25.Теория фильтрования с закупориванием пор.

Фильтрование процесс разделения с помощью пористой перегородки, способной перепускать жидкость или газ, но задерживает взвешенные в среде твердые частицы.

Движущая сила- ∆Р Фильтрование осуществляется под действием сил давления или ц/б сил и нагнетания, разряжения применяется для белее тонкого разделения суспензий и пыли, чем путем осаждения. Разделение суспензии, состоящей из жидкости и взвешенных в ней твердых частиц, производится при помощи фильтра, который является сосудом, разделенным на 2 части фильтровальной перегородкой. Суспензия помещается в одну часть этого сосуда так, чтобы она соприкасалась с фильтровальной перегородкой. В разделенных частях сосуда создают разность давлений, под действием которых жидкость проходит через поры фильтровальной перегородки, причем твердые частицы задерживаются на ее поверхности, таким образом суспензия разделяется на чистый фильтрат и влажный осадок. Этот процесс разделения суспензии называют фильтрованием с образованием осадка. Иногда твердые частицы проникают в поры фильтровальной перегородки и задерживаются там, не образуя осадка. Такой процесс называется фильтрованием с закупориванием пор.

Фильтрование с закупориванием пор - происходит, когда твердые частицы проникают в поры фильтровальной перегородки. Закупоривание пор твердыми частицами наблюдается уже в начальный период процесса фильтрования, что снижает производи­тельность фильтра. Для поддержания ее на должном уровне фильтр регенерируют, промывая обратным током жидкости либо прокаливая металлические фильтровальные перегородки.

26.Распылительные сушилки. Назначение, устройство и принцип действия.

Распылительные сушилки предназначены для сушки растворов, суспензий и пастообразных материалов. Сушкой распылением получают сухое молоко, молочно-овощные концентраты, пищевые и кормовые дрожжи, яичный порошок и другие продукты.

Распылительные сушилки представляют собой в большинстве случаев коническо-цилиндрический аппарат, в котором происходит диспергирование материала при помощи специальных диспергато-ров в поток теплоносителя. В качестве диспергаторов применяют центробежные распылители, пневматические и механические форсунки.

При непосредственном контакте теплоносителя — воздуха с рас­пыленным материалом почти мгновенно протекает тепломассооб-менный процесс. Продолжительность пребывания материала в сушилке не превышает 50 с.

Преимущество распылительных сушилок — возможность ис­пользования теплоносителей с высокой температурой даже для сушки термолабильных материалов.

Однако распылительные сушилки имеют сравнительно небольшой удельный съем влаги в пределах до 20 кг/м³, большой расход теплоносителя и, как следствие, значительную материало- и энергоемкость.

1.вентилятор

2.колорифер

3.корпус сушилки

4.разбрызгивающее устройство

5.циклон

6.рукавный фильтр

7.внек для выгрузки

27.Мембранные методы фильтрования.

К процессам обычного фильтрования принято относить гидро­механические процессы, не осложненные физико-химическими явлениями. На нашей схеме такие процессы проходят на фильтрую­щих перегородках с диаметром пор от 1 мкм и более.

Процессы на перегородках с диаметром пор порядка 0,1 до не­скольких микрометров принято относить к микрофильтрации. В этих процессах могут отделяться как мельчайшие частицы механи­ческой примеси, так и отдельные клеточные организмы и частицы клеток, как, например, дрожжевые клетки в процессах микрофиль­трации продуктов брожения. Процессы микрофильтрации ослож­няются образованием гелеобразных слоев на поверхности фильтру­ющей перегородки, которую в дальнейшем будем называть микро­фильтрационной мембраной. Между гель-слоем и мембраной возни­кает физическое или физико-химическое взаимодействие, приводящее иногда к полной закупорке пор и прекращению про­цесса. В каждом случае следует учитывать, что проницаемость гель-слоя во много раз ниже проницаемости самой мембраны и именно она определяет производительность процесса.

Процессы ультрафильтрации выполняют на мембранах со сред­ним диаметром пор от 0,01 до 0,1 мкм, называемых улыпрафильтра-ционными мембранами. В процессах ультрафильтрации разделяют растворы, содержащие крупные молекулы, например молекулы по­лимеров, в том числе молекулы белков.

Мембраны для процессов обратного осмоса имеют поры, сред­ний диаметр которых не превышает 0,01 мкм. Так как на практике используют обратноосмотическиемембраны с размерами пор значи­тельно ниже указанной границы, принято измерять средний диа­метр пор в ангстремах.

Процессы микрофильтрации, ультрафильтрации и обратного осмоса осуществляют под избыточным давлением, и поэтому их принято называть баромембранными процессами.

На рис. 8.4 приведена диаграмма с указанием ориентировочных размеров отделяемых частиц. Полагая, что размер пор является ре­шающим при разделении любой системы, пользуясь диаграммами на рис. 8.3 и 8.4, можно предположительно выбрать мембрану и процесс для отделения соответствующих объектов.

Остается добавить, что приведенные границы размеров пор в действительности весьма условны, поскольку характер процесса в значительной степени зависит и от других факторов, о чем будет сказано ниже. Кроме того, некоторые разные по своей природе процессы осуществляются на мембранах с порами одного размера. Например, процессы испарения через мембрану, диализ и элект­родиализ, как и обратный осмос, осуществляются на мембранах с порами размером менее 10 нм (100 А).