quá trình và thiết bị cơ học chương 3 lắng

CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO THIẾT BỊ LẮNG... HIỆU SUẤT QUÁ TRÌNH LẮNG... -Buồng lắng thường thiết kế 2 ngăn.. Ngăn làm việc, ngăn tháo bụi... LẮNG TRONG MÔI TRƯỜNG LY TÂM.

GV: ThS Nguyễn Quốc Hải

QÚA TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CƠ HỌC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA VŨNG TÀU

KHOA HOÁ HỌC VÀ CNTP

CHƯƠNG 2: LẮNG

1 KHÁI NIỆM

 Lắng là phương pháp phân riêng dựa vào sự

khác nhau về khối lượng riêng và kích thước của hai pha dưới tác dụng của trường lực

 Các hệ không đồng nhất

Lắng trong trường trọng lực

Lắng trong trường ly tâm

Lắng trong trường tĩnh điện

2 LẮNG TRONG TRƯỜNG TRỌNG LỰC

2.1 Nguyên tắc cấu tạo thiết bị lắng

- vd: tốc độ dòng, m/s

- wo: tốc độ lắng, m/s

wo

-Thời gian lưu:

-Thời gian lắng:

Năng suất lắng:

-Năng suất lắng không phụ thuộc vào chiều cao:

3

V  B H v  L B w m s

 Phương trình cân bằng:

Gh = G + Gr = Gc + Gl (kg)

Cân bằng theo pha phân tán:

Gh.yh = Gl.yl + Gc.yc

Cân bằng theo pha liên tục:

Gh.(1-yh )= Gl.(1-yl )+ Gc.(1-yc)

Trong đó́́́:

y h , y l ,y c nồng độ % KL pha rắn trong huyền phù, nước sạch và bã

G h ,G r , G c , G: khối lượng pha huyền phù, pha rắn, bã, pha liên tục

2.2 CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO THIẾT BỊ LẮNG

2.2.3 HIỆU SUẤT QUÁ TRÌNH LẮNG

2.2.4.TÍNH VẬN TỐC LẮNG TRỌNG LỰC

r o

d

d g w

ρr Khối lượng riêng hạt

ρ Khối lượng riêng pha liên tục

 Công thức tính vận tốc lắng có hệ số Cd là hệ số trở lực môi trường

 Vùng chảy tầng: Re < 0,2

 Vùng quá độ: 0,2< Re <500

 Vùng chảy rối: 500 < Re Cd = 0,44

6 , 0

Re

5 , 18

33 , 0

Ar Re

84000 Ar

9 , 13

Ar Re

84000 Ar

6 , 3

18

Ar Re

6 , 3 Ar

Ar LY

2 3

2 3

Chuẩn số Ly:

3.GiỚI THIỆU BỊ LẮNG TRỌNG LỰC THÔNG DỤNG

3.1) Thiết bị lắng hệ bụi (khí rắn):

3.1.1)Buồng lắng bụi

Tính diện tích buồng lắng:

2

,

s o

V

w



3.1.2 Thiết bị lắng nhiều ngăn (tầng)

.

V  L B w n

3.2)Thiết bị lắng hệ huyền phù (lỏng-rắn)

3.2.1) Thùng lắng

Nếu ρr > ρ : Lắng chìm, Nếu ρr < ρ : Lắng nổi

-Buồng lắng thường thiết kế 2 ngăn Ngăn làm việc, ngăn tháo bụi

-Khoảng cách giữa các ngăn 40 -100 mm -Tránh dòng khí cuốn theo các hạt bụi đã lắng,





(

6 ,

w

3.2.2) Thiết bị lắng tấm nghiêng

3.2.3)Thiết bị lắng hình nón

3.2.4) Thiết bị lắng kiểu hố ga

3.2.5 ) Thiết bị lắng kiểu răng cào bã

4 LẮNG TRONG MÔI TRƯỜNG LY TÂM

Bài 1: Tính vận tốc lắng của hạt, biết d = 1mm,

ρr =2500kg/m3 Ở trong nước ở nhiệt độ 100C

và 600C, biết ρ nước =1000kg/m3, độ nhớt động lực học của nước tại 100C và 600C là µ1 = 1,3077 cP ; µ2 = 0,468 cP Tính toán đối với dầu

có tỷ trọng γ=0,87, µ =4P

Bài 2: Xác định diện tích của bề mặt lắng một thiết bị lắng huyền phù năng suất vs = 80 tấn/h Pha liên tục là nước ρ nước =1000 kg/m3 ,µ =1cP Pha phân tán là bột nặng ρ r = 2710 kg/m3 Nồng

độ pha rắn x=8% khối lượng, đường kính trung bình của hạt nặng d=0,11.10-3m Biết

vthực=0,25wo

Bài 3: hạt có kích thước d từ 20÷50μm chuyển động

vào bể lắng theo phương nằm ngang vơi vận tốc dòng

vd=0,01 m/s Biết chiều dài bể lắng L=25m, chiều cao H=3m và hạt có KLR 2710kg/m3, biết KLR của nước là 1000kg/m3 và μ=1cP Hỏi

a Các hạt có đường kính nào sẽ bị lắng?

b Xác định L để lắng hết các hạt còn lại?

Bài 4: Đường kính của thùng lắng thay đổi như thế

nào, khi đường kính hạt rắn tăng 2 lần, Biết quá trình lắng tuân theo định luật stock Re < 0.2, và năng suất lắng không đổi