Upload
amelia-davenport
View
36
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Filtrace a odstřeďováni. Střední odborná škola Otrokovice. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Miroslav Vičánek - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Filtrace a odstřeďováni
Střední odborná škola Otrokovice
www.zlinskedumy.cz
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je ing. Miroslav VičánekDostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR.
Provozováno Výzkumným ústavem pedagogickým v Praze.
Charakteristika DUM
Název školy a adresa Střední odborná škola Otrokovice, tř. T. Bati 1266, 76502 OtrokoviceČíslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0445 /1
Autor Ing. Miroslav Vičánek
Označení DUM VY_32_INOVACE_SOSOTR-Gu-CHTe/1-PV-3/6
Název DUM Filtrace a odstřeďování
Stupeň a typ vzdělávání Středoškolské vzdělávání
Kód oboru RVP 28-52-H/01
Obor vzdělávání Gumař-plastikář
Vyučovací předmět Chemická technika
Druh učebního materiálu Výukový materiál
Cílová skupina Žák, 15 – 16 let
Anotace Výukový materiál je určený k frontální výuce s doplňujícím výkladem vyučujícího; náplň: Dělení kapalných heterogenních směsí, filtrace za normálního tlaku, vakuová, tlaková, odstřeďování filtrační a separační
Vybavení, pomůcky Dataprojektor
Klíčová slova Filtrace, vakuová filtrace, tlaková filtrace, nuč, vakuový filtr, kalolis, filtrační odstřeďování, separační odstřeďování
Datum 17. 11. 2012
Filtrace a odstřeďování
Náplň výuky (obsah hodiny)
Dělení kapalných heterogenních směsí
Filtrace
za normálního tlaku
vakuová
tlaková
Odstřeďování
filtrační
separační
Dělení kapalných heterogenních směsí
Kromě usazování probraného minule jsou dalšími metodami
filtraceodstřeďování
Obr. 1: filtrace
Filtrace
Oddělení pevné fáze z kapalné pomocí porézní přepážky – filtru [1]
Filtrační přepážka zachycuje filtrační koláč a propouští filtrát
Povrchová filtrace – částice se zachycují na povrchu filtru, kde vytvářejí vrstvu zvanou filtrační koláč
Hloubková filtrace – částice procházejí porézním prostředím filtru a zachycují se v něm (pískové filtry v čističkách odpadních vod)
Obr. 2: filtrace povrchová
Filtrace za normálního tlaku
Filtrační zařízení pracují za atmosférického tlaku. Rozdíl tlaků nad a pod přepážkou je dán pouze hydrostatickým tlakem suspenze.
Obr. 3: pískový filtr
Betonová nádrž (1) s roštem (2) vrstvou štěrku (3) a písku (4). Suspenze (5) na písku tvoří filtrační koláč, filtrát (9) odchází pryč. Stoupne-li odpor filtrační vrstvy a rychlost filtrace je malá, zastaví se přívod suspenze a uzavírací šoupátko pro odvod filtrátu (8), otevře se přívod tlakové vody (7) a filtr se protiproudně promývá. Kal se odvádí přepadem(6).
Vakuová filtrace
Vakuová filtrace je mnohem výkonnější než beztlaká, protože hybná síla, tj. rozdíl tlaků nad a pod přepážkou, se kromě hydrostatického tlaku suspenze zvyšuje o vakuum, vytvořené pod filtrační přepážkou.
Obr. 4: nuč
Používaná zařízení:nuč
Büchnerova nálevka s filtrační plachetkou, z prostoru pod filtrem je odsávaný vzduch, filtrační koláč se vyjímá po odpojení vakua ručněDalší zařízení:
vakuový listový filtrvakuový rotační bubnový filtrvakuový rotační diskový filtrpásový vakuový filtr
Vakuový listový filtr
Sada listů (úzké hranoly a děrovaný plech či plast) pokrytá filtrační tkaninou je napojena na vakuum a zavěšena do nádrže se suspenzí. Listy se obalí filtračním koláčem a filtrát se odpustí z vany potrubím
Obr. 5: konstrukce listu Obr. 6: vakuový listový filtr
Vakuový rotační filtr
Buben z děrovaného plechu (uvnitř rozdělený na řadu komůrek napojených na vakuum) pokrytý filtrační tkaninou je ponořený do suspenze , kde se otáčí
Obr. 7: bubnový vakuový rotační filtr
V komůrkách, které jsou ponořeny, dochází k filtraci podporované podtlakem uvnitř bubnu. Nad hladinou se koláč sáním vakua odvodňuje, promývá a znovu odvodňuje. V poslední fázi se do komůrky přivede tlakový vzduch. Odfouknutý (případně seškrábnutý) koláč padá na dopravník.
Místo bubnu může být sada disků
Pásový vakuový filtr
Připomíná pásový dopravník, jenom pás je perforovaný a na něm je vedena filtrační tkanina, přes kterou se pomocí vakua odvádí filtrát i promývací kapalina. Na konci pásu se kontinuálně odebírá koláč.Suspenze se přivádí na pohybující pás,
odsaje se filtrát, koláč se promývá a suší
Obr. 8: pásový vakuový filtr
Tlaková filtrace
U tlakové filtrace se zvětšuje tlak Rozdíl tlaků je dán součtem
hydrostatického tlaku suspenze a přetlaku vůči atmosférickému tlaku
Tento princip používají kalolisy Výkon kalolisů se pohybuje
od 5 do 125 m3 [3]
Kalolisy dělíme narámové a komorové
Obr. 9: tlakoměr
Rámový kalolis
Soustava rýhovaných desek a rámů, oddělených od sebe filtrační tkaninou (plachetkou) a přitlačovaných tlakem cca 15 MPa.Rámy mají otvory zvlášť pro přívod suspenze a filtrační kapaliny.
Obr. 10: rýhovaná deska
Rámový kalolis
Obr. 11: rýhovaná deska a rám
Suspenze se přivádí do rámů, filtrát protéká plachetkami do desek a odvádí se jimi, zatímco na plachetkách se vytváří filtrační koláč. Po naplnění prostoru uvnitř rámů kalem se uzavře přívod suspenze a do každé druhé desky se přivede voda. Ta z desek prochází přes oba sousední rámy, kde promývá koláč, do dvou sousedních desek, odkud vytéká. Poté se rámy s deskami sundají z nosné konstrukce a oškrábe se z nich kal.
Komorový kalolis
Nemá rámy, je tvořen pouze deskami potaženými plachetkami. Desky jsou tvarovány tak, aby mezi nimi bylo místo pro filtrační koláč – komory. Suspenze i promývací kapalina se přivádějí otvorem umístěným uprostřed desky.
Obr. 12: plachetka s koláčem
Automatický kalolis – plachetka tvoří nekonečný pás; při filtraci je celý systém stlačen a plachetka se nepohybuje, po ukončení filtrace se zařízení rozevře, plachetka se uvede do pohybu a vynese filtrační koláč ven a plachetka se čistí v průběhu další filtrace.
Odstřeďování
Dochází k oddělování kapalných heterogenních směsí vlivem odstředivé síly, mohou se rozdělit velmi jemné i koloidní suspenze – odstředivá síla je mnohonásobně větší než síla gravitační.
Odstředivky se mohou dělit podle otáček nanormální rychloběžné (ultracentrifugy)
podle chodu zařízení na přetržité nepřetržité
podle způsobu odstřeďování na filtračníusazovací separační
Obr. 13: princip odstředivky
Přetržitá filtrační odstředivka
Suspenze se přivádí do rotujícího bubnu z děrovaného plechu, na kterém se zachytí tuhá fáze jako filtrační koláč. Kapalina protéká otvory v bubnu. Při odstřeďování jemné suspenze se vnitřek bubnu pokrývá filtrační přepážkou, aby jemné částečky neprocházely otvory v bubnu.
Obr. 14: filtrační odstředivka
Při nepřetržitém provedení je uspořádání horizontální a bubnem prochází rotující píst, který průběžně stírá filtrační koláč a vytlačuje ho z bubnu.
Přetržitá usazovací odstředivka
Suspenze se přivádí do rotujícího bubnu který na rozdíl od filtračního nemá otvory; filtrační koláč se usazuje na stěnách bubnu, filtrát se odvádí. Po zastavení dubnu se tuhá fáze vybere.
Obr. 15: usazovací odstředivka
Při nepřetržitém provedení je uspořádání horizontální a bubnem prochází kónický šnek, který průběžně stírá filtrační koláč a odvádí ho z bubnu.
Kontrolní otázky:
1. Jaký je rozdíl mezi filtrací a vakuovou filtrací?
2. Co je to nuč a k čemu se používá?
3. Co je to kalolis?
Seznam obrázků:
• Obr. 1: anonym, [vid. 17. 11. 2012], klipart Microsoft Office• Obr. 2: CaptaYnA, [vid. 17. 11. 2012], dostupné z: http://
cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Filtrace.jpg • Obr. 3: Přemysl Hranoš, „Stroje a zařízení v chemickém průmyslu“,
nakladatelství Pavel Klouda, Ostrava, 2001, ISBN 80-902155-7-2• Obr. 4: anonym, [vid. 17. 11. 2012], dostupné z: http://
cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Embudo_B%C3%BCchner.jpeg • Obr. 5: vlastní• Obr. 6: vlastní• Obr. 7: vlastní• Obr. 8: vlastní• Obr. 9: ladarozan, [vid. 17. 11. 2012], dostupné z:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Manometr.jpg • Obr. 10: Murúg, [vid. 17. 11. 2012], dostupné z:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Deska_kalolisu.jpg
Seznam obrázků:
• Obr. 11: vlastní• Obr. 12: Murúg, [vid. 17. 11. 2012], dostupné z: http://
cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Plachetka-kal.jpg • Obr. 13: Daoha221, [vid. 17. 11. 2012], dostupné z: http://
cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Schema_odstredivky.png • Obr. 14: vlastní• Obr. 15: vlastní
Seznam použité literatury:
[1] Otevřená encyklopedie Wikipedia, [vid 17. 11. 2012], dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Filtrace
[2] Přemysl Hranoš, Stroje a zařízení v chemickém průmyslu, nakladatelství Pavel Klouda, Ostrava, 2001, ISBN 80-902155-7-2
[3] web firmy FUTURE, Velká Británie, [vid 17. 11. 2012], dostupné z http://www.futureindustrial.com/facilities/mobile-dewatering-units/ (anglicky)
Děkuji za pozornost