Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Экология arrow Инженерная экология: защита литосферы от твердых промышленных и бытовых отходов

КЛАССИФИКАЦИЯ, ДОЗИРОВАНИЕ И СМЕШЕНИЕ ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ

Классификация материалов и оборудование для ее осуществления

Скорость проведения процессов и длительность их осуществления с присутствием твердой фазы (измельчение, растворение, адсорбция, сушка, химические реакции и т.д.) определяются размером частиц, находящихся в обрабатываемой среде. Поэтому для осуществления таких процессов стараются использовать частицы близкого размера, которые получают чаще всего классификацией исходного сырья.

Классификация — процесс разделения сыпучего материала на части (фракции, классы) с различным размером содержащихся в них кусков и частиц.

Основными способами классификации являются [3, 5—7, 10, 12, 13]:

  • грохочение (механическая классификация) — рассев сыпучих материалов на ситах, решетках или других устройствах;
  • гидравлическая классификация — разделение смеси твердых частиц на фракции, основанное на их различной скорости осаждения в жидкости;
  • воздушное (пневматическое) сепарирование — разделение твердых частиц на фракции, основанное на их различной скорости осаждения в воздухе.

Размер твердых частиц характеризуется их гранулометрическим составом, который выражается либо в виде таблиц, либо графически в виде интегральной (суммарной) или дифференциальной кривой.

Интегральная кривая (рис. 1.24, а) изображает суммарное процентное содержание всех фракций. Дифференциальная кривая (рис. 1.24, б) показывает процентное содержание отдельных фракций в материале.

При этом на оси абсцисс откладывается размер частиц, а на оси ординат — процентное содержание каждой фракции х, отнесенное к интервалу Ad размеров ее частиц. Кривая 1 (см. рис. 1.24) характеризует материал с разнородным размером частиц, кривая 2 — с более однородным размером.

Таким образом, содержание любой фракции равно площади под кривой, отсекаемой граничными размерами рассматриваемой фракции. Соответственно площадь под всей дифференциальной кривой составляет 100%.

Гранулометрический состав твердых частиц

Рис. 1.24. Гранулометрический состав твердых частиц:

а — интегральная кривая; б — дифференциальная кривая; 1 — материал с разнородным размером частиц; 2 — материал с однородным размером частиц; Ad — интервал размеров частиц

Для гранулометрического анализа твердых веществ на практике применяют следующие методы: ситовый, микроскопический, седи- ментационный, гидравлической и воздушной классификации.

При ситовом анализе навеска материала просеивается через набор сит с постепенно уменьшающимися размерами отверстий. Согласно ГОСТу сита характеризуются их номером, который соответствует размеру стороны отверстия сетки в миллиметрах. Так, например, сито № 5 имеет квадратные отверстия с длиной стороны 0,5 мм. По стандарту Германии номер сита соответствует числу отверстий на 1 см2, по стандарту США — числу отверстий («меш») на 1 погонный дюйм (25,4 мм). Материал, прошедший через данное сито, обозначается знаком «минус», а оставшийся на сите — «плюс». Средний размер фракции на каждом сите обычно принимается как среднеарифметическое значение размеров отверстий этого и вышележащего сита.

При выборе размеров отверстий последовательных сит принимается постоянство отношения размеров отверстий смежных сит. Это отношение называется модулем.

Микроскопический анализ заключается в замере под микроскопом с измерительной шкалой частиц пробы. Необходимо учитывать, что микроскопический анализ непосредственно дает не массовые проценты фракций, а процентное число частиц в них. Под микроскопом можно измерить размеры частиц до 0,4 мкм, а при применении ультрафиолетового света — до 0,1 мкм. Электронный микроскоп позволяет видеть частицы размером до 0,001 мкм.

Седиментационный анализ заключается в отстаивании суспензированной пробы материала в инертной жидкости, при этом наблюдается количество осевшего материала за определенные интервалы времени. Пользуясь выражениями для скорости отстаивания частиц определенного размера, можно вычислить размер частиц, которые выпали в ту или иную (по времени отстаивания) фракцию на данной высоте сосуда.

Фракционный анализ может быть выполнен методом гидравлической классификации в восходящем потоке жидкости (воды). При скорости потока, большей скорости осаждения частиц заданного размера, фракция, состоящая из более мелких частиц, уносится с потоком. При последующем увеличении скорости восходящего потока могут быть отделены все более и более крупные фракции. Аналогичная классификация может быть проведена и в восходящем потоке газа (воздуха).

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >
 

Популярные страницы