Способ моделирования центробежного фильтрования
Изобретение относится к способам моделирования центробежного фильтрования, может быть использовано для технологического расчета фильтрующих центрифуг и позволяет повысить точность определения параметров процесса при одновременном повышении его безопасности. В качестве исследуемой суспензии используют суспензию, имитирующую ее параметры , из ферромагнитной жидкости и частиц с добавкой ферромагнитного материала. Имитирующую суспензию помещают в емкость с дном из фильтрующей перегородки и нагревают до температуры , при которой ее вязкость . равна вязкости исследуемой суспензии Подают напряжение на электромагнит, расположенный под фильтрующей перегородкой , и производят фильтрование имитирующей суспензии в магнитном поле. В результате повьш1ается точность определения параметров процесса центробежного фильтрования за счет исключения инерционного ротора фильтрующей центрифуги, а также улучшается техника безопасности при моделировании центробежной фильтрации токсичных , взрывои огнеопасных суспензий за счет их замены имитирующей суспензией. 1 табл. I СО
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (sD 4 В О1 D 35/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! .::,"
Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ФВ"--= - .
".. аг (21) 4112881/ 31-26 (22) 28.05.86 (46)23,06,88, Бюл. Ф 23 (71) Казанский химико-технологический институт им. С.М. Кирова (72) В.К, тезиков, Л.Г. Голубев и М.К. Герасимов (53) 621.928.8(088 ° 8) (56) Калиновская Т.А. и др. Разделение суспензий в химической промышленности. М.: Химия, 1983„ с. 229-232 ° (54) СПОСОБ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЦЕНТРО,БЕЖНОГО ФИЛЬТРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к способам моделирования центробежного фильтрования, может быть использовано для технологического расчета фильтрующих центрифуг и позволяет повысить точность определения параметров процесса при одновременном повьппенни его безопасности. В ка„„SU 1404094 А 1 честве исследуемой суспензии используют суспенэию, имитирующую ее параметры, из ферромагнитной жидкости и частиц с добавкой ферромагнитного материала. Имитирующую суспензию помещают в емкость с дном из фильтрующей перегородки и нагревают до температуры, при которой ее вязкость .равна вязкости исследуемой суспензии, Подают напряжение на электромагнит, расположенный под фильтрующей перегородкой, и производят фильтрование имитирующей суспенэии в магнитном поле. В результате повьппается точность определения параметров процесса центробежного фильтрования за счет исключения инерционного ротора фильтрующей центрифуги, а также улучшается техника безопасности при моделировании центробежной фильтрации токсичных, взрыво- и огнеопасных суспензий за счет их замены имитирующей суспензией. 1 табл, 1404094
Изобретение относится к способам моделирования центробежного фильтрования и может быть использовано при технологическом расчете фильтрующих центрифуг в химической промышленности.
Цель изобретения - повышение точности определения параметров процес. са при одновременном повышении его безопасности.
Предлагаемый способ может быть реализован в устройстве, имеющем емкость с дном из фильтрующей перегородки и электромагнит. Электромагнит расположен под фильтрующей перегородкой. Стенки емкости могут быть выполнены двойными для обеспечения циркуляции в них теплоносителя, Способ моделирования центробежного фильтрования осуществляют.следующим образом.
Суспензия, имитирующая исследуемую, из ферромагнитной жидкости и частиц с добавкой ферромагнитного материала помещается в емкость и нагревается циркулирующим в стенках емкости теплоносителем до температуры, при которой ее вязкость равна вязкости исследуемой суспензни. Затем на электромагнит подается напряжение. Под действием магнитного поля ферромагнитная жидкость и частицы с добавкой ферромагнитного материала притягиваются к электромагниту, При этом ферромагнитная жидкость фильтруется через фильтрующую перегородку, а частицы с добавкой ферромагнитного материала оседают на поверхности перегородки, уплотняются и образуют осадок. Таким образом, происходит процесс, аналогичный центробежному фильтрованию. При необходимости можно в любой момент времени отключить электромагнит, взять пробы и сделать замеры, т.е, с большой точностью определить параметры процесса, Одновременно в связи с заменой токсичных, взрыво- и огнеопасных суспензий при моделировании их центробежного фильтрования улучшается техника безопасности исследований.
Для получения сравнительных дан» ных проводилось центробежное фильтрование исследуемой суспензии через фильтр из ткани на пробирочной цент. рифуге с фактором разделения 500.
Размеры сосуда: внутренний диаметр
ll 2 мм, длина 20 мм, Суспензия
Т:Ж = 1 кг .2 л.
Твердая фаза суспензии - частицы эпоксидной смолы, обладающей токсич» ными свойствами, Эквивалентный диаметр частиц. твердой фазы 0,6 мм, плотность твердой фазы 1400 кг/м плотность жидкой фазы 1400 кг/м динамическая вязкость 6 1О Па с, температура суспензии 18 С, Серия экспериментов проводилась при различной продолжительности центробежной фильтрации. Каждый эксперимент состоял из трех опытов, го результатам которых определялись средние значения влажности и высоты осадка, Моделирование центробежного фильтрования предлагаемым способом про- . водилось при таком же соотношении твердой и жидкой фаз суспензии в аналогичном сосуде с тканевым фильтром.
Для моделирования использовалась ферромагнитная жидкость на основе керосина со следующими характеристиками: намагниченность насыщения
Мз = 78 кА/м; плотность 1410 кг/м динамическая вязкость 7 10 Па с.
Плотность частиц твердой фазы суспензии 1400 кг/м, Состав твердой 3 — 5 фазы: 1 10 кг частицы железа с намагниченностью 800 KA/ì и плотностью
7800 кг/м, остальное пористая этила целлюлоза. Эквивалентный диаметр частиц твердой фазы 0,6 мм намагничивающая сила обмотки электромагнита IW. 2400 А; диаметр наконечника сердечника электромагнита 12 мм; зазор между сердечником и фильтрующей перегородкой 1,5 мм, Перед проведением моделирования суспензия, имитирующая исследуемую, нагревалась до 35 С для совпадения их основных характеристик плотности и вязкости. Во время эксперимента продолжительность включения электромагнита регулировалась электронным секундомером в его цепи питания, Параметры процесса центробежного фильтрования исследуемой суспензии и его моделирования известным и предлагаемым способами сведены в таблицу.
Как видно из таблицы, величины параметров процесса центробежной фильтрации, определяемые известным способом, по сравнению с предлагаемым
14040
Известный способ
50 48 51,7
35 44 42,3
28 36 31
25 25 26
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
25 25
24,3
25 24 24,3
3,0
Предлагаемый способ
51 51 51,3 14,9 14,6
0 5
14,6 14, 7
12 3 12,3
10,3 10 4 .
42 123 123
42 42
1,0
31 31 31,3 10,5 10,3
1,5
9,9 9,8
27 28 27
9,7 9,8
2,0
24 24 9,6 9,6
2,5
9,6 9,6
9,6 9,6
23
9,6 9,6
23 23
3,0 обладают значительным разбросом и для повышения точности требуют большого количества опытов. Кроме того, происходит распыление суспенэии, что ухудшает условия техники безопасности и снижает ресурс работы центри- фуги за счет попадания жидкой фазы в узлы трения.
Использование предлагаемого способа моделирования центробежного фильтрования обеспечивает повышение точности определения параметров процесса центробежного фильтрования эа 15 счет исключения инерционности ротора фильтрующей центрифуги, улучшение техники безопасности при моделировании центробежной фильтрации токсичных, взрыво- и огнеопасных суспензий за 20
94
4 счет их замены имитирующей суспенэией.
Формула изобретения
Способ моделирования центробежного фильтрования, включающий пропускание исследуемой суспензии через фильтрующую перегородку, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности определения параметров процесса при одновременном повышении его безопасности, в качест ве исследуемой суспензия используют феррбмагнитную жидкость с добавлением в качестве нефильтруемых примесей ферромагнитных частиц, вязкость которой равна вязкости исследуемой суспензии, а фильтрование проводят под действием магнитного поля.
16,6 14,3 13,7 14,9
13,7 11,0 12,8 12,5
10, 1 9е9 11,2 10 ° 4
9,9 9,6 9,6 9,7
9,6 9,6 9,6 9,6
9,6 9,6 9,6 9,6
