Protsessy_ispravlennye

16. Скорость адсорбции. Время защитного действия

Одним из важных показателей, характеризующих процесс адсорбции и определяющих размеры адсорбционной аппаратуры, является скорость адсорбции.

В общем случае скорость процесса адсорбции определяется скоростями следующих основных стадий: 1) подвода вещества к поверхности зерен адсорбента — внешняя диффузия; 2) перемещения вещества внутри зерен по порам адсорбента — внутренняя диффузия; 3) собственно адсорбции.

Скорость процесса адсорбции обычно лимитируется скоростями внешней и внутренней диффузии или одной из них, так как скорость собственно адсорбции обычно велика. В зависимости от лимитирующей стадии различают три вида сопротивления процессу адсорбции: внешнедиффузионное, внутридиффузионное и смешанное.

Скорость внешнедиффузионного процесса зависит от температуры процесса, размера зерен адсорбента, вязкости, плотности среды и гидродинамического режима (скорость потока, состояние слоя адсорбента —неподвижный, движущийся, псевдоожиженный).

Скорость внутридиффузионного процесса определяется законами диффузии вещества в порах адсорбента. Перемещение молекул в поровых каналах зерен адсорбента зависит от диаметра пор, их структуры, размеров адсорбируемых молекул, температуры и других факторов.

В процессе адсорбции наряду с перемещением молекул в объеме пор наблюдается также перемещение молекул на поверхности адсорбента от одного активного центра к другому, называемое поверхностной диффузией. Для протекания этого процесса требуется определенная энергия активации; его скорость возрастает с увеличением температуры процесса.

В общем случае твердые частицы адсорбента имеют поры различного размера и формы, поэтому перенос вещества внутри гранул адсорбента может осуществляться одновременно различными способами. Во многих случаях изменение активности адсорбента во времени удовлетворительно

описывается следующим уравнением:

где ατ,α — активность адсорбента в момент времени τ и при равновесии (τ→ ∞); Ка— константа скорости адсорбции.

Константа скорости адсорбции Ка зависит от температуры и концентрации адсорбируемого компонента. С увеличением температуры скорость достижения равновесного состояния возрастает, при этом величина активности в условиях равновесия будет меньше, чем при более низкой температуре. Типичные кинетические кривые адсорбции приведены на рис. (Кинетические кривые

адсорбции при разных температурах)

При адсорбции сначала поглощаются все компоненты смеси. Однако по достижении состояния насыщения будет происходить обратный процесс, т.е. вытеснение молекул с меньшей активностью. В результате компоненты

будут располагаться в слое адсорбента послойно по мере уменьшения их активности. При выделении поглощенных компонентов из адсорбента (десорбция) они будут выходить в обратном порядке. Это явление используется в препаративной и аналитической хроматографии.

Если в слой адсорбента ввести сравнительно небольшое количество разделяемой смеси, то адсорбироваться будут все ее компоненты. Это происходит до тех пор, пока вся активная поверхность адсорбента не будет заполнена. Дальнейшее поступление исходной смеси в слой адсорбента приведет к тому, что молекулы, отличающиеся более высокой адсорбируемостью, будут частично вытеснять с поверхности адсорбента молекулы вещества с меньшей адсорбируемостью и установится равновесие между адсорбированной и неадсорбированной средами.

16(2) При продвижении исходной смеси через определенный слой адсорбента рассмотренный выше процесс протекает послойно в направлении движения исходной разделяемой смеси. Адсорбционное разделение в данном слое адсорбента будет завершено, когда в потоке, выходящем из слоя адсорбента, появится компонент, подлежащий извлечению из исходной смеси, т.е. когда в соответствии с состоянием равновесия активная поверхность адсорбента заполнится извлекаемым компонентом и произойдет «проскок» этого компонента с уходящим потоком. Исчерпание адсорбционной способности — проскок определяет время защитного действия адсорбента по отношению к данному компоненту.

17. Материальный баланс адсорбера.

Уравнение мат. баланса адсорбции по извлекаемому компоненту может быть представлено в

	g A		yH − GK	yK
		=	G0
			α K − α H
	G0
следующем виде: GA=ga(αК-αН)=G0yH-GKyK (1) или				(2)

где GА — масса извлекаемого комп-та; gA — масса адсорбента; аH ,аK — активности по извлекаемому комп-ту исходного и отработанного адсорбента; G0— масса исходной газовой смеси; GK— масса газовой смеси на выходе из адсорбера; уH, уK— массовые концентрации извлекаемого компонента в газовой смеси соответственно на входе и выходе из адсорбера.

Последнее ур-ние в случае, если G0~GК, или при усл., что концентрации компонентов отнесены к потоку исходного сырья (см. расчет абсорбции многокомпонентной смеси), может быть приведено к

следующему виду:

(3)

Приведенные ур-ния исп-ся для определения массы адсорбента gA, загруженного в периодически действующий адсорбер, или для нахождения удельного расхода адсорбента (кратности циркуляции адсорбента) gA/G0 для адсорбера непрерывного действия с движущимся слоем адсорбента, а также для определения массы вещества GА, извлекаемого при адсорбции. В случае периодически действующего адсорбера со стационарным слоем адсорбента количество извлекаемого компонента

GА соответствует продолжительности стадии адсорбции τА .
Из приведенных ур-ний следует, что чем больше емкость адс-та по извлекаемому комп-ту		т.е.
чем полнее отработан адсорбент и чем меньше величина	т.е. чем полнее адсорбент

регенерирован, тем меньше удельный расход адсорбента.

Расход адсорбента возрастает с увеличением концентрации извлекаемого компонента в исходном сырье уН и с уменьшением концентрации этого компонента уК в покидающем адсорбер газе.

Удельный расход адсорбента gA/G0 в значительной степени определяет экономические показатели процесса в целом. Поэтому процесс адсорбционного разделения экономически оправдан при переработке сырья, в котором извлекаемые комп-ты содержатся в сравнительно небольших кол-вах.

Так, при разделении смеси сухих углеводородных газов процесс адсорбции оказывается более выгодным, чем процесс абсорбции, тогда как для жирных газов целесообразнее применять процесс абсорбции. Аналогичное замечание относится и к разделению жидких смесей: в случае невысокого содержания извлекаемых компонентов в сырье адсорбционное разделение предпочтительнее экстракции.

При расчете процесса адсорбции масса исходной смеси Go и начальная концентрация в ней извлекаемого компонента должны быть заданы, а величины ак и ук могут быть определены по изотерме адсорбции. Активность ак в начале процесса определяется полнотой регенерации адсорбента.

По достижении состояния равновесия в адсорберах с движущимся слоем адсорбента адсорбат (активность отходящего адсорбента равна ак) будет нах-ся в равновесии с исходным сырьем, т.е. ак = акр, а поток газа, уходящий из адсорбера, будет в равновесии с исходным адсорбентом, т.е. Ук = УкрР

При действительном ходе процесса система не достигает состояния равновесия и степень приближения к равновесному состоянию зависит от ряда факторов: скорости протекания процесса адсорбции, продолжительности контакта фаз, поверхности контакта, активности (емкости) адсорбента.

Для режимов, устанавливаемых экспериментально, систему часто удается достаточно приблизить к состоянию равновесия при относительно небольшой продолжительности времени контакта; для практических расчетов принимают, что

ак= (0,85 + 0,90)акр и ук= (0,85 + 0,90)укр.

Вслучае адсорберов с неподвижным слоем адсорбента выбор величин ак и ук усложняется вследствие неполноты отработки слоя адсорбента по высоте. В таких аппаратах контакт адсорбента с сырьем происходит послойно в направлении движения потока разделяемой смеси. При этом только часть адсорбента отрабатывается полностью.

На рис. VIII-5 приведена схема распределения концентраций извлекаемого компонента по высоте

слоя при условии приближения системы к состоянию равновесия. В пределах высоты слоя h1, адсорбент полностью отработан до активности акр, соответствующей состоянию равновесия с исходным газом.

Некоторая высота h2 слоя на выходе обеспечивает гарантированное снижение концентрации извлекаемого компонента от ун до укр; активность адсорбента меняется соответственно от акр до ан. Для расчета материального баланса адсорбера со стационарным слоем адсорбента величине ак соответствует среднее содержание извлекаемого компонента во всей массе адсорбента.

При неизменной загрузке адсорбента отношение высот слоев адсорбента h2/h1 зависит от общей высоты слоя Н. При увеличении высоты слоя адсорбента доля частично отработанного слоя высотой h2 будет уменьшаться. В этой связи предпочтительнее применять более высокий слой адсорбента.

Вряде случаев оправдано включение в цикл адсорбции двух последовательно соединенных адсорберов с периодическим включением на десорбцию первого по ходу сырья адсорбера и одновременным подключением второго адсорбера на питание исходным сырьем.

Для расчета материального баланса десорбции используются те же уравнения (1) — (3), в которых Gк и G0 — соответственно равны массам десорбирующего агента и потока на выходе из адсорбера; ук

иун — концентрации извлекаемого компонента в исходном десорбирующем агенте и в потоке, уходящем из аппарата.

Из этих уравнений определяется расход десорбирующего агента Gк. При заданных начальных величинах (содержании извлекаемого компонента в адсорбенте в конце стадии адсорбции ак и в исходном десорбирующем агенте ук) необходимые для расчета концентрации ан и ун могут быть найдены, как было указано выше, при помощи изотермы адсорбции, построенной для температуры, при которой осуществляется десорбция (см. рис. VIII-4).

Приведенные ур-ния и графики справедливы для газ-го и жидкого сырья.

18. Способы регенерации адсорбентов.

Регенерация адсорбента проводится с целью восстановления его адсорбционной спос-ти. Основные способы регенерации адсорбента:

1.Вытеснение поглощенных компонентов с поверхности адсорбента другим в-вом, обладающим более высокой адсорбируемостью. И последующее его выделение из адсорбента.

2.Вытеснение адсорбированных компонентов веществом, обладающим меньшей адсорбируемостью (неполярные растворители). В этом случае процесс десорбции осуществляется за счет нарушения состояния равновесия между адсорбатом и протекающим через слой адсорбента раствором и обусловливается меньшей концентрацией данных компонентов в растворе, чем соответствующая условию равновесия с адсорбатом.

3.Испарение адсорбированных компонентов при нагреве адсорбента или при понижении общего давления в системе либо парциального давления адсорбированных компонентов. Метод исп-ся для разделения смесей сравнительно летучих компонентов.

4.Окислительная регенерация, при к-ой адсорбированные комп-ты удаляют из адсорбента путем их сжигания. Этот метод применяют в тех случаях, когда адсорбированные вещества отличаются весьма высокой адсорбционной способностью и удаление их изложенными выше способами практически невозможно. К этому способу регенерации адсорбента прибегают в тех случаях, когда адсорбированные компоненты не являются целевыми и их потеря в виде продуктов сгорания допустима по экономическим и экологическим соображениям.

Часто процесс регенерации адсорбента осуществляется комбинированием методов. Метод регенерации адсорбента выбирают в зав-ти от конкретных условий, свойств разделяемой смеси, масштаба производства, экономики процесса, выполнения условий охраны окружающей среды.

Десорбция облегчается с повышением Т и увеличением расхода десорбирующего агента, при понижении Р в с-ме. Экономичность пром-го адсорбционного разделения зависит от режима пр-са регенерации адсорбента, т.к существенная часть энергозатрат пр-са в целом приходится на стадию десорбции.

В рез-те десорбции адсорбционная спос-ть адсорбента может восстанавливаться полностью или частично. Неполное восстановление активности адсорбента позволяет сократить эксплуатационные затраты.

Зав-ть активности адсорбента а (по отношению к первоначальной его активности а0 ) от числа регенераций N представлена на рис. Приведенная кривая показывает, что наибольшее снижение активности адсорбента наблюдается после первой регенерации. В дальнейшем активность снижается постепенно и в меньшей степени.

Такой характер восстановления активности адсорбента объясняется тем, что при регенерации часть его активной поверхности остается занятой адсорбированными компонентами и в дальнейшем исключается из участия в процессе адсорбции. При использовании в качестве десорбирующих агентов полярных растворителей активность адсорбента восстанавливается наиболее полно. При окислительной регенерации активность адсорбента восстанавливается практически полностью.

19. Гидромеханические процессы и их сущность

состоящие как минимум из двух фаз, которые могут быть разделены механическим путем. Неоднородные системы состоят из дисперсной, т.е. распределенной, внутренней фазы и дисперсионной среды — сплошной, внешней фазы, в которой во взвешенном состоянии находятся частицы дисперсной фазы.

Дисперсные системы подразделяются на: суспензии — жидкости со взвешенными твердыми частицами; эмульсии — жидкости со взвешенными в них капельками другой жидкости; пены — взвеси газовых пузырьков в жидкости; пыли и дымы — газы со взвешенными в них частицами твердой фазы; туманы — взвеси капель жидкости в газе. Дымы и туманы называют также аэрозолями.

В зависимости от размеров взвешенных частиц суспензии подразделяются следующим образом:

Размеры частиц, мкм Грубые Более 100 Тонкие От 0,5 до 100 Мути От 0,1 до 0,5

Коллоидные растворы Меньше 0,1

В эмульсиях размеры взвешенных капель могут изменяться в широких пределах. Некоторые эмульсии, в которых дисперсная фаза состоит из сравнительно мелких частиц, не отстаиваются под действием силы тяжести и образуют устойчивые эмульсии, требующие специальных методов обработки.

При повышенной концентрации дисперсной фазы возможно слияние капель, их укрупнение и переход дисперсной фазы в сплошную, такое явление называется инверсией фаз.__

20.Скорость осаждения в поле действия силы тяжести.

Разделение дисперсных с-м под действием силы земного притяжения называют отстаиванием. Если дисперсная фаза (взвешенные частицы или капли жидкости) имеет плотность выше, чем дисперсионная (сплошная) фаза, то она движется вниз и, достигнув ограничительной

пов-ти, образует слой осадка или тяжелой ж-ти и наоборот, если плотность дисперсной фазы меньше, то частицы всплывают. После разделения фаз они могут быть выведены из аппарата раздельно.

Важным показателем процесса отстаивания является скорость осаждения частиц под действием силы тяжести.

СКОРОСТЬ ОСАЖДЕНИЯ, Схема действия сил на частицу, движущуюся в неподв среде

	Рассмотрим пр-с отстаивания на примере осаждения
частицы	шарообразной формы. На частицу, находящуюся в
жидкости	действуют сила тяжести, равная весу частицы,и
подъемная	сила, которая по закону Архимеда равна весу

жидкости,		вытесненной частицей,
где	ρЧ—	плотность взвешенных частиц;	— плотность
сплошной	фазы,g	— ускорение свободного падения;

d — диаметр частицы.

Если ρЧ>ρЖ, то частица начинает двигаться вниз с ускорением. Среда оказывает сопротивление движению частицы, определяемое в общем случае законом Ньютона:

где — безразмерный коэф-т сопротивления среды; W — скорость движения (осаждения) частицы; S — площадь поперечного сечения частицы

(для шарообразной частицы, ).

На основе закона о равенстве силы произведению массы на

ускорение получаем Итак, скорость движения осаждающейся частицы увел-ся, но одновременно растет и

сопротивление среды R . На определенном участке пути скорость частицы достигает величины, при к-ой сопротивление среды R оказывается равным движущей силе G — G’ , и тогда дальнейшее осаждение частицы в среде происходит с постоянной скоростью, называемой

скоростью осаждения

. Записывая это условие

и подставляя

развернутые значения сил, получим Определяем скорость осаждения

21.Критериальное уравнение осаждения.

скорость осаждения Значение коэф-та сопротивления ξ может быть определено по одной из зав-тей ξ от

критерия Рейнольдса при движении шарообразных частиц диаметром d. Существует 3 различных режима движения, каждому из которых соответствует определенный характер зависимости ξ от Re:

Ламинарный режим приблизительно при Re<2

ξ = 24/Re	=>(Re~w)
Переходный режим при Re=2-500
ξ =18,5/Re0,5	=>(Re~w1,4)
Турбулентный режим при ~2∙105>Re>~500
ξ =0,44=const	=>(Re~w2)

При подстановке в уравнение выражения (1.2а) для ламинарной области находим формулу wос=d2g(ρT -ρ)/18µ где µ–вязкость среды (1.3а)

В случае переходной области 2 < Re < 500 после подстановки в уравнение (1.1) выражения (1.2б) для ξ и некоторых преобразований получим

wос=0,78d0,43g(ρT -ρ)0,715/(ρ0,285µ0,43) (1.3б)

Аналогично для турбулентной области (при Re> 500), согласно выражению (1.2в), подставив ξ = 0,44 в уравнение (1.1)находим wос=5,46√4(ρT -ρ)/ρ (1.3в)

Для того чтобы выбрать расчетное ур-ние, соответствующее данной области осаждения, т. е, одно из уравнений(1.3а), (1.3б), (1.3в) необходимо предварительно знать значение критерия Re, в который входит искомая скорость осаждения wос. Поэтому расчет Woc по приведенным

выше уравнениям возможен только методом последовательных приближений. Допуская, что осаждение происходит в опред. области, н-р ламинарной, рассчитывают по

соответствующему уравнению Woc и по этому значению вычисляют Re. Затем проверяют, лежит ли найденное значение Re в пределах, отвечающих принятой области осаждения. В

случае несовпадения расчет повторяют до получения сходимых результатов.

Вследствие трудоемкости метода последовательных приближений более удобно для определения Woc пользоваться другим методом; предложенным П.В.Лященко. Этот метод основан

на преобразовании уравнения (1.1) путем подстановки в него скорости осаждения, выраженной через Re, и возведения обеих частей уравнения в квадрат,Откуда Re2ξ =(4/3)d3ρ2g (ρT -ρ)/ρµ2 Выражение в правой части этого уравнения принципиально не отличается от выражения для критерия Аг: Ar=d3ρ2g (ρT -ρ)/ρµ2

Вданном случае за определяющий линейный размер принят диаметр частицы, а за масштаб разности плотностей частицы и среды - плотность среды, в которой происходит осаждение.

Вкритерий Архимеда искомая скорость осаждения не входит. Он состоит из величин, к-ые обычно либо заданы, либо могут быть заранее определены.

Таким образом Re2ξ=(4/3)Ar (1.4)

Подставив в это Обобщенное уравнение критические (граничные) значения критерия Re, отвечающие переходу одной области осаждения в другyю, можно найти соответствующие критические значения критерия Ar.

Для области действия Зaкона Стокса (Re < 2) при подстановке выражения ξ, согласно зав-ти (1.2а), в уравнение (1.4) получим Re=Ar/18 (1.4a)

Верхнее предельное, или критическое, значение критерия Архимеда для этой области Arкр.1= 18*2 = 36

Следовательно, 'существование ламинарного режима осаждения соответствует условию Аг<или=36 Для переходной 06ласти, где 2 < Re < 500, подставляем значениеξ, согласно зависимости (1.2б), в уравнение (1.4). Тогда Re=0,152Ar0,715 (1.4б)

При подстановке в уравнение (1.5б) критического значения Re = 500 находят верхнее предельное значение Аг для переходной области

Arкр.2= 83 000

Таким образом, переходная обласrь осаждения соответствует изменению критерия Аг, в пределах 36 <Аг <83 000.

Для турбулентной области, где Аг> 83 000, зависимость между Re и Аг можно найти, подставив ξ= 0,44, в соответствии с выражением (1.2в), в уравнение (1.4):

__

Re=1,74√Ar (1.4в)

Таким образом, рассчитав критерий Аг, определяют по его значению область, в которой происходит осаждение. Вычисляют, пользуясь одним из уравнений(1.4a), (1.4б), (1.4в) отвечающим этой области, значение Re и находят по нему скорость осаждения

wос=µRe/dρ

Зная область осаждения, можно также рассчитать скорость осаждения по одному из уравнений (1.3а), (1.3б), (1.3в). Для расчетов может быть использована и единая интерполяционная зависимость, связывающая критерии Re и Аг для всех режимов осаждения:

__

Re = Ar/(18+0,575√Ar) (1.5)

При малых значениях Аг вторым слагаемым в знаменателе можно пренебречь, и уравнение (1.5) превращается в уравнение (1.4а), соответствующее области действия закона Стокса; при больших же значениях Ar пренебречь можно уже первым слагаемым в знаменателе, и уравнение (1.5) превращается в уравнение (1.4в), отвечающее турбулентной области. Скорость осаждения wос частии нешарообразной формы меньше, чем скорость

осаждения шарообразных частиц. Чтобы ее рассчитать, значение скорости осаждения Woc для∙ шарообразных частиц необходимо умножить на поправочный коэффициент φ, называемый коэффициентом формы

W’ос=φWос

Коэффициент φ<1, и его значения определяют опытным путем. Так, для частиц округлой формы φ~ 0,77, для угловатых частиц φ~ 0,66, для продолговатых частиц φ~ 0,58 и для пластинчатых частиц φ~ 0,43.

Кроме того, при расчете скорости осаждения частиц нешарообразной формы в соответствующие уравнения для определения скорости следует подставлять диаметр эквивалентного шара d, равный диаметру шара, имеющего такой же объем, что и данное тело.

Если объем тела V, его масса m, а плотность ρT, то значение d может быть найденоиз соотношения V=m/ ρT=πd2/6

Приведенный расчет W’ос и Wос относится к скорости с в о б о д н о г о о с а ж д е н и я, при котором осаждающиеся частицы практически не оказывают влияния на движение друг друга. При значительной концентрации твердых частиц в среде происходит стесненное осаждение, скорость которого меньше, чем свободного, вследствие трения и соударений между частицами.

22. Сущность процесса фильтрования

Движение жидкости (фильтрата) через каналы неправильной формы, образующиеся между частицами осадка и элементами фильтрующей перегородки, подчиняется общим закономерностям гидравлики и, как отмечалось ранее, связано с преодолением сопротивления как слоя осадка, так и фильтровальной

перегородки. В связи с малыми размерами каналов и небольшой скоростью движения жидкости процесс фильтрования обычно протекает в ламинарном режиме и перепад давления линейно зависит от вязкости среды. Одним из основных показателей процесса является скорость фильтрования С, определяемая как объем фильтрата dV, проходящий через поверхность фильтра F за промежуток времени dx, т.е.

Скорость фильтрования пропорциональна перепаду давления Δр в слое осадка и фильтрующей перегородке и обратно пропорциональна их сопротивлению R, т.е.

где перепад давления Ар измеряется в Па, а сопротивление R — в (Пас)/м. Сопротивление R — величина переменная, так как фильтрование идет с постоянным увеличением высоты слоя осадка, а следовательно, и его сопротивления. В уравнении общее сопротивление R целесообразно представить в виде суммы меняющегося сопротивления осадка Rос и практически постоянного сопротивления фильтрующей перегородки Rф:

В свою очередь Rос пропорционально толщине осадка h, т.е.

Обозначим отношение объема образующегося осадка к объему фильтрата через х = Vос/V, тогда для любого момента фильтрования получим

В то же время из геометрии следует, что

Откуда

После подстановки полученного в уравнение основное дифференциальное уравнение фильтрования принимает вид

Удельное сопротивление г = Rx/h измеряется в (Па • с)/м2. В промышленной практике наибольшее распространение получили два режима фильтрования.

23. Типы фильтрующих перегородок и осадков

Для фильтрования применяются следующие виды перегородок:

насыпные, состоящие из слоя мелкозернистых материалов (гравий, песок и др.), обладающие высокой полнотой разделения суспензий, но отличающиеся большим сопротивлением, поскольку осадок проникает внутрь фильтрующего слоя и требуются специальные приемы для его отделения. Такие фильтровальные перегородки применяют для суспензий с малой концентрацией осадка; набивные, состоящие из слоя волокнистых материалов (вата хлопчатобумажная, шерстяная,

шлаковая, стеклянная, асбестовое волокно и т.д.); характеристика та же, что и для насыпных перегородок; керамические, состоящие из плоских пористых кислотоупорных плиток, применяющиеся

для фильтрования кислых сред; характеристика та же, что и для насыпных перегородок; тканевые, обладающие относительно малым сопротивлением и удобные в

конструктивном отношении; плетеные, представляющие собой сетки из тонкой проволоки, выполненные из цветных металлов

и сплавов; отличаются пониженной задерживающей способностью и поэтому в начале фильтрования пропускают в фильтрат мелкие частицы. Однако осадок, который откладывается в последующем, обеспечивает высокую фильтровальную способность. Плетеные перегородки часто применяют для фильтрования при повышенной температуре, причем первые порции мутного фильтрата возвращаются на повторное фильтрование.

В ряде случаев фильтровальная перегородка не обладает достаточной задерживающей способностью

и для придания ей необходимых фильтрующих свойств на ее поверхность намывают слой вспомогательного фильтрующего вещества (кизельгура, диатомита, перлита и т.п.). Слой осадка из вспомогательного вещества служит фильтровальной перегородкой, которая и задерживает мелкие частицы суспензии (менее 1 мкм).

Важной характеристикой осадка является его пористость, влияющая на проницаемость жидкости и обусловливающая величину сопротивления, оказываемого потоку фильтрата. Осадок, который при фильтровании независимо от давления имеет одну и ту же пористость, называется несжимаемым и состоит обычно из твердых кристаллических частиц,размеры которых

варьируются в широком интервале.

Большая часть осадков состоит из мягких частиц, которые с повышением давления уплотняются, вследствие чего их проницаемость уменьшается. Такие осадки называются сжимаемыми.

Существуют суспензии, содержащие очень мелкие илистые частицы, которые при прохождении через фильтрующую перегородку образуют на ней непроницаемый для жидкости осадок. Чтобы сделать возможным фильтрование для таких суспензий, в них добавляют мелкие частицы другого материала (например, песок, кварц и др.), которые придают осадку жесткую пространственную структуру с мелкими порами, и в этом случае осадок становится проницаемым. Осадки, структура которых различна в отдельных частях их объема, называются неоднородными.

Для оценки различных осадков при фильтровании вводится понятие об удельном сопротивлении осадка r , которое определяется экспериментально. Для каждого несжимаемого осадка r = const.

Для сжимаемых осадков принимают зависимость проницаемости от давления в виде

где m — показатель сжимаемости, лежащий в пределах 0 < m < 1; r0- удельное сопротивление осадка при ∆р = 1 Па.