1. Rodzaje filtracji, równania filtracji piaskowej, dyskusja zależności.

Filtracja Objętościowa:
Do filtracji objętościowej wykorzystuje się FILTR PIASKOWY

Jest to filtracja zachodząca w głębi warstwy.
Filtracja

oczyszczająca

(stosunkowa

mała

wydajność, ale bardzo dobre czyszczenie, dlatego
używa się jej wtedy gdy substancji jest mało).
Filtry są jednorazowe (nie ma możliwości
regeneracji).
Przegroda ma swoją objętość, jest porowata, ma
meandry.
Dobre jak są równej wielkości ziarnka piasku,
wtedy jest dokładniejszy filtr.

Filtracja Powierzchniowa:
Przykładowo odkurzacz, filtracja powietrza w samochodzie



Kiedy jest mało osadu



Placek filtracyjny powstaje na powierzchni

Filtracja Plackowa:



Pierwsze filtrowanie jest słabe, mętny roztwór.



Placek stanowi przegrodę filtracyjną (jest błona, ale ona służy założeniu pierwszej warstwy)



Aby zapoczątkować filtrację potrzebna jest bibuła

p



jest siłą napędową filtracji, jest to różnica ciśnień potrzebna na pokonanie oporów przepływu

przez placek

Równania filtracji plackowej

1

3

2

1

2













 

















w

d

L

p

d-średnica kanalików

piasek

porowate dno



Re

Kule:

Re

24





Nie-kule:

Re

C





Współczynnik oporu
UWAGA!



jest tutaj

współczynnikiem
proporcjonalności

Ciśnienie
dynamiczne
(trzeba
uwzględnić
współczynnik
oporu)

Właściwości placka



to jest porowatość -> wielkość charakteryzująca złoże usypania (Np. cukier)

calkowita

a

wo

V

V

ln





a

wo

V

ln

- przestrzeń między kryształami cukru

cukru

a

wo

calkowita

V

V

V





ln

Jeśli

to







w











 







3

2

1

2









L

pd

w

Re

C





(z wykresu)









wd

Re







wd

C













 























3

2

1

2











CL

d

w

pd

w











 







3

2

1

2







LC

pd

w









0

3

2

)

1

(

2









C

d

L

p

A

wA

V

F











0



-właściwości placka – stała placka

ZATEM:





L

pA

V

F

0







RÓWNIANIE KARMENA – KOZENY’EGO

Przyrost Grubości Placka:



d

- w czasie

s

dm

- osadza się jakaś masa.



d

C

C

V

dm

s

)

(

2

1







/

s







s

s

s

s

d

C

C

V

dm

dV







2

1











































1

1

ln

stal

calk

calk

stal

stal

calk

calk

calk

stal

calk

calk

wo

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V

V









s

pl

s

d

C

C

V

dV

dV



















1

1

2

1



AdL

dV

pl



(wysokość razy pole podstawy)









s

A

d

C

C

V

dL













1

2

1







L

pA

V

F

0



















s

L

d

C

C

p

L

d



















1

!

!

0

2

1

!

!

/:L































d

C

C

p

LdL

s

1

0

2

1

















s

s

C

C

p

L

C

C

p

L









































1

2

1

2

1

0

2

1

0

2

1

2

Wykresy:




























Czas jałowy:
(przy procesach okresowych) czas potrzebny na powtórzenie procesu.
Czas procesów pomocniczych (przemywanie, odrodzenie, regeneracja tkaniny)

L





F

V

























L

to

podst

F

c

s

F

L

pA

V

C

C

p

A

V

.

0

2

1

0

2

1



















c

V







































0

2

1

0

1

2

d

V

V

C

C

p

A

V

c

s

c



τ

F2

τ

F1

τ

kąt



Najlepszy czas

j



V

c

Średnia prędkość filtracji







tg

V

V

j

F

c









2. Płukanie placka filtracyjnego:

Stosuje się kiedy cenny jest osad.

Np.:

NaCl

CaSO

CaCl

SO

Na

2

4

2

4

2









Po przefiltrowaniu otrzymujemy placek zawierający 10% mas. NaCl
Porowatość

4

CaSO

5

,

0





To znaczy, że
1 kg osadu



500g

4

CaSO





gNaCl

i

gCaSO

50

450

4

Żeby oczyścić do 100%

4

CaSO

należy płukać

Są 2 metody:

REPULTACJA

TŁOCZENIE

-

powrót do pulpy

-

dużo wody np.: 2000kg wody, nowe

stężenie

%

5

,

2

2050

50



suszymy i otrzymujemy teraz 5000g

4

CaSO

czyli: 125g NaCl i 4875g

4

CaSO

i znowu płuczemy

- nie zdejmuje się placka z sączka
- sączek polewa się wodą
- pod wpływem tłoka woda i NaCl zamieniają

się miejscami

- ta metoda zużywa mało wody, ale jest

ryzykowna, bo często pęka sączek i woda przez
niego przepływa (nie wypierając NaCl)

Tak postępuje się przy płukaniu osadów nieściśliwych.