I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1. Khái niệm quá trình lọc.
Lọc là quá trình phân riêng các hỗn hợp nhờ 1 vật ngăn xốp. vật ngăn xốp có khả năng cho 1 pha đi qua còn pha kia được giữ lại nên còn gọi là vách ngăn lọc.
2. Nguyên tắc lọc
Tạo ra trên huyền phù một áp suất P1. pha lỏng xuyên qua các mao dẫn. pha rắn bị giữ lại. chênh lệch giữa hai vách ngăn gọi là động lực quá trình lọc.
∆P=P1-P2
- Có thể tạo động lực của q trình lọc bằng các cách sau: Tăng áp suất P1: dùng cột áp thuỷ tĩnh. máy bơm hay máy nén. Giảm áp suất P2: dùng bơm chân không.
- Cân bằng vật chất trong quá trình lọc:
Vh=V0+V1=Va+V Gh=G0+G1=Ga+G
Trong đó: Vh.Gh: Thể tích và khối lượng hỗn hợp huyền phù đem đi lọc. V0.G0: Thể tích và khối lượng chất rấn khơ.
V1.G1: Thể tích và khối lượng nước lọc nguyên chất. V2.G2: Thể tích và khối lượng bã ẩm.
V.G: Thể tích và khối lượng nước lọc chưa nguyên chất. - Độ ẩm của bã
Wa=Ga−G0
Ga (% kg ẩm / kg vật liệu ướt)
3. Áp suất lọc
P=.V2.r0. X0+2Rv.S.V
2.S2.
Trong đó: : Độ nhớt (kg/ms) V: Thể tích nước lọc (m3) S: Diện tích bề mặt lọc (m2)
: Thời gian lọc được ấn định trước
r0: Trở lực riêng (1/m2) trở lực lớp bã tạo thành
X0=Va/V0: Tỉ số giữa lượng bã ẩm (m3/lượng nước lọc (m3)) Rv: Trở lực vách ngăn (1/m)
b. Khi lọc với tốc độ không đổi. W= const (Kém hiệu quả)
P=.V 2.r0. X0+Rv.S .V S2. ( N m2) 4. Vật ngăn lọc
Phải có tính chất phù hợp với huyền phù. gồm các loại vải được đan bằng các loại sau: sợi bông len polypropylen. clorinaxeton. pvc. sợi thủy tinh…. chịu axít.
5. Chất trợ lọc
Diatomit trắng tạo từ 94% SiO2. bề mặt riêng 20m2/g. bền axít. được sử dụng rộng rãi. tạo độ xốp 93%.
Perolit: tạo từ các sản phẩm núi lửa các chất trợ lọc không được tan trong dung dịch lọc.
6. Sơ đồ thiết bị
II. THÍ NGHIỆM 1. Số liệu thực nghiệm.
Hình 6.2: Số liệu thực nghiệm quá trình lọc khung bản
Cấp 1