SZŰRÉS
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 53

SZŰRÉS PowerPoint PPT Presentation


  • 73 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

SZŰRÉS. Szuszpenziók szétválasztására szolgáló művelet , amelyben a folyadékból a szilárd részecskéket lyukacsos test (vagy porózus halmaz) a szűrőközeg segítségével választjuk el. Az átfolyó (megtisztított) folyadék a szűrlet , a szűrőn fennmaradó anyag a szüredék vagy iszaplepény.

Download Presentation

SZŰRÉS

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Sz r s

SZŰRÉS

Szuszpenziók szétválasztására szolgáló művelet, amelyben a folyadékból a szilárd részecskéket lyukacsos test (vagy porózus halmaz) a szűrőközeg segítségével választjuk el. Az átfolyó (megtisztított) folyadék a szűrlet, a szűrőn fennmaradó anyag a szüredék vagy iszaplepény.

1. Szitahatás: a szűrőközeg nyílásméreténél nagyobb méretű részecskék a szűrőközegen nem tudnak átjutni.

2. A szemcsék a szűrőközeg zeg-zugos járataiban, holt tereiben is megkötődhetnek.

3. A szűrendő szemcsék a szűrőanyaghoz tapadva kötődnek meg.


Sz r s

A szűrés megoldási lehetőségei:

rácsok

sziták

Felületi szűrők

Mélységi szűrők

Prés- típusú szűrők

Membránt alkalmazó szűrők – membrán eljárások


Sz r s

Felületi szűrők

Mélységi szűrők

Szuszpenzió

Szuszpenzió

homokréteg

ε

ε0

Szűrlet(filtrát)

Szűrlet(filtrát)

τSZŰRÉS

τSZŰRÉS

Δp

iszaplepény


Sz r s

Felületi szűrők

A folyadék a gravitáció, vagy centrifugális erőtér hatására áramlik ( „hajtóerő” )

Δp

iszaplepény

A kiszűrt iszap folyamatosan növekedő iszapréteget alkot

Szűrőanyag

(megtámasztás)


Sz r s

Mélységi szűrők

Szuszpenzió

ε0

ετ

homokréteg

filtrát

szüredék

A szűrőréteg, ( szemcsés halmaz ) folyadék számára átjárható pórusaiban, „hézagterében” kiváló szüredék az eredeti porozitást ε0 folyamatosan csökkenti ετ .


Sz r s

A szűrés „kéttermékes” művelet

D (dSZEMCSE) = P (dSZEMCSE>dSZŰRŐ NYÍLÁSMÉRETE )

D[%]

0

feladás

szürlet

iszap

dSZEMCSE

100

dNYÍLÁS


Sz r s

Felületi szűrés

Szemcsés halmazon történő fluidum átáramlás leírása – a már megismert – Carman-Kozeny összefüggéssel:

vSZ : a szűrés sebessége, (szűrési sebesség)

li : az iszaplepény vastagsága

Δp : szűrési nyomás ( különbség )


Sz r s

Szűrendő közeg (szuszpenzió)

iszaplepény

Δp

Szűrőanyag (szűrőszövet)

li

A

szűrőfelület

vsz

szűrlet

V: a „ô” szűrési idő alatt keletkező filtrát térfogat


Sz r s

D’Arcy-féle összefüggés (1856):

K[m2] : permeabilitás


Sz r s

K[m2] : permeabilitás meghatározható méréssel:

vSZ

elméleti

li, η : állandó

gyakorlat

  • K => tgα nem független Δp – től, mert az iszap a növekvő szűrési nyomás hatására:

  • összenyomódik, tömörödik (szemcsealak!) => áteresztőképessége csökken

  • a szemcsék bemosódnak, átrendeződnek

  • a tapadó nedvesség csökken


Sz r s

A szűrési teljesítmény:

is állandó.

Ha nem nőne,(állandó lenne) az iszaplepény vastagsága és a szűrési nyomás; tiszta folyadék átáramlása esetén a „szűrési” (átáramlási) sebesség is állandó lenne:


Sz r s

Felületi szűrés => növekvő , változó iszaplelepény => csökkenő szűrési teljesítmény => a szűrés differenciálegyenlete:


Sz r s

  • Δp, és K állandó

  • és K állandó

  • K változó (csökken) – mélységi szűrés

A szűrés során változhatnak ( η=áll.)

Az összefüggés felhasználható, megoldható, ha:


Sz r s

Δp

  • A szűrés során a szűrési nyomást Δp állandó értéken tartjuk,

  • (a permeabilitást is állandónak tekinjük: K = áll , ) :

Δp állandó

A jelenség oka:


Sz r s

állandó

A szűrés során változik!

Bevezetjük a szűrési ellenállást „R”


Sz r s

R = RISZAP + RSZŰRŐANYAG

?

?

Növekvő iszaplepény vastagság!

RI = a.li

li = f (τ) !

?

a : egységnyi, 1m magasságú iszapréteg ellenállása

(1) RISZAP = f ( li ) !


Sz r s

li . A = V. x0

x0 : 1m3 szűrlethez tartozó kiszűrt iszaptérfogat

li = f (τ) !

?

az iszapellenállás:

Anyagmérleg a kivált iszap térfogatára:

Behelyettesítés (1) RI = a.li összefüggésbe;


Sz r s

Hasonló gondolatmenettel a szűrőanyagra:(2)

RSZŰRŐANYAG = a.lEGYENÉRTÉKŰ

A szűrőanyag ellenállása:

VE : egyenértékű filtráttérfogat,melynek átszűrésekor keletkező iszapréteg ellenállása azonos a szűrőanyag ellenállásával.


Sz r s

A szűrési ellenállás ( R ) :

R = RISZAP + RSZŰRŐANYAG

„R” értékét a differenciálegyenletbe behelyettesítve:


Sz r s

A differenciálegyenlet:

Behelyettesítve:


Sz r s

A differenciálegyenlet megoldása :


Sz r s

Az összefüggés: V = f (τ )

Felhasználható pl. Vm3 filtrát előállításához szükséges szűrési idő kiszámításához.

Szűrési állandó: C [1/m2]


Sz r s

Az összefüggés csak akkor használható, ha VE ,és C értékét méréssel határozzuk meg. (Lásd Praktikum –II.)


Sz r s

2. Szűrés állandó szűrési teljesítmény ( ) esetén

Szűrés vége

Δp

Szűrés kezdete


Sz r s

A differenciálegyenlet ebben az esetben:


Sz r s

A szűrési idő:

Összehasonlítva a Δp állandó esettel, a szűrési idő, ~kétszeresére növekedik.


Sz r s

Az optimális szűrési idő meghatározása Δp = állandó esetén:

A szűrlet időbeli változása

V[m3]

V

τ

τM

τOPTIMÁLIS

τMELLÉKIDŐ : a szűrő tisztítása; szét- összeszerelés, regenerálás


Sz r s

Szűrőanyagok

segédanyagok

szűrők

-Kovaföld (diatómaföld):

Tisztaság, egyenletes szemcseeloszlás, semleges kémhatás

-perlit (AL-szilikátok), bentonit (pórusos)

-szűrőszén (adsz.!), celulóz, faliszt, azbeszt?

-koaguláló és flokkulálószerek

-szövetek:

-nemezelt anyagok

-porózus merev anyagok

-szemcsés halmazok

-szűrőmasszák


Sz r s

szűrők

-szövetek: a szűrési tulajdonságait meghatározzák

Anyaga: pamut, gyapjú, műszál, üveg, fém, azbeszt?

Szálfinomság [m/g]

A szövés típusa:


Sz r s

A szövés módjának befolyása a szűrésre:


Sz r s

Előréteg

Bekeverés


Sz r s

Δp

Δp állandó


Sz r s

Δp

Δp állandó

Közvetlen szivattyúról üzemeltetett szűrő


Sz r s

Az iszaplepény összenyomhatósága:

Iszapellenállás ( „a” ) - ? - szűrési nyomás (Δp)

a

Ideális, „összenyomhatatlan iszap”

a0

Δp

Összenyomható iszaplepény

Ha „a” növekedik, „C” is nő, =>τSZis nő, a szűrés esetleg – gyakorlatilag - lehetetlenné válik.<= adalékok (ráiszapolás)


Sz r s

a

Összenyomható iszaplepény

Közelítő függvény:

a0

Δp


Sz r s

Szakaszos üzemű szűrők

Vákuum

iszap

Szűrlet

1. Szűrőkádak (Nuccsok)


Sz r s

2. Gyertyás szűrők

szűrőgyertya

Anyaguk pl:

-lyukacsos kerámia

-szinterfém

-fémsziták

-műanyagok

-stb

Szűrés „kívülről befelé”

Tisztítás ellenáramban


Sz r s

SZŰRŐGYERTYÁK

szuszpenzió

iszap

Tisztítás: ellenáramú mosás

szűrlet

Gyertyás szűrő:


Sz r s

A ráiszapoló szűrés jellegzetes üzemi folyamatai:

Szűrés

Tisztítás

Ráiszapolás, szűrőanyag képzés (pl. kovaföld )


Sz r s

3. Táskás szűrők (nyomószűrők) :

Kis iszaptartalmú folyadékok szűrésére

„táska szerű” szűrőelemek ( párhuzamos kapcsolás, nagy szűrőfelület kis térfogatban)

Nyomásálló ház

A nedves iszapeltávolítás lehetséges beépített fúvókasorral is


Sz r s

Szűrletgyűjtő csatorna

szitaszövet

Alátámasztó drótháló

iszaplepény

szűrlet


Sz r s

-Vízszintes szűrőelemek

-”félfolyamatos „ üzem

-könnyen automatizálható


Sz r s

4. Szűrőprések: (lásd praktikum)

Párhuzamosan kapcsolt szűrőelemek, szakaszos üzem.

Az iszaptér kialakításától függően

Keretes ~ :

Nagyobb iszaptér

Nagyobb szárazanyag tartalmú szuszpenzióra

Kamrás ~ :

Kis iszaptér

Híg szuszpenziókra


Sz r s

szűrőlapok

iszap

szűrőkendő

szuszpenzió

szűrlet

Kamrás szűrőprések:


Sz r s

Szűrőlap:


Sz r s

Kertes szűrőprések:

Keret

szűrőlap

iszap

szűrőkendő

szuszpenzió

szűrlet


Sz r s

Keretes szűrőprés


Sz r s

Legelterjedtebbek: forgódobos cellás vákuumdobszűrők


Sz r s

Folyamatos szűrők:

Dobszűrők


  • Login