Microsoft Word matematik modellashtirish

BAJARDI: Normurodova Laylo
TEKSHIRDI: _______________________

Mavzu: Filtrlash jarayoni. Filtrlash turlari. Filtr to‘siqlar. Filtrlash tezligi va tenglamasi.

Reja:

1.Umumiy tushunchalar

2 Filtrlash turlari
3.Filtrlash jarayonini intensivlash
4 Filtrlarni hisoblash
5.Xulosa
6.Adabiyotlar

Filtrlash (kimyoda) — suyuklik yoki gazni oʻtkazib, qattiq jismlarni tutib qoladigan filtrlovchi toʻsiq yordamida suspenziyalar yoki aerozollartl. ajratish jarayoni. F. maxsus qurilma — filtrda amalga oshiriladi. Suspenziyani F.da suyuklikdan ajraladigan qattiq jismlar filtrlovchi toʻsiqda koʻpincha nam choʻkma hosil qiladi. Bu choʻkma suv va boshqa suyuqliklar bilan yuvib tushiriladi yoki quritish maqsadida havo bilan puflanadi. Juda qovushqoq va konsentratsiyasi kichik nozik dispers suspenziyalarning kattik zarralari filtrlovchi toʻsiqning teshikchalariga singib, choʻkma hosil qilishi yoki qilmasligi mumkin. Teshikchalarni kamaytirish yoki kichraytirish maqsadida yordamchi moddalar (diatomit, perlit, asbest, sellyuloza va boshqalar) koʻllanadi. Bunday moddalar filtrlovchi toʻsiqqa beriladi yoki suspenziyaga qoʻshiladi. Filtrlovchi toʻsiq orqali oʻtgan suyuklik filtrat deb ataladi.
F.ning kuyidagi turlari bor: a) suspenziyaning oʻzinigina ajralishi, yaʼni suspenziya tarkibidagi filtrlovchi toʻsikda tutib qolingan qattik jiyemni ajratish; b) suspenziyani quyultirish — filtrlovchi toʻsiq orKali sutoq fazaning bir qismini oʻtkazib yuborib, suspenziyaning konsentratsiyasini oshirish; v) suyuqlikni tiniqlashtirish — uni oz miqdordagi muallaq moddalardan tozalash.
F. bir jinsli boʻlmagan suyuk sistemalarni ajratish, gazlarni tozalashning samarali usulidir, u lab. va sanoatda (kimyo, oziq-ovqat, neftni qayta ishlash, konchilik va boshqa sohalarda) keng qoʻllanadi.
Umumiy tushunchalar Turli jimsli sistemalarni govak filtr to’siqlar yordamida fazalarga ajratish jarayoniga filtrlash deyiladi. Filtr to’siqlar aralashmaning qattiq (dispers) fazasini ushlab qoladi, suyuq (dispersion) fazasini o’tkazib yuborish qobiliyatiga ega. Filtr to’siqlar yoki bundan buyon filtrlar sifatida govakli materiallar qo’llaniladi (masalan, to’r pardalar, karton, gazlamalar, sochiluvchan materiallar, shag’al, kum, govak polimer materiallar, keramika, metallokeramika va boshqalar). Filtrlash jarayoni bosimlar farqi yoki markazdan qochma kuchlar maydoni ta’sirida amalga oshiriladi. Filtrlash intensivligi suspenziya sifati, ya’ni dispers faza cho’kmasi qarshiligining miqdoriga, karton, shilimshiq va kolloid moddalar bor-yo’qligiga bog’likdir. Turli jimsli sistemalarni ajratish paytida filtr konstruktsiyasi yoki filtrlovchi sentrifuga, filtr to’siq va filtrlash rejimlarini tanlash zarurati tug’iladi. Kimyo, oziq - ovqat va boshqa sanoatlarda cho’kma hosil qilish yo’li bilan filtrlash keng tarqalgan. Masalan, shakarpazlikda filtrlash qiyomlarni tozalash, cho’kmani saturatsion sharbatdan ajratish uchun qo’llaniladi. Pivo pishirishda esa, ushbu jarayon suslodan qattiq fazaga ajratish va tayyor mahsulotni tindirish uchun ishlatiladi. Undan tashqari, vinopazlik, liker — aroq va sharbatlar ishlab chiqarish sanoatlarida filtrlash jarayonidan keng miqyosda foydalaniladi. Kimyo, non pishirish, tegirmon va spirt sanoatlarida gazlarni tozalash uchun filtrlash jarayoni ishlatiladi. Filtrlash jarayonida siqiluvchi va siqilmaydigan cho’kmalar hosil bo’ladi. Siqiluvchi cho’kma zarrachalari bosim ortishi bilan qatlam deformatsiyaga uchraydi va uning o’lchami kamayadi. Siqilmaydigan cho’kmada bosim ko’payishi bilan qatlam shakli va o’lchami uzgarmaydi. Amalda filtrlashdan keyin quyidagi qo’shimcha jarayonlar qo’llaniladi: a) cho’kmani yuvish; b) cho’kmani havo yoki inert gazlar oqimi bilan tozalash; v) cho’kmani quritish; Filtrlash jarayonining unumdorligi va olingan filtratning tozaligi filtr to’siqlar xususiyatlariga bog’liq. Filtr to’siqlar g’ovak, teshiklari katta va gidravlik qarshiligi kichik bo’lishi kerak. Filtr to’siqlar tuzilishiga qarab egiluvchan va egilmas bo’ladi. Filtr to’siqlar tepa va ostki qismidagi bosimlarning farqi filtrlash jarayonining harakatlantiruvchi kuchi deb hisoblanadi. Harakatlantiruvchi kuchlar turiga qarab filtrlash jarayoni ikki guruhga bo’linadi: a) bosimlar farqi ta’sirida ajratish (filtrlash); b) markazdan qochma kuch ta’sirida ajratish (tsentrifugalash). Filtrlash turlari Turli jimsli sistemalarni ajratish paytida filtr to’siq turi va suspenziya xossalariga qarab, filtr to’siq yuzasida cho’kma hosil qilish, filtr kovaklarini to’ldirish va ham birinchi, ham ikkinchi hodisalar birgalikda kelgan (oraliq) holatlarda filtrlash jarayoni sodir bo’lishi mumkin. Filtr to’siq yuzasida cho’kma hosil qilib filtrlash jarayoni qattiq jism zarrachalarining diametri d3 kovak diametri d dan katta bo’lganda ro’y beradi. Bu usul suspenziya tarkibidagi qattiq faza kontsentratsiyasi 1 % (mass) dan ortiq bo’lganda qo’llaniladi, chunki bunda filtr to’siq kovagiga kirish joyida gumbazchalar hosil bo’lishi uchun qulay sharoitlar yaratiladi. Gumbazchalar hosil bo’lishi, cho’kish tezligi va suspenziya kontsentratsiyasining ortishiga imkoniyat tug’diradi. Kovaklarni to’ldirish usulida filtrlash (rasm) filtr to’siq kovaklariga qattiq zarrachalar kirib to’ldirganda ro’y beradi. shuni alohida ta’kidlash kerakki, filtrlash jarayonining boshlang’ich davridayoq, qattiq zarrachalar to’siq kovaklarini to’ldirib boshlaydi. Bu hodisa, albatta filtr kurilmalar ish unumdorligini pasaytiradi. Jarayonni kerakli darajada ushlab turish uchun filtr to’siqni birinchi holatini tiklash, ya’ni filtrlashga yaroqli qilish kerak. Buning uchun to’siqlar suyuqlik oqimi bilan yuviladi yoki to’siq metalldan yasalgan bo’lsa, qizdirib quydiriladi.
Oraliq filtrlash usuli bir vaqtning o’zida ham filtr to’siq yuzasida cho’kma hosil qilish, ham kovaklarni to’ldirib, filtrlash usullari ro’y berganda amalga oshadi. Ushbu usulda kichik kontsentratsiyali suspenziyalarni filtrlash jarayoni tezligini oshirish uchun qo’shimcha moddalar ishtirokida olib boriladi. Jarayondan avval filtr to’siq yuzasi qo’shimcha modda bilan qoplanadi. Ko’shimcha moddalardan qilingan qoplama to’siq kovaklarini to’lib qolishdan saqlaydi. Qo’shimcha moddalar sifatida o’ta mayin ko’mir, perlit, asbest, kizelgur, fibroflo, askanit va boshqa materiallar qo’llanilishi mumkin. Xulosa qilib aytganda, filtrlash jarayoni intensivligi va filtr kurilmaning ish unumdorligi filtrlash tezligiga bog’liqtdir. Filtr to’siqning pastki va tepa qismlaridagi bosimlar farqiga yoki markazdan qochma kuchga filtrlash jarayonini harakatga keltiruvchi kuchi deb aytiladi. Bosimlar farqini turli usullar: filtr to’siqning tepa bo’shlig’ida ortiqcha bosim barpo etish yoki pastki qismini vakuum trubaga ulash yo’li bilan hosil qilish mumkin. Bunday holatlarda filtrlash o’zgarmas bosimlar farqida boradi va jarayon tezligi bosimlar farqiga to’g’ri va cho’kma qatlami qarshiligiga teskari proportsionaldir Ishlash printsipiga qarab, filtrlar quyidagilarga bo’linadi: o’zgarmas bosimlar farqi yoki o’zgarmas filtrlash tezligida ishlaydigan filtrlar; filtr to’siqda hosil qiladigan bosimlar farqiga qarab, vakuum yoki ortiqcha bosim ostida ishlaydigan kurilmalar; jarayonni tashkil etishga qarab, uzlukli yoki uzluksiz ishlaydigan kurilmalar. Bosim ostida ishlaydigan kurilma bir necha tur ga, ya’ni gidrostatik bosim, nasos yoki kompressor yordamida hosil qilingan, vakuum va markazdan qochma kuch ta’sirida hosil bo’lgan bosimlarda ishlaydigan filtrlarga bulinadi. Texnologik maqsadlarga qarab, kurilmalar ikki turga bulinadi: a) suyuqliklarni tozalash filtrlari; b) gazlarni tozalash filtrlari. Filtr to’siqlarning turiga qarab, donasimon materiallar, turli gazlamalar va qattiq materiallar (keramika, to’r) yordamida turli jimsli sistemalarni tozalaydigan filtrlarga bo`linadi. Suspenziya va siqilgan havo alohida shtutserlar orqali uzatiladi. Olingan filtrat esa, to’kish jumragi 4 oraliqali chiqariladi. Filtrning ish sikli quyidagi bosqichlardan iborat: suspenziya bilan to’ldirish; bosim ostida filtrlash; filtr to’siqiqdan cho’kmani tushirish; filtr to’siqni qayta tiklash. Bunday filtrlarda cho’kmani yuvish jarayonini ham bir vaqtda o’tkasa bo’ladi. Suspenziyalarni filtrlash paytida filtr to’siq sifatida karton, belting va sintetik tolalarni qo’llash mumkin. Sintetik tolalarning afzalligi shundaki, ular yuqori mexanik mustahkamlik, termik va kimyoviy chidamlilikka ega. Sintetik tolalardan, zichligi asta sekin o’zgaradigan, filtr to’siqlar tayyorlash mumkin. Bunday filtr qattiq faza miqdori kam bo’lgan suspenziyalarni filtrlashda juda qo’l keladi, chunki zarrachalar uning butun balandligi bo’ylab cho’kadi. Filtrning tashqi qatlamida yirik, ichki qatlamlarida esa mayda zarrachalar ushlanib qoladi. Bunday selektiv filtrlash jarayon tezligi yuqori bo’lishi, g`ovakchalar yuzasini to’lib qolish oldini oladi va filtrning xizmat mudatini uzaytiradi Filtrat plitaning pastki qismida joylashgan kanalcha orqali chiqib, umumiy tarnovga tushadi. Romning ikkala tomoni cho’kma bilan to’lganda, filtrlash jarayoni to’xtatiladi va teskari yo’nalishda yuqori bosimli suyuqlik yuborilib, cho’kma yuviladi va aylanma kanallar orqali chiqariladi. Uzluksiz ishlaydigan qurilmalarda ushbu kamchiliklar bartaraf etilgan, chunki bu filtrlarda filtrlash, cho’kmani kuritish, yuvish, ajratish jarayonlari bir vaqtda sodir bo’ladi. Sim to’rning usti esa, filtr to’qima bilan qoplangan. Barabanning filtrlovchi to’siqlaridan filtrat vakuum ostida so’rib olinadi. Filtrning ustida suspenziyadagi qattiq zarrachalar cho’kma qatlamini hosil qiladi. Bu cho’kma pichoq yordamida barabanning ustki qismidan uzluksiz ravishda kesib olinadi. Barabanning ichki qismi to’siqlar yordamida alohida sektorlarga bo’lingan. Bu cho’kma pichoq yordamida barabanning ustki qismidan uzluksiz ravishda kesib olinadi. Barabanning ichki qismi to’siqlar yordamida alohida sektorlarga bo’lingan Filtrat filtrlovchi diskdan o’tib, g`ovak o’qdagi teshiklar orqali ichi bo’sh o’qga tushadi va filtrdan suspenzatorga chiqariladi. Xuddi shu yo’sinda suspenziya filtrlanadi. Jarayon tugagandan so’ng, cho’kma yuviladi va havo yordamida qisman quritiladi. Lentali filtr. Bu filtr rom, uzatuvchi 1 va taranglovchi 6 barabanlardan, hamda ikki baraban orasiga tortilgap teshikli, cheksiz uzunlikdagi rezina lenta 4 dan tarkib topgan Teshikli rezina lenta ostida vakuum kamera 3 bo’lib, u pastki qismi bilan filtrat 8 va yuvuvchi suyuqlik chiqarish kollektorlari 9 bilan ulangan. Hosil qilinayotgan vakuum hisobiga lenta vakuum — kameraning tepa qismiga yopishib turadi. Filtr to’qima esa, taranglovchi g’ildirakchalar 7 yordamida cheksiz rezina lentaga siqib qo’yiladi. Filtrlovchi sentrifugalar davriy va uzluksiz ishlaydigan bo’lib, o’qining joylashiga qarab vertikal va gorizontal bo’ladi. Jarayon mobaynida hosil bo’ladigan cho’kmani to’kishiga qarab qo’lda to’kadigan, gravitatsion, markazdan qochma va uzlukli to’kadigan sentrifutalarga bo’linadi. Suspenziya yuklangandan so’ng baraban harakatga keltiriladi, ya’ni aylantirib boshlanadi. Markazdan qochma kuch ta’sirida suspenziya baraban devoriga uloqtiriladi. Suyuq dispersion faza filtr to’siq orqali o’tadi, cho’kma esa unda ushlanib qoladi. Filtrlash sikli tugaganda so’ng, cho’kma qopqoq 3 orqali qo’l yordamida olib tashlanadi. CHo’kmani o’zi to’kadigan sentrifugada cho’kma gravitatsion kuch ta’sirida qurilmadan chiqarib yuboriladi Filtrlash jarayonini intensivlash Xalq xo’jaligida turli sanoatlar tayyor mahsulotining salmog’i ortib borishi va yuqori gidravlik qarshilikka ega cho’kmalarning turi, miqdorining ko’payishi, filtrlar ish unumdorligini oshirishni taqozo etadi. Bu muammoni hal etish uchun filtrlarning filtrlash yuzasi va jarayon tezligini oshirish yo’llari bilan erishish maqsadga muvofikdir. Hozirgi kunda barabanli vakuum - filtrlarning yuzasi 140 m 2 , disklilarniki 300 m 2 , lentali filtrlarniki 25 m 2 gacha yetkazilgan. Suspenziyalar ajratishda optimal sharoitlarni yaratish uchun konstruktiv, texnologik va fizik - kimyoviy usullardan foydalaniladi. Konstruktiv guruh usullariga kuyidagilar kiradi: filtrlash jarayonini avtomatlashtirish; reversiv (cho’kma qalinligi kam bo’lganda), dinamik (cho’kma uzluksiz yuvilib turiladigan hollarda), turli tarkibli (silindrik yuzalarda egrilik radiusi kichik cho’kma qatlamlari hosil bo’lganda) va tebranma filtrlash. Texnologik guruh usullariga quyidagilar kiradi: cho’kma qatlami, bosimlar farqi, suspenziya kontsentratsiyalarining optimal qiymatlarini, hamda uning tarkibidagi qattiq zarrachalarni oldingan mayin va dag’al dispers fraktsiyalarga dastlabki klassifikatsiyalash. Fizik kimyoviy guruh usullariga ega kuyidagilar kiradi: cho’kma solishtirma qarshiligini kamaytirish maqsadida suspenziyaga fizik - kimyoviy ta’sir etish. Ushbu tadbirlarni suspenziya olish jarayonida yoki undan keyin ham o’tkazish mumkin. Birinchi holatda suspenziya hosil qilishda tegishli sharoitlarni (temperatura, kontsentratsiya va boshqalar) amalga oshirish maqsadida qattiq zarrachalar o’lchamini kattalashtirish, kristallik zarrachalar (atorf zarrachalar o’rniga) olish imkoniyati va kolloid, yopishqoq aralashma hosil bo’lish oldini olish mumkin. Natijada ayrim suspenziya cho’kmalarining solishtirma qarshiligi 10 va undan ortiq marta pasaytirilishi mumkin. Ikkinchi holatda, ya’ni suspenziyaga agregirlovchi yoki qo’shimcha moddalar qo’shish, suspenziya solishtirma qarshiligini keskin kamayishga olib keladi. Filtrlarni hisoblash Suspenziyalarni filtrlash jarayoniga ko’pgina omillar ta’sir etganligi sababli filtrlarni hisoblash juda murakkab masaladir. SHuning uchun, quyida keltirilgan hisoblash sxemalari bir qator tahminlar va suspenziyalarni ajratish qonuniyatlarini soddalashtirishlar asosida ishlab chiqilgan. SHunday tahminlardan biri, og’irlik kuchi ta’sirida qattiq zarrachalar cho’kmaydi deb, faraz qilinadi. Amaliyotda zarrachalar cho’kmasligi uchun suspenziya aralashtirilib turiladi. Hisoblashlarda esa tajriba yo’li bilan topilgan filtr to’siq va cho’kma gidravlik qarshiliklarining o’rtacha qiymati ishlatiladi. Uzluksiz ishlaydigan filtrlar hisobi. Boshlang’ich ma’lumotlarda filtr ish unumdorligi berilgan bo’ladi. Undan tashqari, filtrlash yuzasi berilishi mumkin yoki qabul qilinadi. Demak, yuqorida ko’rsatilgan parametrlar ma’lum bo’lsa, ya’ni filtrning berilgan yuzasi bo’yicha filtrlar soni, filtrat miqdori va filtrlash jarayoni davomiyligi aniqlanadi. Barabanli vakuum filtrni (filtr to’siq gidravlik qarshiligini hisobga olmaymiz) hisoblashning umumiy ketma - ketligini ko’rib chiqamiz. 1. Filtr qurilmaga eng yuqori ish unumdorlik ta’minlash uchun cho’kma qatlam qalinligining ruxsat etilgan eng kichik qiymati qabul qilinadi.
Suyuqlik va qattiq zarrachalardan tashkil topgan turli jinsli sistema suspenziya deb ataladi. Qattiq zarrachalar oʼlchamiga qarab suspenziyalar shartli ravishda quyidagi turlarga boʼlinadi: dagʼal (>100 mkm); mayin (0,5...100 mkm); loyqa (0,1...0,5 mkm) suspenziyalar va kolloid eritmalar ( 0,1kam mkm). Amalda, suspenziyalarning barcha turlari, asosan, har xil zarracha o'lchamlari, ya'ni polidispers tizimlari bilan uchraydi.
Filtrlash - bu suyuqlikni o'tkazishga qodir bo'lgan, ammo qattiq zarrachalarni ushlab turadigan g’ovakli to'siq yordamida suspenziyalarni ajratish jarayoni.
Filtrni yaxshi ishlashi asosan filtr to'siqlarining xususiyatlariga bog'liq. Filtrlovchi to’siqlar turli xil matolardan tayyorlanadi: paxtadan (bo’z, chit, surp, g’azlama, va boshqalar), jundan (sukno, bayka, voylok), sintetik tolali matolardan (polivinilxlorid, perxlorovinil, poliamid, lavsan va boshqalar), mineral kelib chiqishi tolali matolar (asbest, shisha va boshqalar). So'nggi yillarda g’ovakli metall, keramika va metall-keramika filtrlash to’siqlari tobora ko'proq foydalanilmoqda.