UKŁADY HETEROGENICZNE
Układ makrodyspersyjny
> 0,1mm
- komórki mikroorganizmów
- nośniki z enzymem immobilizującym
- piasek
- kawałki ciał stałych
- krople oleju
Układ mikrodyspersyjny
0,1 mm – 0,1 mm
- cząstki opadające
- cząstki nieopadające
UKŁADY HOMOGENICZNE
Układ koloidalny
1 nm – 0,1 mm
- ultramikroskopowo oddzielanie cząstki
- makroskopowy układ homogeniczny
Roztwory molekularne
0,1 nm – 1 nm
- rozpuszczone gazy
- związki organiczne
Roztwory jonowe
< 0,1 nm
- sole
- kwasy
- zasady
TECHNIKI SEPARACJI
dodatkowe procesy jednostkowe
różnica ciśnień Dp
różnica stężeń DC
- rozpuszczanie selektywne
- koagulacja dla koloidów poł. się cząst.
- flokulacja i odseparowanie ty koloidów
- zatężanie
- krystalizacja
- precypitacja
- suszenie
ROZDZIELANIE MECHANICZNE
cedzenie sedymentacja filtracja flotacja
grawitacyjna wirówkowa w hydrocyklonie
grawitacyjna próżniowa ciśnieniowa wirówkowa
selektywność
ZAWIESINY
· monodyspersyjna – jeden rodzaj cząsteczek
· polidyspersyjna – więcej niż jeden rodzaj
· jednorodna – większość jest jednego rodzaju
· niejednorodna – mniejsze i większe cząsteczki
Zawiesina monodyspersyjna to nie jednorodna.
zawiesina rozcieńczona < 10% objętości ciała stałego
zawiesina zagęszczona > 70% objętości ciała stałego
ε – porowatość zawiesiny – udział objętościowy cieczy w zawiesinie
φ – udział objętościowy ciała stałego
cs – udział masowy ciała stałego
cc – udział masowy cieczy
Cs – koncentracja ciała stałego
Ciało stałe:
> 100 mm – gruboziarniste à sedymentacja (łatwo opadają)
< 30 mm – drobnoziarniste (niesedymentujące) à flokulacja, flotacja
Ψ – sferyczność (średnica zastępcza)
SEDYMENTACJA (odstawanie)
Opadanie zawiesiny cząsteczek stałych w cieczach lub w gazie na skutek działanie siły ciężkości, z prędkością zależną od ich rozmiaru stężenia. Urządzenie do odstawania to odstojnik (osadnik).
Prawo Stokesa
Obowiązuje dla zawiesin rozcieńczonych i cząstek o kształcie kulistym.
poprawka n = f( Re)
Im porowatość tym bardziej zbliżamy się do prawa Stokesa
Prawo Newtona
Opór cząstki w płynie:
- dla pojedynczej cząstki à R = 3πμc*dcs*V0
- dla zespołu cząstek à R’ = 3πμc*dcs*V0 (1+β0*dcs/L)
gdzie:
β0 – współczynnik geometryczny
L- odległość pomiędzy cząstkami
Gdy:
L>> dcs à dcs/Là0à [...] à1 à R=R’
Cząsteczka opada ruchem utrudnionym (opadanie gromadne)
- krzywa sedymentacji
- krzywa narastania osadu
- krzywa zagęszczania osadu
A – czysta klarowna ciecz
B – zawiesina
C – osad/sedyment
K – punkt krytyczny -> powierzchnia osad/ciecz
Tak opadają cząstki o jednakowych lub zbliżonych rozmiarach
V0 = f (dcs), f(pcs)
Układ dąży do osiągnięcia minimum porowatości
SEDYMENTACJA CIĄGŁA – ODSTOJNIK DORRA
B
A
C
D
A – strefa zasilania
B – strefa klarowania
C – strefa opadania gromadnego
C – strefa kompresji
- ...
chemicznyPWR