tốc độ lọc Là lượng nước lọc thu đơn vị diện tích bề mặt vách ngăn lọc đơn vị thời gian dV W  F d , m3/m2.s Trong đó: ◙ V: thể tích nước lọc thu được, m3 ◙ F: diện tích bề mặt vách lọc, m2 ◙ : thời gian lọc, s 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lọc Quá trình lọc phụ thuộc vào yếu tố sau: ◙ Tính chất huyền phù: • Độ nhớt pha lỏng • Kích thước pha phân tán • Hình dạng pha phân tán • Nồng độ huyền phù ◙ Động lực trình lọc ◙ Trở lực bã vách ngăn lọc ◙ Diện tích bề mặt vách lọc ◙ Nhiệt độ huyền phù Theo DAKSI, tốc độ lọc: W = dV/Fdτ = ΔP/μ(Rb + Rv) Trong đó: : độ nhớt pha liên tục, Ns/m2 Rb = 1/Pb: trở lực bã lọc, 1/m Rv = 1/Pv :trở lực vách lọc, 1/m Ta gọi: r0 : trở lực riêng theo thể tích bã lọc (là trở lực lớp bã dày 1m), 1/m2 h0 : chiều dày lớp bã lọc, m - Tỉ số thể tích bã ẩm lượng nước lọc thu được: Va X0  V Ta có: Suy ra: Va V Rb  r0 h0  r0  r0 X F F P.F dV  d V     r0 X  Rv  F   Khi nghiên cứu trình lọc, để đơn giản người ta tiến hành chế độ là: + Lọc với áp suất không đổi + Lọc với tốc độ lọc không đổi 2.3 Lọc với áp suất không đổi: P = const ◙ Gọi q = V/F : lượng nước lọc riêng, m3/m2 Là lượng nước lọc thu m2 bề mặt vách lọc Tích phân vế phương trình tốc độ lọc ta có: q2 + 2.C.q = K Đây phương trình lọc với áp suất khơng đổi Rv C r0 X 2.P K .r0 X C, K: số lọc, đặc trưng cho trình lọc xác định 10 2.3 Lọc với tốc độ lọc không đổi: W=const ◙ Do tốc độ lọc không đổi nên biến thiên thể tích nước lọc đơn vị thời gian số Do đó: V P W  V F      r0 X  Rv  F   ◙ Ta có phương trình lọc với tốc độ lọc không đổi: q2 + C.q = K/2 Trong đó: C = Rv/(r0.X0) ; K = 2.ΔP/(μ.r0.X0) số lọc ◙ Vi phân hai vế phương trình theo dq ta được: d 2C  q  dq K K 12 THIẾT BỊ LỌC 3.1 Thiết bị lọc tay áo 13 •Cấu to ãNguyờn tc hot ng 14 ãHiu sut: khong 94%ữ97% •Ưu điểm: Mức độ làm cao với khí có nồng độ bụi nhỏ •Nhược điểm: Hay hỏng vải lọc bị tắc làm khí nóng ẩm 15 3.2 Bể lọc 16 3.3 Thùng lọc nhiều tầng •Ưu điểm: Tách phần lớn nước lọc bã rửa nước lọc khơng bị pha lỗng với nước rửa •Nhược điểm: - Cồng kềnh - Tháo bã tay - Tốc độ lọc nhỏ 17 3.4 Thiết bị lọc khung 18 ◙ Cấu tạo: khung ◙ Khung giữ vai trò chứa bã lọc nơi nhập huyền phù vào ◙ Bản tạo bề mặt lọc với rãnh dẫn nước lọc ◙ Khung thường chế tạo có dạng hình vng phải có bít kín tốt ghép khung ◙ Khung xếp liên tiếp giá đỡ Giữa khung vách ngăn lọc ◙ Ép chặt khung nhờ cấu tay quay ◙ Lỗ dẫn huyền phù nhập liệu khung nối liền tạo thành ống dẫn nhô để ghép với hệ thống cấp liệu 19 • Ưu điểm: - Bề mặt lọc đơn vị diện tích sản xuất lớn - Động lực q trình lọc lớn - Có thể kiểm tra q trình làm việc ngừng không cho vài làm việc cần Đầu vào áp suất dư Vải lọc Thanh dọc Tay quay Vít khóa Đầu chuyển động Khung Bản Đệm kín 10 Đầu cố định 11 Nước • Nhược điểm: - Thao tác chủ yếu tay - Rửa bã chưa hồn hảo - Vải lọc nhanh bị ăn mịn 20 3.5 Thiết bị lọc • Ưu điểm: • Nhược điểm: - Tốn nước rửa -Giá thành thiết bị đắt - Vải lọc bị hư - Khó kiểm tra bề dày bã - Năng suất cao - Thay vải lọc khó khăn 21 3.6 Thiết bị lọc ống • Ưu điểm: - Gọn gàng - Làm việc chắn - Rửa sấy bã đơn giản - Hiệu suất cao • Nhược điểm: - Lỗ mao quản ống lọc dễ bị bít kín hạt - Khơng quan sát q trình lọc - Có thể lọc hạt ăn mịn cao - Có thể tự động hóa 22 3.7 Thiết bị lọc kiểu băng chuyền • Nhược điểm: - Bề mặt lọc nhỏ - Chiếm diện tích tương đối lớn - Băng dễ bào mịn - Khơng dùng cho dung dịch huyền phù ăn mịn cao su • Ưu điểm: - Cấu tạo đơn giản - Khơng có đầu phân phối - Nước lọc nước rửa phân chia riêng biệt không trộn lẫn - Bã rửa khô - Có thể lọc huyền phù 23 khó lọc 3.8 Thiết bị lọc chân không thùng quay 24 25 THANKS !!! 26