Определение констант фильтрования

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра

Нефтехимии и химической технологии

Отчет

По лабораторной работе ГНП-7

«ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСТАНТ ФИЛЬТРОВАНИЯ»

                        Выполнил ст. гр. БТП-19-02                                Мингалиева З.З.

                        Отчет принял: доцент                                        Климкин М.А.

Уфа 2021

Цель работы:

а) уяснение сущности фильтрования;

б) определение постоянных фильтрования для условий ΔР=const;

в) определение зависимости удельного объемного сопротивления (для случая сжимаемого осадка) от перепада давления ΔР (r, и m в уравнении r0= r0*(ΔРm);

г) определение постоянных фильтрования для режима W=const, а также выяснение сжимаемости фильтрующей перегородки по зависимости Rф= Rф*ΔРn .

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 

        1. Скорость процесса фильтрования W, выражаемая объемом фильтрата V, проходящим через единицу поверхности фильтрования S за время τ, пропорциональна движущей силе ΔР и обратно пропорциональна вязкости жидкой фазы суспензии μ (фильтрата) и сумме сопротивлений слоя осадка Rос и фильтрующей перегородки Rф:

        V-м3, S-м2, [pic 2]

[pic 3]

        [pic 4]

Где - высота слоя осадка, м;[pic 5]

        - коэффициент пропорциональности или удельное объемное сопротивление, оказываемое потоку фильтрата равномерным слоем осадка толщиной 1 м.[pic 6]

Обозначив через

Выразим:

Заменим в (1) Rос через его выражение по (3), получим основное дифференциальное уравнение фильтрования:

        2. Фильтрование проводят либо при постоянном перепаде давления ΔР=const, либо с постоянной скоростью w=const.

        При ΔР=const, вce величины в уравнении (4), за исключением V и τ, постоянны. После разделения переменных, интегрирования в пределах от 0 до τ и от 0 до V и простейших преобразований получается следующее уравнение фильтрования при ∆P=const:

        В уравнении (5) расчетными величинами могут быть V, S, τ. Определяется одна из них при заданных других. Как уже отмечалось, предварительно требуется знать значения постоянного фильтрования x0, r0 и Rф, поскольку они характеризуют в каждом случае конкретную суспензию и конкретную фильтрующую перегородку.

        Как правило, эти величины определяются экспериментальным путем в лабораторных условиях для конкретных условий рассчитываемого процесса фильтрования, т.е. опорная решетка, фильтрующая перегородка и суспензия должны быть такими же, какие они на производственном, промышленном фильтре.

        Для несжимаемых осадков и фильтрующей перегородки (порозность ξ=const) постоянные фильтрования r0 и Rф не меняются при изменении режима фильтрования (∆P=const) или (w=const). Для сжимаемых осадков и фильтрующей перегородки (ξ=const) в режиме фильтрования ∆P1=const r0 и Rф остаются неизменными. Однако при другом значении ∆P2=const меняют свои значения. В режиме w=const, когда ∆Р ≠ const , сжимаемые осадки и 9 фильтрующие перегородки имеют переменные r0 и Rф