Nr ćw. 9	Zespół D	Temat ćwiczenia Badanie procesu filtracji na prasie filtracyjnej.		Data oddania 28.10.2003.
Data wykonania 21.10.2003.		Imię i Nazwisko Wojciech Kozłowski Łukasz Walenczewski	Prowadząca mgr inż. Justyna Sadowska

1. Wprowadzenie.

Filtracją nazywa się proces rozdzielania układów niejednorodnych za pomocą przegród porowatych, które zatrzymują jedne fazy tych układów i przepuszczają inne. Rozdzielania zawiesiny można dokonywać w celu otrzymania fazy stałej i ciekłej, wówczas pozostała faza traktowana jest jako odpad produkcyjny, oraz dla jednoczesnego uzyskania fazy stałej i ciekłej.

Rozróżnia się następujące rodzaje filtrowania:

• filtrowanie z tworzeniem warstwy osadu na przegrodzie filtracyjnej;

• zagęszczanie ( oddzielenie fazy stałej od ciekłej nie w postaci osadu, lecz bardzo stężonej zawiesiny);

• klarowanie ( filtrowanie cieczy o nieznanej zawartości fazy stałej)

Filtrowaniu towarzyszy często opadanie cząstek pod wpływem siły ciężkości - jest ono korzystne dla procesu filtrowania, jeżeli ruch zawiesiny wskutek różnicy ciśnień i ruch opadających cząstek są zgodne co do kierunku, a więc jeżeli przegroda filtracyjna jest pozioma i znajduje się pod warstwą zawiesiny. W celu najbardziej pełnego usunięcia z osadu znajdującej się w niej cieczy osad przemywa się. Osady otrzymane podczas filtrowania dzieli się na:

• osady ściśliwe, których cząstki odkształcają się, a wymiar porów zmniejsza się z podwyższeniem ciśnienia;

• osady nieściśliwe, których wymiar i kształt cząstek praktycznie nie zmienia się ze zmianą ciśnienia;

• krystaliczne;

• bezpostaciowe

• koloidalne.

Równanie różniczkowe filtracji ma postać:

=

gdzie:

• V - objętość otrzymanego przesączu,

• F - przekrój filtracyjny,

• ΔP - różnica ciśnień nad zawiesiną i nad przegrodą filtracyjną,

• W - masa osadu,

• R - zastępcze obciążenie jednostkowe, charakteryzujące opór tkaniny,

• α - wielkość charakterystyczna dla osadu,

• η - dynamiczny współczynnik lepkości przesączu,

• s - współczynnik ściśliwości [s=0 - 1],

• t - czas

2. Obliczenia

Lp.	p[Pa]	t [s]	V [m^3]	V/F [m]	t/(V/F) [s/m]
1	9809	53	0,002	0,0617284	858,6
2	10784	144	0,004	0,12345679	1166,4
3	12745	255	0,006	0,18518519	1377
4	11764	378	0,008	0,24691358	1530,9
5	11764	508	0,01	0,30864198	1645,92
6	11764	638	0,012	0,37037037	1722,6
7	11764	773	0,014	0,43209877	1788,942857
8	11764	912	0,016	0,49382716	1846,8
9	11764	1070	0,018	0,55555556	1926
10	11764	1227	0,02	0,61728395	1987,74
11	11764	1387	0,022	0,67901235	2042,672727
12	11764	1545	0,024	0,74074074	2085,75
13	11764	1720	0,026	0,80246914	2143,384615
14	10784	1920	0,028	0,86419753	2221,714286
15	10784	2097	0,03	0,92592593	2264,76
16	10784	2284	0,032	0,98765432	2312,55
17	9808	2460	0,034	1,04938272	2344,235294
18	9808	2679	0,036	1,11111111	2411,1
19	9808	2826	0,038	1,17283951	2409,536842
20	9808	3090	0,04	1,2345679	2502,9
21	9808	3355	0,042	1,2962963	2588,142857
22	9808	3510	0,044	1,35802469	2584,636364
23	9808	3740	0,046	1,41975309	2634,26087
24	9808	3990	0,048	1,48148148	2693,25
25	9808	4230	0,05	1,54320988	2741,04
26	9808	4440	0,052	1,60493827	2766,461538
27	9808	4660	0,054	1,66666667	2796
28	9808	4920	0,056	1,72839506	2846,571429
29	9808	5190	0,058	1,79012346	2899,241379

1Pa = 1.02·10^-5 [kG/cm²]

1m³ = 1000 dm³

1m² = 10000cm²

Na podstawie regresji liniowej otrzymujemy wartości K i C.

t/(V/F) = y; V/F = x

y = K·x + C

K = 869.93

C = 1404.2

3. Wnioski

Ciecz przepływająca przez warstwę osadu i przez przegrodę filtracyjną w miarę pogrubiania się warstwy osadu napotyka na coraz większy opór, który musi pokonać. Ten dodatkowy opór powoduje wydłużenie czasu filtracji.

---