Bài giảng "Kỹ thuật thu hồi hoàn thiện sản phẩm: Chương 2" tìm hiểu về các phương pháp tách chất rắn như: Phương pháp lọc, phương pháp lắng, phương pháp li tâm, phương pháp tuyển nổi. Mời quý thầy cô và các em cùng tham khảo!
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật thu hồi và hoàn thiện sản phẩm: Chương 2 - Các phương pháp tách chất rắn
- CHƯƠNG II. CÁC PHƯƠNG PHÁP
TÁCH CHẤT RẮN
- Nội dung
2.1. Phương pháp lọc
2.2. Phương pháp lắng
2.3. Phương pháp li tâm
2.4. Phương pháp tuyển nổi
- 2.1. Phương pháp lọc
2.1.1. Định nghĩa:
Quá trình phân tách pha rắn khỏi pha lỏng dựa vào sự
khác nhau về kích thước qua lớp vật liệu lọc. Phần trong đi
qua màng gọi là dịch lọc (filtrate), phần rắn còn lại dính trên
vật liệu lọc gọi là cặn lọc (filter cake)
• Động lực: chênh lệch áp suất
– Dùng bơm li tâm
– Hút chân không
- 2.1.2. Lý thuyết lọc - Định luật Darcy
Chất rắn giữ trên vật
liệu lọc (cặn lọc)
Vật liệu lọc
Dịch lọc
- Lý thuyết lọc- Định luật Darcy
Tốc độ lọc dV/dt (m3/s)
V thể tích dịch lọc (m3) dV A P
=
A Diện tích bề mặt lọc (m2)
dt ( Rm + Rc )
ΔP Chênh lệch áp suất (Pa)
µ Độ nhớt của dịch lọc (Pa s)
rm Trở lực của vật liệu lọc (m -1)
rc Trở lực của cặn lọc (m -1)
- Lý thuyết lọc- Định luật Darcy
Tốc độ lọc
• Tỉ lệ thuận với
– Diện tích bề mặt lọc
– Chênh lệch áp suất giữa 2 bên bề mặt lọc
• Tỉ lệ nghịch với
– Độ nhớt của chất lỏng
– Trở lực của vật liệu lọc và cặn lọc
- Lý thuyết lọc- Định luật Darcy
• Trở lực cặn lọc Rc có 2 trường hợp
– Cặn không nén được
– Cặn nén được
- Trở lực cặn lọc
V
Rc = c
A
• Trong đó c – khối lượng cặn trên 1 đơn vị thể tích
dịch lọc
• - Trở lực riêng trung bình của cặn lọc (cm/g)
→Thể tích dịch lọc tăng thì trở lực tăng
- Trở lực cặn lọc – Cặn lọc không
nén được
• Khi phân tích quá trình lọc thường dựa trên giả thiết
cặn lọc không nén được do vậy trở lực riêng không
đổi.
• Thường, cặn lọc của quá trình lên men nén được, do
vậy α thay đổi theo Δp
- dV AP
=
dt Rm + c (V / A)
t c V Rm
= +
V / A 2p A p
Đây là pt đường thẳng y=ax + b
a (s/cm2), b (s/cm)
Tuy nhiên trong thực tế ko phải đường thẳng do
có thể tăng nếu cặn lọc bị nén
- Thời gian (s) 26 96 197 342 537 692 989
V dịch lọc (mL) 100 200 300 400 500 600 690
Cho biết d vật liệu lọc hình tròn đường kính 8 cm,
µ=3.0 cp, ∆p=600mm Hg
Khối lượng cặn sau khi lọc=14g. Hãy tính
• và Rm
•Cho biết V=10000L khi A=10m2 ∆p=500mm Hg tính
thời gian lọc
•1cp=10-3 Pa s
•1mm Hg=133 Pa
Loc thuong.xlsx
- c 4.81* 2 * 600 *133
= 4.8119 =
2p 0.003 *14 / 690
= 1.26 *10 cm / g
10
Rm 4.26 * 600 *133
= 4.2597 Rm =
p 0.003
−1
= 1.13 *10 cm
8
- t c V Rm
= +
V/A 2p A p
V cV
t= + Rm = 16.1h
pA 2 A
- Phân tích quá trình lọc dựa trên các giả thiết
sau :
• Cặn lọc không nén được do vậy trở lực
riêng không đổi. Thường, cặn lọc của quá
trình lên men nén được, do vậy α thay đổi
theo Δp
- Trở lực cặn lọc – Cặn lọc nén được
Trong đó
S- thông số nén được
’ – hằng số
Nếu cặn ko nén được S=0
Nếu cặn nén rất tốt S=1
- Vật liệu lọc
• Yêu cầu vật liệu lọc
– Đảm bảo độ tách
– Bền cơ học
– Ko bị ăn mòn
– Trở lực thấp
• Thường dùng
– Vải (bông, hóa học): dùng cho cặn kích thước 10 m
– Lưới kim loại: Ni, Cu, Al, thép... đòi hỏi ko bị ăn mòn và
không lọt các cặn cao: kích thước hạt nhỏ nhất bị giữ 5 m
– Các vật liệu xốp: silica, gốm, nhựa...
- Cải thiện tốc độ lọc
• Tăng diện tích bề mặt lọc
• Tăng chênh lệch áp suất
• Giảm lượng cặn lọc
• Giảm độ nhớt chất lỏng
• Giảm trở lực riêng của cặn lọc
– Tăng độ xốp
– Giảm thông số hình dạng của các hạt
– Giảm bề mặt riêng của các hạt
- Các chất trợ lọc
• Chất trợ lọc là các chất rắn dạng hạt hay sợi có khả năng
hình thành cặn lọc có độ thẩm thấu cao
• Chất trợ lọc có mật độ thấp để giảm tối đa quá trình lắng
và giúp phân bố đều trên bề mặt chất lọc
• Xốp và có khả năng hình thành các cặn xốp để giảm tối
đa trở lực dòng chảy và không dính vào dịch trong
- Các chất trợ lọc
• Có thể thêm vào dịch lọc hay đưa vào thiết bị lọc (phủ
trước trên vật liệu lọc)
• Phải bền hóa học và tương thích với sản phẩm
• Hay dùng: diatomit, perlite
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
