Разделение жидких и газовых неоднородных систем

Не однородной наз. систему сост-ю из нескольких фаз имеющих разное агрегатное сост-ие. Фаза кот. находится в мелкораздробленном состояние наз. дисперсной фазой(внутренняя). А фаза предст-я собой среду в кот. распред-ны частицы дисперсной фазы наз. дисперсионной фазой (внешняя). В зав. от сочет-я и размеров дис-й фазы имеется классиф-я:

внешняя фаза	внутр-я фаза	размер ч-ц внутр-й фазы	наим-е системы	примечание
газ	тв.ч-цы	5-100	пыль	механич-я газовая сис-а
г	тв.ч-цы	0,3-5	дым
г	ж	0,3-3	туман	конден-я газ. с-а, аэрозоль
жидкость	тв.ч-цы	св.100	грубая суспензия	взвеси
ж	тв.ч-цы	0,5-100	тонкая суспензия
ж	тв.ч-цы	0,1-0,5	муть
ж	тв.ч-цы	менее 0,1	коллоид-ный р-р
ж	ж	менее 0,5	эмульсия	сущ. возм-ти перехода дисп-й фазы в дисп-оную и обратно (инверсия)
ж	г	-	пена

Методы разделения: 1) отстаивание - движущей силой явл. F_тяж; 2) осаждение- дв. силой явл. F_тяж, F_ц, эл. и окустич-е поле; 3)фильтрование. При отст-и и осаж-и выделяют две разнов-ти этих проц-в: свободное отст-е/осаж-е (ч-цы дисперсной фазы дв-ся не контактируя с сосед-ми ч-ми) и стесненное отст-е/осаж-е (ч-цы сталкив-ся с сос-ми ч-ми). В проц-се осаж-я/отст-я выдел-т 3 режима движ-я дисперсной фазы: ламинарный, перех-ый и турбулентный. В целом ивес-е законом-ти процесса свободного осаж-я/отст-я ч-ц показ-т ,что скорость осаж./отст. увел-ся с увел-ем размеров и плотности ч-ц, и умен-ся с увел-ем плотности и вязкости дисперсной фазы в кот происх-т проц-сы осаж./отст.. При осаж-и под дейст-ем F_ц обычно созд-ся усл. когда F_ц (явл. движущ-й силой) в несколько раз превышает F_тяж. Степень прев-ния F_ц над F_тяж наз. фактором разделения K_p=ω²R/g,где ω-частота вращ-я, R-радиюс вращ., g-ускорение своб-го падния.

Отстойники-аппараты для раздел-я неоднородных систем отстаиваниия. В отст-ках должны собл-ся два усл.: 1. продолж-ть прибыв-я потока в апп-те должна быть равна или больше времени осажд-я ч-ц.; 2. линейная скорость потока должна быть меньше скорости осажд-я ч-ц.. Отст-ки делятся на три группы по цикличности работы: периодического дей-я; непрерывного д-я; полу-непрерывного/полу-периодического д-я. В апп-х переод-го д-я подача исх. матер-ла и удаление разл. фаз производ-ся период-ки. В ап-х непрер-го д-я и подача исх. мат-ла и удал-е разл. фаз произ-ся непрер-но. В ап-х полу-непрер-го/полу-переод-го д-я подача исх. мат-ла произ-ся непрер-но, а удал-е осажд-й дисперсной фазы произ-ся период-ки. Для разд-я отст-я исп-т ап-ты предст-е собой резервуар с коническими или плоским днищем. Имеются особ-ти хар-ра отст-я: если плотность ч-ц дисперсной фазы больше плот-ти среды,то осадок накап-ся в нижней части ап-та, ести плот-ть ч-ы дсперсной фазы меньше плот-ти среды то осадок накап-ся в верх-й части ап-та. Расчет отст-в период-го д-я сводится к опред-ю площади отст-я и объема отст-ка. От площади отст-я (F₀) зав-т произво-ть отст-ка,а то V зав-т объем нак-го осадка. Отст-ки полу-непрер-го д-я пред-т собой канал или длинную ванну: с одного края подается исх. мат-л и по каналу он течет медленно,с др. конца дисперсная фаза стекает. Отст-ки непрер-го д-я два вида: гребковые и безгребковые. Осадите-е отст-ки центрифуги. Основным рабочим орг-м явл.вращ-ся барабан. По величине фактора разделения делятся на 2 группы: 1. K_p≤3000-нормальные; 2. K_p<3000- ультра центрифуги. По режиму работы цент-ги под-т на 3 вида: периодич-го д-я,непрер-го д-я и полу-непр-го /полу-период-го д-я. Центр-ги бывают кассетные и барабанные. Распрас-й цент-гой непрер-го д-я явл. шнеквая цент-га. Для разд-я тонко диспер-х суспензий прем-т цент-ги сепараторы. Трубчатые сверх цент-ги ап-ты полу-непрер-го д-я. Циклоны- цен-ги в кот. нет вращ-ся барабана.вращ. сам исх-й барабан. Цикл-ны прем-т для разд-я неодн-х сис-м: ж-тв.ч-цы;г-тв.ч-ца;г-ж. Для повыш-я КПД аэроциклонов: а)цикл-ны расп-т с батареей с послед-м или парал-ым прохожд-я исх. мат-ла; б)расп-т один цикл-н внутри др.; в)объед-т циклоны с фильтрами(фильтр внутри цикл-на). Гпдроцикл-ны обычно имеют размеры от 10 до 500 мм. Мелкие цикл-ны объедин-т с батареей наз. мультициклоны.