Вспомогательные процессы. Контрольные вопросы по Теме Общие сведения Что называется, обезвоживанием Ряд операций, применяемых для удаления воды (влаги) из продуктов обогащения

• Название: Контрольные вопросы по Теме Общие сведения Что называется, обезвоживанием Ряд операций, применяемых для удаления воды (влаги) из продуктов обогащения
• Анкор: Вспомогательные процессы
• Дата: 31.01.2023
• Размер: 185.36 Kb.
• Имя файла: Вспомогательные процессы.docx
• Тип: Контрольные вопросы; #914118
• страница: 2 из 4

Что называется центрифугированием?

Центрифугированием называются операции обезвоживания мелких мокрых продуктов обогащения и разделения суспензии на жидкую и твердую фазы под действием центробежных сил.

2. 
   Объясните физический смысл фактора разделения.
   

Преобладание центробежных сил над силами тяжести

3. 
   По каким признакам классифицируются центрифуги?
   

По фактору разделения, по способу центрифугирования.

4. 
   Область применения центрифуг.
   

В горной промышленности для обезвоживания продуктов мокрого обогащения, осветления моечных вод, обогащения в тяжелых жидкостях и суспензиях,

В химической промышленности для отделения жидкой фазы от твердой и для разделения жидкостей на отдельные фракции по плотности.

5. 
   Какие силы действуют на частицу в центробежном поле?
   

V – окружная скорость вращения тела; m – масса вращающегося тела; R – радиус окружности вращения; n – частота вращения тела.

6. 
   Какие продукты получаются в процессе центрифугирования?
   

Прошедшая через ситчатую поверхность ротора жидкая фаза называется фугатом, а движущаяся по ситу твердая фаза – осадком (готовый обезвоженный продукт).

7. 
   От каких факторов зависит скорость осаждения частицы в центробежном поле?
   

Гранулометрический состав обезвоживаемого продукта, производительность центрифуги по суспензии, равномерность подаваемой нагрузки, фактор разделения, время пребывания осадка в роторе, конструкция ротора, угол конусности и др.

8. 
   Каково отличие центробежной фильтрации от осадительного центрифугирования?
   

При центробежном фильтровании вода удаляется через перфорированный ротор центрифуги, в котором суспензия под действием центробежных сил прижимается к его внутренней поверхности. Жидкость фильтруется через слой осадка и отверстия ротора. Твердые частицы удерживаются на поверхности ротора, обезвоживаются и разгружаются.

Осадительное центрифугирование осуществляется в центрифугах со сплошным ротором. Суспензия под действием центробежных сил прижимается к внутренней поверхности ротора. Твердые частицы, обладающие большей плотностью, осаждаются в объеме суспензии и концентрируются у стенок ротора, вытесняя воду в пространство, расположенное ближе к центру вращения.

Фугат удаляется из ротора через сливные окошки, а осадок транспортируется шнеком к разгрузочным патрубкам.

Отличается конструкцией ротора и процессом разделения твердой и жидкой фаз (в одном случаи Жидкость фильтруется через слой осадка и отверстия ротора. Твердые частицы удерживаются на поверхности ротора, обезвоживаются и разгружаются, во втором Твердые частицы, обладающие большей плотностью, осаждаются в объеме суспензии и концентрируются у стенок ротора, вытесняя воду в пространство, расположенное ближе к центру вращения).

9. 
   Перечислите основные типы фильтрующих центрифуг.
   

• 
  инерционные с разгрузкой продуктов обезвоживания при помощи центробежных сил;
  
• 
  шнековые с разгрузкой продуктов обезвоживания шнеками;
  
• 
  вибрационные с разгрузкой продуктов обезвоживания при помощи вибраций ротора;
  
• 
  самотечные с разгрузкой продуктов самотеком.
  

10. 
    Объясните отличие конструкции центрифуг НВВ – 1000 и ВГ – 1320.
    

Одна центрифуга горизонтальная другая вертикальна, у ВГ – 1320 присутствует камера для фугата, наличие шкива и шатуна у НВВ – 1000, наличие желоба у ВГ – 1320.

11. 
    Преимущества вибрирующих центрифуг.
    

Достоинство НВВ-1000: Можно регулировать время пребывания материала в центрифуге (изменить число колебаний, следовательно, управлять содержание твердого в осадке), меньшая по сравнению со шнековыми центрифугами степень переизмельчения угля (примерно в 2 раза), небольшой удельный расход потребляемой электроэнергии и высокая производительность (до 400 т/ч).

Достоинство ВГ – 1320: Простота конструкции; равномерное распределение исходного питания по ротору; легкий доступ к узлу вибропровода и опорным подшипникам ротора в процессе осмотра и ремонта, а также исключение заиливания ротора при случайных остановках.

12. 
    Способы выгрузки осадка из фильтрующих центрифуг.
    

При помощи вибраций ротора, шнеком, самотеком, при помощи центробежных сил

13. 
    Объясните принципиальное отличие конструкций осадительных и фильтрующих центрифуг?
    

Кожух центрифуги выполняют сварным из листовой стали. Он имеет разъем вдоль оси ротора. Внутри кожух разделен перегородками на камеры для приема фугата и осадка из кожуха центрифуги В полом барабане имеются отверстия для подачи суспензии во внутрь ротора, а в роторе отверстия предназначены для выгрузки осадка и фугата.

14. 
    Область применения осадительных центрифуг.
    

Предназначены для обезвоживания материалов крупностью 0 – 3 мм, применяется для разделения и обезвоживания мелких разжиженных продуктов обогащения, содержащих от 10 до 50% твердого

15. 
    Недостатки осадительных центрифуг.
    

Недостатки осадительной центрифуги: шнековая разгрузка не дает полноту разгрузки, высокий износ лопастей, происходит измельчение материала, что приводит к потерям с фугатом ценного компонента.

16. 
    Назначение гидроциклонов.
    

Предназначен для классификации и обезвоживания продуктов обогащения.

17. 
    Стабилизация работы гидроциклонов.
    

Изменение вакуума в гидроциклоне приводи к изменению работы гидроциклона в частности крупности слива. Это можно быстро и оперативно устранить при помощи изменения диаметра песковой насадки. Исполнительный механизм закрывает или открывает задвижку, тем самым прекращает или возобновляет подачу воздуха в резиновую манжету песковой насадки, что приводит к стабилизации процесса.

18. 
    Способы интенсификации работы центрифуг.
    

Для интенсификации работы центрифуг необходимо равномерное исходное питание

Контрольные вопросы по Теме 5. Фильтрование

1. 
   Что называется фильтрованием?
   

Процесс разделения жидкой и твердой фаз пульпы с помощью пористой перегородки под действием разности давлений, создаваемой разрежением воздуха или избыточным давлением.

2. 
   Объясните физический смысл уравнения Пуазейля.
   

Уравнение гласит, что скорость потока пропорциональна диаметру в четвертой степени, а это означает, что небольшое увеличение внутреннего диаметра приводит к значительному увеличению скорости потока внутривенных жидкостей. Т.е. чем больше диаметр трубки, тем выше скорость потока внутренних жидкостей.

3. 
   Что такое понятию «удельное сопротивление осадка»?
   

Это сопротивление единицы массы твердой фазы, отлагающейся на единице площади фильтра при фильтровании под постоянным давлением суспензии, вязкость жидкой фазы которой равна единице

4. 
   Что такое константы фильтрации? Как они определяются?
   

Константы фильтрации – это те величины, которые не являются физическими и не поддаются аналитическому определению. Определяются они экспериментально, проводят опыты по разделению исследуемой суспензии на фильтре при постоянном условии проведения процесса (Ар).

5. 
   Какие требования предъявляются к фильтровальным тканям?
   

Высокая фильтрующая способность и воздухопроницаемость, минимальное гидравлическое сопротивление, высокой задерживающей способностью для твердых частиц суспензии, высокой прочностью на изгиб и растяжение, надлежащей химической стойкостью, легкой восстанавливаемостью фильтрующих свойств, значительным сроком службы

6. 
   Назовите типы фильтровальных тканей.
   

Фильтродиагональ, фильтробельтинг, фильтромиткаль, хлориновые, полиамидные, лавсановые, нитроновые, фторлоновые, полипропиленовые, ткани из капроновых нитей и другие ткани

7. 
   Преимущество синтетических фильтровальных тканей.
   

Срок службы от 800-1000 ч, повышают технологические показатели фильтрации, производительность фильтра повышается на 20 %, влажность осадка понижается на 1 – 2 %, унос шлама с фильтратом по сравнению с фильтротканями из металлических сеток уменьшается с 90 до 15 г/л.

8. 
   Недостатки керамических перегородок.
   

Необходимость их промывки кислотами

9. 
   Срок службы металлических фильтровальных тканей.
   

Не превышает 600 – 1000 ч

10. 
    Регенерация фильтровальных тканей.
    

Поры ткани очищаются от частиц твердого с помощью подачи воды или сжатого воздуха

11. 
    От каких факторов зависит производительность фильтров?
    

• 
  содержание твердого в суспензии;
  
• 
  крупность твердой фазы;
  
• 
  разница давлений по обе стороны фильтрующей перегородки;
  
• 
  частота вращения рабочего органа фильтра;
  
• 
  соотношение зон набора и сушки кека;
  
• 
  обработка поверхностно-активными веществами фильтруемых материалов;
  
• 
  структура осадка, его толщина и другие факторы
  

12. 
    От чего зависит толщина набора кека?
    

От величины вакуума и частотой вращения барабана.

13. 
    Как влияет увеличение вакуума в вакуум-фильтре?
    

Повышение вакуума в зоне подсушки увеличивает количество отсасываемого воздуха, что способствует снижению влажности осадка.

14. 
    Назначение мешалок в вакуум-фильтрах?
    

Улучшения процесса фильтрования (при фильтровании важно равномерное распределение зерен в пульпе, для этого используют различные мешалки)

15. 
    К чему приводит добавка крупнозернистого материала к исходному питанию в вакуум-фильтрах?
    

С увеличением крупности частиц обезвоживаемого материала повышается производительность фильтров и уменьшается влажность

16. 
    Перечислите типы фильтров.
    

• 
  Барабанный вакуум-фильтр с наружной фильтрующей поверхностью
  
• 
  Барабанный вакуум-фильтр с внутренней фильтрующей поверхностью
  
• 
  Барабанный вакуум-фильтр со сходящим полотном
  
• 
  Дисковый вакуум-фильтр
  
• 
  Ленточный вакуум-фильтр
  

17. 
    Чем отличаются барабанные фильтры с внешней и внутренней фильтрующей поверхностью?
    

Основное отличие между барабанными фильтрами с внешней и внутренней фильтрующей поверхностью в том, что барабан с внешней фильтрующей поверхностью частично погружен в суспензию, а в барабан с внутренней фильтрующей поверхностью суспензия подается внутрь барабана.

18. 
    Объясните принцип действия распределительной головки вакуумфильтра.
    

В корпусе головки предусмотрены камеры 1 для отвода фильтрата при наборе и сушке осадка, камера 2 для подачи сжатого воздуха при отдувки осадка и камера 3 для регенерации ткани водой или сжатым воздухом. При вращении цапфы распределительная головка остаются не подвижной в результате этого в секторах барабана создается вакуум или избыточное давление воздуха. Вода проходит через поры фильтроткани и попадает во внутреннюю полость барабана, откуда отводится через распределительную головку. Затем происходит подсушка осадка. Под действием вакуума через осадок просасывается воздух, вытесняя влагу, содержащуюся в порах. Потом отдувка осадка и затем происходит регенерация фильтровальной ткани. Поры ткани очищаются от частиц твердого с помощью подачи воды или сжатого воздуха.

19. 
    Работа и устройство дискового вакуум-фильтра.
    

Дисковый вакуум-фильтр выпускают с диаметром дисков от 2,5 до 3,75 м и площадью фильтрования от 8 до 250 м2 от ДУ8-2,5У до ДУ 250-3,75.

Состоит из полого вала с укрепленными на нем дисками, распределительной головки, устройства для съема осадка, ванны, привода и мешалки. Диски собираются из секторов. К торцам вала, как и у барабанного вакуум-фильтра, прижимаются с помощью пружин распределительные головки. При числе дисков менее шести фильтр снабжается одной распределительной головкой.

Суспензия подается в ванну, в которую опущены диски, представляющие собой пустотелые камеры с перфорированной поверхностью, обтянутые тканью, секторы дисков соединены с каналами вала, из которого через распределительную головку отсасывается воздух, в результате чего в секторах образуется вакуум.

В ванне фильтра имеются карманы, на обеих сторонах которых установлены ножи, которые зачищают поверхность фильтроткани от не отделившегося при отдувке осадка

20. 
    Достаинство дискового вакуум-фильтра.
    

Большая площадью фильтрующей поверхности, производительность, простота замены секторов, маленькая металлоемкость

21. 
    Зоны фильтрования в вакуум-фильтре.
    

I – зона образования осадка и отсоса фильтрата

II – зона просушивания осадка

III – мертвая зона

IV – зона отдувки осадка

V – зона снятия осадка

VI – зона регенерации ткани

VII – мертвая зона

22. 
    Какие Вы знаете схемы вакуум-фильтровальных установок?
    

На практике применяют две основных схемы вакуум-фильтровальных установок: принудительное откачивание фильтрата центробежными насосами из ресивера и самотеком через барометрическую трубу, соединяющую ресивер с гидрозатвором

23. 
    Как регулируется режим работы фильтров?
    

24. 
    Область применения схемы фильтрования с принудительным удалением фильтрата.
    

На практике применяют ту или иную схему в зависимости от места расположения вакуум-фильтров и ресиверов.

При расположении вакуумфильтров на отметках ниже 10 – 10,5 м удаление фильтрата осуществляется насосами.

Вопрос о применении схемы фильтрования должен решаться совместно с компоновкой всего оборудования отделения обезвоживания, сгущения и связанных с ними других отделений фабрики.

25. 
    Выбор и расчет вакуум-фильтров.
    

Выбор типа фильтра определяется содержанием твёрдого в сгущенном продукте и его гранулометрическим составом. При технологическом расчёте фильтров определяют необходимую поверхность фильтрования F (м²) по формуле:



где Q – производительность фильтровального отделения по твёрдому, т/ч; g – удельная производительность фильтра, т/м²∙ч. Удельную производительность принимают по результатам лабораторных исследований или из практики эксплуатации фильтров на аналогичном продукте. Необходимое к установке число вакуум-фильтров определяют по формуле:



где F_Ф – площадь выбранного фильтра в соответствии с технической характеристикой.

Контрольные вопросы по Теме 6. Сушка

1. 
   Что такое сушка?
   

Операции обезвоживания влажных продуктов обогащения, основанные на испарении влаги в окружающую среду при нагревании.

2. 
   Как получают сушильный агент?
   

Это нагретый воздух (горячий) полученный от сгорания твердого или жидкого топлива и смешанный для стабилизации его температуры с атмосферным воздухом.

3. 
   Что такое «влагосодержание» и «энтальпия»?
   

Влагосодержание – это отношение массы водяного пара М_в.п., содержащегося во влажном воздухе, к массе абсолютно сухого воздуха М_с.г.

Энтальпия – количество теплоты, содержащейся во влажном воздухе и приходящейся на 1 кг абсолютного сухого воздуха.

4. 
   Дайте определения свободной, гигроскопической, избыточной и равновесной влаги.
   

Свободная влага W_св – это разность между общим содержанием влаги в материале и максимальным содержанием гигроскопической влаги.

Гигроскопическая влага W_г – влага поглощенная, адсорбированная поверхностью материала.

Избыточная влага W_и представляет свободную влагу и частично гигроскопическую, которая может быть удалена из материала испарением при данных условиях сушки и параметрах сушильного агента.

Равновесная влага W р представляет разность между общей влагой и избыточной.

5. 
   Назовите периоды сушки.
   

Сушка – испарение из материала свободной влаги

Десорбция – испарение из материала части гигроскопической влаги

Сорбция – поглощение влаги материалом из окружающей среды

6. 
   Что называют скоростью сушки?
   

Процесс снижения влагосодержания материала приводящий к равновесному влагосодержанию, при котором испарение влаги прекращается.

7. 
   Изобразите кривую процесса сушки и объясните ее физическую суть.
   

В начальный период (участок кривой АВ). Тепло расходуется на нагрев материала. Нагрев идет пока не установится равновесие между количеством тепла, сообщаемым материалу, и количеством тепла, расходуемым на испарение.

В первый период сушки (участок кривой ВС). Испарение влаги происходит, как со свободной поверхности при этом влага из внутренних слоев сушимого материала непрерывно поступает к поверхности и заменяет испарившуюся влагу.

Во втором периоде сушки (участок кривой СD) наблюдается снижение влажности материала.