Центробежное фильтрование

С целью интенсификации фильтрования движущая сила процесса может быть значительно увеличена за счет помещения разделяемой неоднородной системы в поле центробежных сил.Фильтрование под действием центробежной силы проводится на фильтрующих центрифугах и называется центробежнымфильтрованием. Барабаны центрифуг с перфорированной стенкой выкладываются изнутри мягким материалом, который выполняет роль фильтровальной перегородки. Под действием центробежной силы в массе фильтруемой суспензии развивается давление, обеспечивающее фильтрование суспензии. В результате происходит отложение осадка на внутренней поверхности барабана и удаление осветленной жидкости через фильтрующую перегородку и отверстия в барабане.

Центробежное фильтрование включает в себя три периода (рис. 2.47): образование осадка, уплотнение осадка и механическую сушку осадка или отжима.

Рис. 2.47. Изменение скорости фильтрования на фильтрующих центрифугах:
1 – образование осадка; 2 – уплотнение осадка; 3 – отжим

В первом периоде происходитнаиболее интенсивное удаление жидкости. Для первого периода применимы установленные выше закономерности кинетики фильтрования. Давление фильтрования определяется центробежной силой элементарного объема массой , которое изменяется с радиусом барабана:

(2.209)

Давление на фильтрующую перегородку, развиваемое всей массой суспензии в барабане, определяется интегрированием уравнения в пределах (рис. 2.48):

(2.210)

Зная давление, развиваемое центробежной силой, на фильтрующую перегородку, из уравнения фильтрования для постоянной разности давлений при замене на можно получить зависимость для расчета времени фильтрования:

(2.211)

т.е. .

Рис. 2.48. К расчету центробежного давления фильтрования

Для второго и третьего периодов центрифугирования не найдено аналитических зависимостей, с помощью которых можно получить удовлетворительные результаты. Обычно в связи с их невысокой точностью длительность процесса фильтрования определяют опытным путем.