Исследование кинетики отстаивания

Процессы и аппараты

Методическое руководство

к проведению лабораторной работы

Исследование кинетики отстаивания и расчёт площади отстойника

Цель работы: на основании экспериментальных данных вычислить скорости осаждения и диаметры частиц в суспензии, рассчитать площадь отстойника для заданной производительности и выбрать аппарат

Необходимое оборудование и материалы:
1. Мерный стеклянный цилиндр с суспензией и мешалка.
2. Линейка.
3. Термометр.
4. Секундомер.
Методика и порядок проведения работы:
1. Измеряют внутренний диаметр цилиндра, максимальную высоту столба суспензии и её температуру.
2. Исследуемого суспензию перемешивают в стеклянном цилиндре до однородного состояния после чего сразу выключается секундомер и наблюдается скорость осаждения частиц по изменению высоты свой осветлённый жидкости фиксирует одновременно высоту свой осветлённый жидкости время сначала опыта при этом интервала времени между измерениями концу наблюдения увеличивают необходимо сделать не менее 8-10 замеров.
3. По полученным экспериментальным данным рассчитывают объём суспензия дифференциальную и интегральную скорости осаждения и диаметр частиц заполняют таблицу.
4. Вычисляют площадь отстаивания при заданной производительности выбирают аппарат.
Расчетные формулы для обработки данных:

1.Интегральная скорость осаждения частиц суспензии:

м/c ,

где - высота слоя осветлённой жидкости, м

- продолжительность отстаивания с начала опыта, с

2. Дифференциальная скорость осаждения частицы:

м/с ,

где - изменение высоты слоя осветлённой жидкости по сравнению с предыдущим измерением, м

-продолжительность отстаивания после предыдущего измерения, с

3. Минимальный диаметр оседающее частиц суспензии:

м ,

где - динамическая вязкость среды, Па∙c (из справ.)

и - плотность вещества частиц и среды, кг/м³

- ускорение свободного падения, =9,81 м/с²

4. Площадь отстаивания:

, м²

где - производительность отстойника по сухому веществу, кг/c (задаётся преподавателем)

- коэффициент запаса аппарата непрерывного действия по сравнению с периодическим

и - выражают отношение количества жидкости твёрдого вещества суспензии в начальный и конечный момент процесса, определяются по формуле:

, где

- объём суспензии в данный момент времени, м³,

, если -диаметр цилиндра, а -высота столба в суспензии,
Содержание отчёта:
1. Название цель работы.
2. Необходимое оборудование и материалы.
3. Расчетные формулы и справочные данные.
4. Опытные расчётные данные приводятся в таблице:

5. Расчет площади отстойника.
6. Вывод (открывается выбор аппарата по результатам расчета).