Chương 10. Lắng

CHƯƠG 10. LẮNG Khái niệm: Lắng là phương pháp phân riêng hệ không đồng nhất (gồm các pha rắn, lỏng, khí) tham gia trong hệ bằng phương pháp cơ học. Tùy thuộc vào nồng độ và kích thước tham gia trong hệ mà phân loại và gọi tên hệ như sau: • Huyền phù • Nhũ tương • Hệ bọt • Hệ bụi • Hệ sương mù Ngày nay có hai phương pháp phân riêng là bằng phương pháp hóa học và phương pháp cơ học CHƯƠG 10. LẮNG 1. LẮNG TROG MÔI TRƯỜG TRỌG LỰC 1. 1. Cân bằng vật chất cho quá trình lắng Có thể cân bằng theo khối lượng (kg) hoặc theo thể tích (m3) Ký hiệu Gh: Khối lượng huyền phù; kg G0: khối lượng pha phân tán; kg Gℓ: khối lượng pha liên tục; kg Gb: khối lượng bã (cặn) sau khi lắng; kg G: khối lượng nước sạch sau khi lắng; kg yh; y; yb: nồng độ khối lượng pha phân tán trong huyền phù, trong nước sạch, trong bã; % CHƯƠG 10. LẮNG 1. 1. Cân bằng vật chất cho quá trình lắng (tt) Viết phương trình cân bằng: ( ) ( ) ( ) 0 1 1 1 h b h h b b h h b b G G G G G;kg C©n b»ng theo pha ph©n t¸n: G .y G .y Gy C©n b»ng theo pha liªn tôc:G y G y G y = +   = +   = +   − = − + −  ℓ 1. 2. Tính vận tốc lắng trọng lực ( ) sm; .C dg 3 4 =v r r ρ ρ-ρ ℓ Công thức tính vận tốc lắng CHƯƠG 10. LẮNG 1. 2. Tính vận tốc lắng trọng lực (tt) Tuy vậy khi tính vận tốc lắng vℓ cần chú ý:
Ở vùng chảy tầng, khi Re < 0,2 gọi là vùng Stock tính theo:
Khi kích thước hạt d < 100µm, ta có thể dùng hai công thức (10 – 8a) hoặc (10 – 8b) để tính vℓ
Và vận tốc lắng thực tính theo:       ρ µ = sm; .d .Re vℓ ( ) sm;v5,025,0v thuc ℓ÷= CHƯƠG 10. LẮNG 2. THIẾT BN LẮG TRỌG LỰC THÔG DỤNG 2.1. Thiết bị lắng hệ khí 2.1.1. Buồng lắng bụi CHƯƠG 10. LẮNG 2.1.1. Buồng lắng bụi (tt) Thời gian lưu: d luu v L =τ Thời gian lắng: ℓv H lang =τ ĐK để hạt lắng hết thì τlưu ≥ τlắng ℓv H v L d ≥ m; v v .LH d ℓ≤ Tính năng suất buồng lắng: sm;v).LxB( v.AV 3 s ℓ ℓ = = Nhận xét: Năng suất lắng không phụ thuộc chiều cao thiết bị, do đó khi thiết kế nên chọn H sao cho dễ thao tác, dễ vệ sinh công nghiệp. CHƯƠG 10. LẮNG 2.1.1. Buồng lắng bụi (tt)
Năng suất V(m3/s) này còn phụ thuộc điều kiện làm việc của dòng hỗn hợp, ví dụ: • Nếu nhiệt độ là tk (0C) thì phải quy đổi theo : ( ) s/m;V. 273.3600 t+273 =V 3tc k s • Nếu dòng có áp suất P và nhiệt độ tk thì phải quy đổi theo: ( ) s m ;V. P.293.3600 gt+273 =V 3 tc k s
Tính diện tích buồng lắng: 2s m; v VA ℓ = CHƯƠG 10. LẮNG 2.1.2. Thiết bị lắng nhiều ngăn (tầng) CHƯƠG 10. LẮNG 2.1.2. Thiết bị lắng nhiều ngăn (tầng) (tt)
Năng suất: ( ) sm;v.n.LxBV 3s ℓ=
Tính vận tốc lắng: ( ) sm;nLxB V sm;v. L h v s dl = =
Các thông số chính và thông số chọn của thiết bị lắng nhiều ngăn 2.2. Thiết bị lắng hệ lỏng Từ công thức (10 – 7), ta thấy • Nếu ρr > ρ: lắng chìm • Nếu ρr < ρ: lắng nổi CHƯƠG 10. LẮNG 2.2.1. Thùng lắng CHƯƠG 10. LẮNG 2.2.2. Thiết bị lắng tấm nghiêng CHƯƠG 10. LẮNG 2.2.3. Thiết bị lắng hình nón CHƯƠG 10. LẮNG 2.2.4. Thiết bị lắng kiểu hố ga CHƯƠG 10. LẮNG 2.2.5. Thiết bị lắng kiểu răng cào bã CHƯƠG 10. LẮNG 2.2.6. Các thiết bị tuyển nổi
Thiết bị tuyển nổi cấp khí bằng phương pháp cơ học CHƯƠG 10. LẮNG 2.2.6. Các thiết bị tuyển nổi
Thiết bị tuyển nổi cấp khí bằng đầu khuếch tán CHƯƠG 10. LẮNG 2.2.6. Các thiết bị tuyển nổi
Thiết bị tuyển nổi cấp khí qua lớp vật ngăn CHƯƠG 10. LẮNG 2.2.6. Các thiết bị tuyển nổi
Thiết bị tuyển nổi theo phương pháp cấp hỗn hợp theo phương bán kính CHƯƠG 10. LẮNG 3. LẮG TROG MÔI TRƯỜNG LY TÂM
Yếu tố ly tâm g R F FK 2 tt lt lt ω == Nhận xét: Khi Klt tăng: hiệu suất phân riêng tăng 3.1. Cyclon đơn Thường gặp thiết bị cyclon trong công nghệ xử lý môi trường, trong phân xưởng sản xuất và chế biến thực phNm, phân bón, hoá chất. Cylon tách khí bụi và cyclon tách bã trong huyền phù Khi Klt giảm: hiệu suất phân riêng giảm CHƯƠG 10. LẮNG 3.1. 1. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Cyclon CHƯƠG 10. LẮNG 3.1. 2. Cyclon tổ hợp