Реферат на тему фильтра

Обновлено: 02.07.2024

Фильтрация представляет собой процесс разделения твердой и жидкой пульпы с помощью пористой перегородки под действием разности давления, создаваемым разрежением воздуха или избыточным давлением.

Целью фильтрования может быть выделение твердого материала или жидкости, в которой содержатся ценные компоненты.

Фильтрующая перегородка, являющаяся важнейшей частью любого фильтра, может задерживать твердые частицы либо своей поверхностью с образованием осадка, либо внутренней извилистой поверхностью микроканалов. Движущей силой процесса фильтрования является разность значений давления по обе стороны фильтровальной перегородки.

Жидкая фаза проходит через поры перегородки и собирается в виде фильтрата, а твердая задерживается на поверхности в виде осадка – кека, который затем удаляется. В кек содержится некоторое количество влаги(пленочная и часть капиллярной), а в фильтрате – в незначительном количестве твердые частицы, прошедшие через поры перегородки.

Различают фильтрование под вакуумом и под давлением (пресс-фильтрование). При фильтровании под вакуумом разность давлений ниже 0.1 МПа.

При фильтровании происходит последовательно набор кека (собственно фильтрование) и его подсушка просасыванием или продуванием воздуха, в результате чего вытесняется часть капиллярной влаги. Если ценной является жидкая фаза, то для более полного выделения ее кек промывают (главным образом при гидрометаллургической переработке сырья). В этом случае кек можно подсушивать до и после промывки.

Виды фильтров, их особенности

На предприятиях черной и цветной металлургии используются в основном следующие классы фильтров:

Фильтры для очистки отходящих газов от пыли (обеспылевание, пылеочистка),

Фильтры для обезвоживания пульпы и фильтрации шламов,

Фильтры для очистки технологических жидкостей, растворов и сточных вод.

Фильтры очистки отходящих газов (сухая пылевая фильтрация) – это рукавные фильтры и электрофильтры, предназначенные для улавливания пылевых атмосферных выбросов и защиты окружающей среды.

Спектр тканей и фильтровальных рукавов, поставляемых для этих производственных процессов, очень широк и включает в себя фильтроткани и рукава для низкотемпературной (до +150 °C) фильтрации, ткани для высокотемпературной фильтрации (очистка горячих газов с температурой на фильтре до +250..+300 °C), специализированные ткани с покрытиями и защитными пропитками.

Фильтры для обезвоживания пульпы и фильтрации шламов - задачей такого процесса является получение как можно более сухого осадка (кека - твердого остатка от фильтрации пульп, содержащий цветные металлы, включая драгоценные, получаемый в процессе выщелачивания руд, концентратов или промежуточных продуктов металлургического производства).

Фильтры для очистки технологических жидкостей, растворов и сточных вод – обеспечивают очистку жидкости от твердых частиц, то есть задачей этого процесса является получение как можно более чистой жидкости.

На российских металлургических предприятиях эксплуатируется разнообразное фильтровальное оборудование.

Фильтрование осуществляется на фильтрах. По способу действия эти аппараты подразделяются на фильтры непрерывного и периодического действия. В зависимости от вида давления, создающего движущий напор, их делят на вакуум-фильтры и пресс-фильтры. По способу образования кека фильтрующие поверхности различают фильтры, работающие с просасыванием и под наливом.

Применение фильтрования для выделения осадка зависит от размера частиц и характера их агрегации. Существуют сетчатые, волокнистые и зернистые фильтры.

Сетчатые фильтры служат для задержания сравнительно грубых частиц. Их изготовляют из одного или нескольких слоев ткани или металлической сетки. Действие этих фильтров основано на механическом задерживании больших частиц, не проходящих через ячейки сетки, а также на инерционном осаждении частиц. Эффективность сетчатых фильтров заметно увеличивается по мере забивания их отфильтрованной дисперсной фазой, поскольку в результате образования на поверхности фильтра так называемого намывного слоя уменьшается диаметр отверстий. Поэтому иногда на тканевые фильтры перед их использованием наносят асбестовую пыль, особенно эффективную при фильтрации.

Зернистые фильтры изготавливают однослойными и многослойными. Регенерация зернистых фильтров предусматривает промывку обратным потоком чистой воды или сжатым воздухом.

Фильтрование под вакуумом применяется для очистки маловязких жидкостей. Степень очистки в вакуум-фильтрах не превышает, как правило, 80 %, но удельная производительность очистки наиболее высокая. Тонкость очистки в вакуум-фильтре определяется фильтрующими свойствами пористого элемента (ткани, бумаги и др.). Конструктивных разновидностей вакуум-фильтров много, однако в обогатительной практике применяют в основном вакуум-фильтры непрерывного действия: барабанные разных типов, дисковые, ленточные и др.

2.1 Барабанный вакуум-фильтр

С наружной фильтрующей поверхностью имеет барабан, с внешней стороны по всей длине разделенный на неглубокие ячейки, снаружи покрытые перфорированными решетками. Между ячейками имеются пазы. Внутренние полости ячеек соединены трубами с концевыми ячейковыми цапфами. По всей поверхности барабан обтянут тканью, сшитой в общее полотнище. Нижняя часть барабана погружена в ванну, на торцевых стенках которой крепят опорные подшипники цапф. В одной из торцевых стенок имеется переливное окно, через которое удаляется избыток загружаемой в ванну пульпы. Снизу на цилиндрической части корыта или в торцевых стенках имеются люки для выпуска пульпы при остановке аппарата. Вдоль длинных сторон корыта с одной стороны находится нож для съема кека.

Твердую фазу пульпы поддерживают во взвешенном состоянии с помощью мешалки, размещенной в ванне и приводимой в движение от электродвигателя через редуктор, эксцентрики и тяги.

К торцам ячейковых цапф барабана примыкают распределительные головки (фильтры небольших размеров имеют по одной цапфе и одной головке). В головке имеются три или четыре полости. Если фильтр предназначен для фильтрования с промывкой кека, имеются две полости, находящиеся под разрежением: одна – для отвода маточного раствора, другая – для отвода промывных вод. В две, меньшие по размеру полости подается сжатый воздух. Если кек не промывается, перегородка между двумя первыми полостями может отсутствовать.

За один оборот барабана совершается полный цикл фильтрации. Каждая ячейка барабана после погружения в пульпу через окно цапфы совмещается с находящейся под вакуумом полостью головки, происходят отсасывание жидкости и набор кека на ткани. После выхода ячейки из пульпы действие вакуума продолжается – кек подсушивается. Фильтрат, выделяющийся во время набора и подсушки кека, удаляется через вакуумное окно головки. При совмещении окна рассматриваемой ячейки с полостью головки, находящейся под давлением, происходят отдувка кека.

Барабанные фильтры изготавливают в обычном исполнении – из углеродистой стали.

Конфигурация фильтрующей поверхности барабанных фильтров позволяет не только промывать кек, но и монтировать приспособления для дополнительного удаления влаги из кека – устройства для заглаживания трещин, хлопуши, рыхлители в виде цилиндрических ершей, отжимные ролики и вибраторы. Эти фильтры могут быть изготовлены с глубоким погружением барабана в пульпу и, наоборот, с малым погружением и с большой зоной подсушки.

Барабанные фильтры по сравнению, например, с дисковыми более пригодны для обезвоживания труднофильтруемых продуктов, когда образуется относительно тонкий слой кека. Для рудных пульп верхним пределом крупности, ограничивающим применение барабанных фильтров, можно считать 65-70 % класса – 0.074мм. Для поддержания твердого во взвешанном состоянии при фильтровании относительно крупного материала иногда подают пульпу через днище ванны насосом.

Магнитные фильтры (с расположенными внутри их магнитными системами) предназначены для обезвоживания магнетитовых концентратов.

Фильтры с намывным слоем предназначены для выделения фильтрата высокой степени чистоты. На барабан поверх ткани намывают слой целлюлозы или других фильтрующих материалов. Затем через этот слой фильтруется исходный продукт, как правило, содержащий небольшое количество твердого. Намывной слой с застрявшими частицами твердого снимается ножом.

1 – барабан; 2 – перегородки; 3 – распределительная головка; 4 – корыто; 5 – нож для съема осадка; 6 — распределитель воды для промывания осадка; 7, 8 — трубы для откачки соответственно отфильтрованной жидкости и промывной воды; 9 — труба для подачи сжатого воздуха.

Рисунок 1 - Барабанный вакуум-фильтр непрерывного действия

2.2 Барабанный вакуум-фильтр с внутренней фильтрующей поверхностью

Представляет собой барабан с глухой крышкой на одном торце и с кольцевым бортом на другом. Внутренняя поверхность по длине разделена металлическими полосами на ячейки, каждая из которых примыкает к распределительная головка. Отдельные ячейки закрыты перфорированными листами или в них уложены деревянные пластины с рифлениями на поверхности. Барабан снабжен двумя бандажами, опирающимися на ролики. Одной паре роликов передается вращение через редуктор от электродвигателя. Барабан наполняется пульпой до уровня кольцевого борта, через который переливается избыток пульпы. Таким образом, внутри фильтра создается бассейн из пульпы, дном которого является внутренняя поверхность барабана.

Нижние ячейки барабана, боковые и часть верхних (по ходу вращения) находятся под вакуумом. На нижних ячейках избирается кек, который затем подсушивается. При отдувке кек под действием силы тяжести падает в воронку и разгружается конвейером или шнеком. Для более полной разгрузки кека фильтр часто оборудуют пульсатором.

Фильтры с внутренней фильтрующей поверхностью применяют для пульп, содержащих значительное количество быстро оседающей твердой фазы, которую не удается удержать во взвешенном состоянии при перемешивании.

2.3 Дисковый вакуум-фильтр

Отличается развитой поверхностью фильтрования. Ею является боковые стороны дисков, набранных из секторов, вставленных в пустотелый ячейковый вал и закрепленных длинными шпильками и накладками. Вал укреплен на цапфах. С торца к валу с одной или двух сторон, как и у барабанного фильтра, прижаты распределительные головки. Двумя головками оборудованы фильтры с шестью и более дисками.

Нижняя часть дисков опущена в ванну, на одной из которых имеется переливной порог, обеспечивающий постоянство уровня пульпы. Со стороны входа секторов в пульпу при вращении вала с дисками ванна имеет форму карманов. На них с обеих сторон каждого диска установлены ножи, которыми снимается оставшаяся после отдувки часть кека.

Рисунок 2 – Дисковый вакуум-фильтр

2.4 Аппарат типа "фильтр-пресс"

Представляет собой ряд фильтрованных плит, размещенных горизонтально между верхней и нажимной плитами. Фильтровальная плита состоит из верхней и нижней рам: верхняя покрыта перфорированным листом и является камерой для отвода фильтрата, нижняя – при сжатии плит служит камерой фильтрации. Под днищем рамы закреплена эластичная диафрагма, которая при подаче на нее воды служит для отжатия влаги из кека.

К фильтровальным плитам приварены патрубки. При сжатии плит они образуют два коллектора. Один - для подачи исходной пульпы, промывной воды и воздуха, другой – для отвода фильтрата, промывной воды и воздуха. Фильтровальные плиты могут перемещаться вдоль стяжек вверх и вниз. При опускании плит между ними образуется зазор.

Рисунок 3 – Фильтр-пресс

Зеликман А.А. Теория гидрометаллургических процессов/ А.А. Зеликман, Г.М. Вольдман, Л.В. Беляевская. – М.: Металлургия, 1993. – 335 с.

Кольчурина И.Ю. Основы гидрометаллургии/ И.Ю. Кольчурина, О.И. Нохрина, В.В. Руднева, В.М. Федотов. – Новокузнецк: СибГИУ, 2008. – 226 с.

Вольдман Г.М. Основы экстракционных и ионнообменных процессов гидрометаллургии/ Г.М. Вольдман. – М.: Металлургия, 1982. – 376 с.

Фильтрация

. используя величины Хос, и Сос или понятие пористости слоя осадка : , откуда . подставлять R ф.п. 3.1 Расчет процесса фильтрации Толщину слоя осадка принимаем . водных растворов. Аппаратурное оформление процессов фильтрации отличается большим разнообразием, .

Фильтрация сигналов на фоне помех

. в понятие оптимальности. Рассмотрим три наиболее важных случаи оптимальной фильтрации. . независимыми и стационарными случайными процессами, то частотная характеристика . Шум представляет собой вероятностный процесс с заданными статистическими характеристиками .

Коммуникационные процессы в организации (1)

Организации: структуры, процессы и результаты

. единого для всех понятия рациональности. Компоненты процесса принятия решений можно . . Независимо от правящей партии, процесс фильтрации и редакции является жизненно важным . нового. Когда к понятию рациональности привносится понятие вероятности, мы получаем .

Понятие о психике

. понятие "личность". Оно вклю- чает в себя и понятие "индивид", и понятие "личность". Психические процессы . играет существенную роль в фильтрации нервных импульсов: пропускает . таламуса (осуществ- ляющего фильтрацию и первичную обработку чувственной информации .

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Понятие и цель фильтрации…………………………………………………… . ……… . … 2
Виды фильтров, их особенности…………………………………… . … ..3
Основные факторы, влияющие на показатели работы вакуум-фильтров……………………………………………………………………8
Список литературы…………………………………………………… . … 10

Виды фильтров, их особенности

Фильтры для очистки отходящих газов от пыли (обеспылевание, пылеочистка),
Фильтры для обезвоживания пульпы и фильтрации шламов,
Фильтры для очистки технологических жидкостей, растворов и сточных вод.

Спектр тканей и фильтровальных рукавов, поставляемых для этих производственных процессов, очень широк и включает в себя фильтроткани и рукава для низкотемпературной (до +150 ° C ) фильтрации, ткани для высокотемпературной фильтрации (очистка горячих газов с температурой на

фильтре до +250..+300 ° C ), специализированные ткани с покрытиями и защитными пропитками.

На российских металлургических предприятиях эксплуатируется разнообразное фильтровальное оборудование.

2.1 Барабанный вакуум-фильтр

жидкости и набор кека на ткани. После выхода ячейки из пульпы действие вакуума продолжается – кек подсушивается. Фильтрат, выделяющийся во время набора и подсушки кека, удаляется через вакуумное окно головки. При совмещении окна рассматриваемой ячейки с полостью головки, находящейся под давлением, происходят отдувка кека.

Барабанные фильтры изготавливают в обычном исполнении – из углеродистой стали.

Рисунок 1 - Барабанный вакуум-фильтр непрерывного действия

2.2 Барабанный вакуум-фильтр с внутренней фильтрующей поверхностью

2.3 Дисковый вакуум-фильтр

Рисунок 2 – Дисковый вакуум-фильтр

2.4 Аппарат типа "фильтр-пресс"

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

Бобровская средняя общеобразовательная школа №1

Ермолова Ирина Николаевна, учитель химии

Основная часть___________________________________________4
1. Теоретическая часть
а) Общая характеристика воды;
б) Биологическая роль воды
в) Методы очистки воды
г) Виды воды
д) Жесткость воды
2. Практическая часть

Вода является одним из самых важных элементов для жизнедеятельности всех живых организмов на Земле.

Основными проблемами экологии, которые связаны с гидросферой планеты, являются условия обеспечения населения водой, ее качество и возможности ее повышения. До недавних пор эти проблемы не стояли так остро, в связи с относительной чистотой природных источников водоснабжения и их достаточным количеством. Но в последние годы ситуация резко изменилась. Значительная концентрация городского населения, резкое увеличение промышленных, сельскохозяйственных, транспортных, энергетических и других антропогенных выбросов привели к нарушению качества воды, появлению в источниках водоснабжения отличных от естественной природной среды химических, радиоактивных и биологических агентов.

Все это ставит проблему эффективного водообеспечения качественной водой населения на первое место среди остальных проблем.

Показатели качества воды подразделяются на:

физические (температура, цветность, запах, вкус и др.);

химические (жесткость, щелочность, активная реакция, окисляемость, сухой остаток и др.);

биологические и бактериологические (общее количество бактерий, коли-индекс и др.).

Но наиболее важным качеством питьевой воды является её жесткость. Воду называют жёсткой, если в ней содержится большое количество растворенных солей кальция и магния.

Так как проблема жесткости воды очень значима в наши дни, мы решили посветить наш проект именно этому вопросу - жёсткость воды и способы её устранения с помощью бытовых фильтров.

Поступающая в потребление жесткая вода, не прошедшая через фильтр смягчения, обладает горьковатым вкусом и оказывает негативное воздействие на организм человека. Кроме того, соли жесткости откладываются на поверхности сантехники, накапливаются в виде накипи на нагревательных элементах бытовых приборов, в системах отопления и водоснабжения жилищ.

В этом и проявляется актуальность выбранной нами темы, ведь именно бытовые фильтры необходимы для снижения содержания солей жесткости (кальция, магния) в домашних условиях.

Так проблема жесткости значима в наши дни, мы поставили перед собой цель удостовериться в том, что бытовые фильтры способны участвовать в смягчении питьевой воды.

Для достижения поставленной цели нам необходимо решить ряд конкретных задач:

изучить и проанализировать литературу по данной теме;

провести опыты, доказывающие, что бытовые фильтры способны смягчать воду;

сделать соответствующие выводы (удостоверить в том, что производители бытовых фильтров указывают верную информацию о своем продукте).

Объекты исследования стали:

вода из водопровода;

Леонардо да Винчи

Общая характеристика.

Вода (оксид водорода) — бинарное неорганическое соединение, химическая формула Н ₂ O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного — кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью.

При нормальных условиях представляет собой прозрачную жидкость, не имеет цвета (в малом объёме), запаха и вкуса. В твёрдом состоянии называется льдом (кристаллы льда могут образовывать снег или иней), а в газообразном — водяным паром.

Около 71 % поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озёра, реки, льды) — 361,13 млн км. На Земле примерно 96,5 % воды приходится на океаны, 1,7 % мировых запасов составляют грунтовые воды, ещё 1,7 % — ледники и ледяные шапки Антарктиды и Гренландии, небольшая часть находится в реках, озёрах и болотах, и 0,001 % в облаках (образуются из взвешенных в воздухе частиц льда и жидкой воды).

Бо́льшая часть земной воды — солёная, непригодная для сельского хозяйства и питья. Доля пресной составляет около 2,5 %, причём 98,8 % этой воды находится в ледниках и грунтовых водах. Менее 0,3 % всей пресной воды содержится в реках, озёрах и атмосфере, и ещё меньшее количество (0,003 %) находится в живых организмах.

Является хорошим сильнополярным растворителем. В природных условиях всегда содержит растворённые вещества ( соли , газы).

Биологическая роль воды

Вода – это универсальный растворитель. Если этой уникальной жидкости предоставить достаточно времени, она растворит любое твердое вещество. На это не способно ни одно вещество в природе. Именно из-за данного свойства химически чистая вода (не содержащая примесей в принципе) – лишь теория, пока не доступная практике.

Вода – участница химических реакций. Например, благодаря ней в организме животных расщепляются белки, углеводы, жиры, и выделяется энергия, которая дает нам всем возможность жить. При фотосинтезе благодаря активному участию воды выделяется кислород, который необходим всем существам на земле.

Вода – это терморегуляция. Как бы это ни было удивительно, именно вода отвечает за поддержание постоянной температуры тела. Благодаря ней тепло равномерно распределяется по организму, температура не изменяется постоянно в зависимости от условий окружающей среды.

Вода – это уникальный транспорт. Благодаря удивительной жидкости растения и животные могут успешно насыщаться питательными веществами. Вода является одним из основных компонентов лимфы и крови, играет невероятно важную роль в работе выделительной системы. С помощью этой безликой жидкости к верхушкам растений поступают минеральные соли.

Вода – это упругость клеток и организмов. Как всем известно, воду в жидком состоянии практически нельзя сжать. Благодаря этому она часто выступает скелетом клетки и, как следствие, поддерживает форму органов. Вот, к примеру, самый обычный лист вашего комнатного растения. Он поддерживает постоянную форму исключительно благодаря удивительным возможностям воды.

Методы очистки воды — способы отделения воды от нежелательных примесей и элементов.

Существуют несколько методов очистки и все они входят в три группы методов:

физико-химические ( Физико-химическая очистка применяется для очистки сточных вод от грубо- и мелкодисперсионных частиц, коллоидных примесей, растворенных соединений. Высокопроизводительный, но в то же время дорогой способ очистки.)

биологические ( Биологические методы применяются для очистки от растворенных органических соединений. Метод основан на способности микроорганизмов разлагать растворенные органические соединения.)

Наиболее дешевая — механическая очистка — применяется для выделения взвесей.

Основные методы: процеживание, отстаивание и фильтрование. Применяются, как предварительные этапы.

Фильтрование — процесс разделения неоднородных систем при помощи пористых перегородок, пропускающих дисперсионную среду и задерживающих дисперсную твёрдую фазу.

Фильтр для воды — устройство для очистки воды от механических, нерастворимых частиц, примесей, хлора и его производных, а также от вирусов, бактерий, тяжелых металлов.

Бытовые фильтры, используемые для получения питьевой воды условно можно разделить на 3 категории — простейшие бытовые фильтры, средней степени очистки и бытовые фильтры высшей степени очистки. К лучшей (высшей) степени очистки относится очистка обратноосмотическими бытовыми фильтрами — наиболее качественная и передовая технология на сегодняшний день. К простейшим относятся кувшины и насадки.

Мягкая вода и жёсткая вода — по содержанию катионов кальция и магния. Вода с большим содержанием солей называется жёсткой , с малым содержанием — мягкой.

Что такое жесткость воды

Различают два типа жесткости: временная (карбонатная), обусловленная присутствием гидрокарбонатных анионов, и постоянная (некарбонатная), обусловленная присутствием сульфатных, нитратных и хлоридных анионов. Общая величина жесткости определяется как сумма карбонатной и некарбонатной жесткости.

Принята следующая классификация воды:

● жесткая – свыше 6,0 мг-экв/л;

● средней жесткости – 3,0-6,0 мг-экв/л;

● мягкая – 3,0 мг-экв/л и менее.

Для определения качества требующей умягчения воды и последующего подбора фильтров умягчителей берется в расчет показатель общей жесткости.

Причины жесткости

Причинами повышенной жесткости воды, требующей умягчения с помощью специального фильтра, обычно являются растворение и выветривание горных пород, попадающих в подземные воды. Это могут быть залежи известняков, гипса или доломитов.

Поступающая в коттедж жесткая вода, не прошедшая через фильтр смягчения, обладает горьковатым вкусом и оказывает негативное воздействие на организм человека. Кроме того, соли жесткости откладываются на поверхности сантехники, накапливаются в виде накипи на нагревательных элементах бытовых приборов, в системах отопления и водоснабжения коттеджа и т.д. Фильтры для умягчения воды необходимы для снижения содержания солей жесткости (кальция, магния) в домашних условиях. Монтаж системы умягчения воды в коттедже требует изначальных капитальных вложений средств, однако эти затраты несравнимы с ценой замены вышедшей из строя бытовой техники или стоимостью устранения неисправностей оборудования, установленного в коттедже.

КАК ВЛИЯЕТ ЖЁСТКОСТЬ НА КАЧЕСТВО ВОДЫ

С точки зрения применения воды для питьевых нужд, ее приемлемость по степени жесткости может существенно варьироваться в зависимости от местных условий. Порог вкуса для иона кальция лежит (в пересчете на мг-эквивалент) в диапазоне 2-6 мг-экв/л, в зависимости от соответствующего аниона, а порог вкуса для магния и того ниже. В некоторых случаях для потребителей приемлема вода с жесткостью выше 10 мг-экв/л. Высокая жесткость ухудшает органолептические свойства воды, придавая ей горьковатый вкус и оказывая отрицательное действие на органы пищеварения.

Всемирная Организация Здравоохранения не предлагает какой-либо рекомендуемой величины жесткости по показаниям влияния на здоровье. В материалах ВОЗ говорится о том, что хотя ряд исследований и выявил статистически обратную зависимость между жесткостью питьевой воды и сердечно-сосудистыми заболеваниями, имеющиеся данные не достаточны для вывода о причинном характере этой связи. Аналогичным образом, однозначно не доказано, что мягкая вода оказывает отрицательный эффект на баланс минеральных веществ в организме человека.

Вместе с тем, в зависимости от рН и щелочности, вода с жесткостью выше 4 мг-экв/л может вызвать в распределительной системе водопровода отложение шлаков и накипи (карбоната кальция), особенно при нагревании. Именно поэтому нормами Котлонадзора вводятся очень жесткие требования к величине жесткости воды, используемой для питания котлов (0.05-0.1 мг-экв/л).

Вместе с тем, необходимо упомянуть и о другой стороне медали. Мягкая вода с жесткостью менее 2 мг-экв/л имеет низкую буферную емкость (щелочность) и может, в зависимости от уровня рН и ряда других факторов, оказывать повышенное коррозионное воздействие на водопроводные трубы. Поэтому, в ряде применений (особенно в теплотехнике) иногда приходится проводить специальную обработку воды с целью достижения оптимального соотношения между жесткостью воды и ее коррозионной активностью.

Нормативы жесткости

очень мягкая вода

вода средней жесткости

очень жесткая вода

Величина общей жесткости в РФ измеряется в мг-экв/л (миллиграмм-эквивалентах на литр) или в моль/м3. Вода считается мягкой и не требует дополнительного умягчения, если данный показатель составляет 1,5-3 мг-экв/л, умеренно жесткой – при 3-6 мг-экв/л, жесткой – при 6-9 мг-экв/л и очень жесткой, если концентрация солей превышает 9 мг-экв/л. Благодаря использованию фильтров умягчителей воды концентрация солей может снижаться до 7 мг-экв/л (что соответствует требованиям ГОСТ 2874-82) и ниже.

Устранение жесткости воды

реагентное умягчение( Ca(HCO ₃ ) ₂ + Ca(OH) ₂ → 2CaCO ₃ ↓ + 2H ₂ O)

катионирование

Практическая часть

Анализ проб методом комплексонометрического титрования.

Титрование (титриметрия) — метод количественного анализа, основанный на измерении объема раствора реактива с точно известной концентрацией, прореагировавшего с определенным объемом раствора анализируемого вещества.

Для проведения титрования нами использовались следующие принадлежности и реактивы:

мерная колба 1 л.;мерный стакан на 50 мл.;

бюретка с минимальными делениями 0.1 мл л.;

концентрированный раствор аммиака. хлорид аммония (NH₄Cl);

эриохром черный Т;

дистиллированная вода.

Для приготовления 0.025 М раствора трилона Б взяли 9.3 г этой соли, растворили в 0.8 л теплой дистиллированной воды и довели объем раствора до 1 л. Для приготовления буферного раствора, позволяющего поддерживать рН около 9, что необходимо для точного измерения жесткости, 10 г хлорида аммония растворили в 200-400 мл дистиллированной воды, затем внесли туда 50 мл концентрированного (25%) раствора аммиака и довели объем до 500 мл. Раствор индикатора приготовили непосредственно перед определением, так как он неустойчив и может храниться в холодильнике день-два. Для этого очень немного эриохрома (кусочек с пол спичечной головки) растворили в 20-30 мл буферного раствора.

Для проведения анализа отмерили по 30 мл воды из каждой пробы. Вылили её в конические плоскодонные колбочки (см. прил. рис. 1).

К пробам воды прилили по 3 мл буферного раствора и несколько мл раствора индикатора. Жидкость приобрела четкий лиловый (фиолетовый, винно-красный) цвет (см. прил. рис. 2, 3).

В бюретку на 25 мл набрали раствор трилона Б. и при непрерывном перемешивании добавляли в анализируемую воду трилон Б, проводя титрование проб поочередно. При этом по мере добавления трилона, цвет раствора начинал изменяться. Сначала лиловая окраска побледнела. С этого момента трилон добавляли по каплям, очень тщательно перемешивая жидкость после каждой капли. Вскоре раствор стал синим (см.прил. рис. 4).

Титрование прекратили и замерили израсходованный объем раствора трилона Б с точностью до 0.1 мл.для каждой пробы.

Процедуру провели трижды для каждой пробы. Для расчета использовали средний результат трех измерений для каждой пробы.

По полученным данным провели расчет.

На титрование водопроводной воды-2 мл Трилона

асчет общей жесткости воды произвели по формуле:

Где: V_{трилона} – объем раствора трилона Б, пошедшего на титрование в мл; C_{трилона} – концентрация этого раствора трилона Б в М; V_воды – объем пробы воды в мл. Так как использовали 0.025 М раствора трилона Б и пробы воды объемом 50 мл формула приняла вид.

Атмосферный воздух является одним из основных жизненно важных элементов окружающей природной среды. Высокие темпы развития производства, рост городов, и возрастающие масштабы воздействия человека на окружающую природную среду требуют повышенного внимания к охране атмосферы. Большинство технологических процессов сопровождается выделением в производственные помещения и атмосферу вредных газов и пыли поэтому проблемы, связанные с защитой атмосферного воздуха приобретают особенно важное значение. Для того, чтобы защитить атмосферный воздух от большого количества вредных веществ на предприятиях применяют различные виды фильтров, в том числе и тканевые.

Содержание

Введение……………………………………………………………………. 3
1. Понятие, устройство и принцип действия рукавных фильтров…..4
2. Регенерация рукавных фильтров……………………………………9
3. Классификация рукавных фильтров по способу регенерации фильтровального материала…………………………………………10
4. Выбор фильтровальных тканей…………………………..………….12
Заключение……………………………………………………………………15
Список литературы…………………………………………………………..

Вложенные файлы: 1 файл

реф1.docx

Понятие, устройство и принцип действия рукавных фильтров…..4
Регенерация рукавных фильтров……………………………………9
Классификация рукавных фильтров по способу регенерации фильтровального материала…………………………………………10
Выбор фильтровальных тканей…………………………..………….12

Фильтры, у которых фильтровальный слой сделан в виде рукава, чаще всего цилиндрической формы, называют рукавными. Рукавные фильтры — широко распространенные и эффективные аппараты пылеулавливания. Их применяют для отделения пыли от газов и воздуха (в том числе аспирационного) в различных отраслях промышленности: в черной и цветной металлургии, химической и нефтяной промышленности, промышленности строительных материалов, в текстильной, пищевой промышленности и т, д.

Понятие, устройство и принцип действия рукавных фильтров

Рукавные фильтры предназначены для очистки технологических и вентиляционных газов промышленных предприятий, и гражданских объектов от частиц пыли размером более 0,1 мкм с высокой эффективностью.

Принцип устройства и действия рукавного фильтра представлен на рисунке 1.

В бункере газ разворачивается на 1800, в результате чего выпадают наиболее крупные частицы пыли, и входит в рукава 14, насаженные на патрубки 4, которые установлены на дырчатом листе 3. Число отверстий с патрубками в листе равно числу рукавов. Верхняя часть рукавов заглушена, они подвешены к раме 8, соединенной стержнем 9 с механизмом встряхивания 12. Запыленный газ проходит через ткань рукавов и оставляет на их внутренней поверхности пыль. Очищенный от пыли газ поступает в корпус фильтра 7, откуда выводится через патрубок чистого газа 10. Осевшую в рукавах пыль удаляют при помощи механизма встряхивания и одновременно обратной продувкой рукавов для этого через патрубок 1З, установленный в верхней части корпуса, подается воздух при помощи вентилятора, встроенного в рукавный фильтр или установленного вне его.

Рисунок 1 - Общий вид рукавного фильтра

1-входной патрубок, 2 - бункер, 3 - лист установки рукавов, 4 - патрубки установки рукавов, 5 - затвор, 6 - шнек, 7-корпус фильтра, 8 - рама подвески рукавов, 9 - стержень, 10 - выходной патрубок, 11- дроссель-клапан, 12- механизм встряхивания, 13 - патрубок продувки.

Удаление пыли из рукавов, кроме механического виброинерционного встряхивания и обратной продувки, осуществляется кручением рукавов, аэродинамическим встряхиванием или подачи импульса сжатого воздуха внутрь 1 и частичную их продувку, но не обеспечивает равномерной регенерации рукавов в фильтре: вблизи сопел рукава очищаются слишком интенсивно, а на некотором расстоянии от них - недостаточно. Этот метод очистки рукавов используют в основном при очистке газа от грубой пыли. При регенерации рукавов сжатым воздухом рукава помещают в проволочный каркас. Избыточное давление сжатого воздуха составляет 0,4-0,8 МПа. Длительность импульса 0,1-0,2 c. Частота импульсов зависит от характера изменения гидравлического сопротивления рукава.

Рукавные фильтры в зависимости от конструкции могут работать под разрежением или под избыточным давлением. В первом случае вентилятор устанавливают за фильтром по ходу движения газа и газ просасывается через фильтр, во втором подлежащий очистке газ нагнетают в фильтр вентилятором, установленным до фильтра. Всасывающие фильтры, работающие под разрежением, должны быть герметичными. При нарушении плотности конструкции всасывающего фильтра происходит подсос атмосферного воздуха, достигающий по величине иногда до 60 % производительности установки, что ведет к перерасходу электроэнергии и в значительной степени ухудшает очистку газа.

Для нормальной эксплуатации рукавных фильтров и эффективной очистки газа в них необходимо учитывать характеристику и свойства газа и содержащейся в нем пыли. Температура газа не должна превышать предельную для данной фильтровальной ткани температуру. Гидравлическое сопротивление запыленной ткани в зависимости от типа ткани и скорости фильтрации, исходя из практических и экономических соображений, не должно превышать 685-1280 Па. Менее прочные ткани должны иметь меньший предел гидравлического сопротивления при применении стеклоткани сопротивление рукавов может достигать 1180-1960 Па, а в некоторых случаях и большей величины. Срок службы рукавов зависит от запыленности газа, наличия в нем агрессивных по отношению к материалу ткани компонентов и в среднем составляет от 4 до 12 месяцев.

При эксплуатации рукавных фильтров требуется соблюдать правила техники безопасности, которые исключают возможность воспламенения горючей пыли и отравления обслуживающего персонала при очистке токсичных газов. В необходимых случаях следует применять фильтры и вентиляторы во взрывобезопасном исполнении и осуществлять очистку газа только под разрежением; своевременно удалять пыль из фильтра; устранять источники возникновения искр и статических зарядов; исключать возможность образования взрывоопасных смесей газа и пыли с атмосферным воздухом. При возникновении пожара отключается фильтр от газа, останавливается вентилятор и механизмы фильтра и принимаются меры по ликвидации пожара.

В большинстве отраслей промышленности рукавный фильтры стабильно обеспечивают эффективность пылеулавливания на уровне 99-99,9%.

Для поддержания фильтра в работоспособном состоянии необходимо периодически удалять пыль с поверхности фильтровального материала из пор.

Однако, как известно, оседающий на поверхности фильтровального материала слой пыли одновременно является фильтрующей средой, препятствующей проскоку наиболее мелких частиц пыли. Поэтому с фильтровального материала необходимо удалить не весь слой пыли, а только часть, чтобы обеспечить приемлемое гидравлическое сопротивление аппарата и сохранить его высокую эффективность пылеулавливания. Процесс удаления части пылевого слоя снаружи и изнутри фильтровальной перегородки в матерчатых фильтрах принято называть регенерацией, т.е. частичным восстановлением первоначальных свойств фильтровальной перегородки.

В промышленной эксплуатации в настоящее время находится много конструкций, систем, устройств для регенерации фильтровального материала.

Классификация рукавных фильтров по способу регенерации фильтровального материала

По способу регенерации фильтровального материала рукавные фильтры бывают следующих типов:

Фильтры с очисткой от пыли способом механического встряхивания;
Фильтры с очисткой от пыли способом обратной продувки;
Фильтры с очисткой от пыли способом импульсной продувки.

Механическое встряхивание. Механическое встряхивание это основной способ регенерации фильтровального материала. Он основан на сотрясении рукавов в вертикальном и или горизонтальном направлении. Достоинствами фильтров с механическим встряхиванием является стабильность удаления осадка пыли. В качестве основных недостатков следует отметить сложность встряхивающего механизма, который требует постоянного внимания обслуживающего персонала, истирание и изломы рукавов в одних и тех же местах, чувствительность системы к усадке и вытяжке рукавов, необходимость отключения фильтра или отдельной секции на время проведения регенерации.

Обратная продувка. Эффективный метод регенерации фильтровального материала путем обратной продувки очищенным газом или напорным воздухом. Обратная продувка, как правило, применяется в сочетании с другими способами: механическим встряхиванием, перекручиванием, вибрацией, покачиванием рукавов и др. Такие фильтры довольно эффективны, удобны в эксплуатации и обслуживании. Однако производительность их несколько снижена за счет подсоса воздуха в период регенерации фильтровального материала. Обратная продувка обычно сопровождается плавной деформацией фильтровального материала, которая не действует так отрицательно на волокна как, например, механическое отряхивание.

Импульсная продувка. Одним из наиболее эффективных способов регенерации фильтровального материала, который широко распространен в конструкциях каркасных фильтров, является импульсная продувка. Отечественные фильтры с импульсной продувкой типа ФРКИ, ФРИ, ФКИ нашли применение почти во всех отраслях промышленности. Фильтры с импульсной продувкой отличаются тем, что в их конструкции нет встряхивающих механизмов, дросселей и обдувочных вентиляторов.

Читайте также: