TALOENJE I TALONICI Hidromehanika operacija taloenja koristi se

TALOŽENJE I TALOŽNICI Hidromehanička operacija taloženja koristi se uglavnom za razdvajanje grubih suspenzija, a nastaje usled razlike spesifičnih masa noseće (spoljašnje) faze i nošene (unutrašnje) faze ( ~ < t).

Diferencijalna jednačina kretanja (slobodnog pada) neke čvrste čestice u tečnoj fazi glasi: v- brzina pada čvrste čestice u m/s , - vreme u s , m~- masa čvrste čestice u kg , g- ubrzanje zemljine teže u m/s 2 , mt- masa tečne faze koja je istisnuta česticom u kg , F- sila otpora spoljne noseće (tečne) faze u N.

Ako je brzina taloženja konstantna, mora biti ispunjen uslov dv/d =0. Iz ovog uslova dobija se izraz za konstantnu brzinu taloženja:

V- zapremina čestice u m 3 , č- gustina čvrste faze (čestice) u kg/m 3 , t- gustina tečne (noseće) faze u kg/m 3 , - koeficijent otpora, A- površina projekcije čestice na ravan koja je upravna na pravac taloženja u m 2.

l Ako čestice koje se talože imaju oblik pravilnih kuglica, dobija se: - zavisi od režima taloženja i te zavisnosti imaju oblik =f(Re)

l Rezultati daju sledeće zavisnosti za taloženje čestica oblika pravilnih kuglica: 1. laminarni režim taloženja (0. 0001 < Re < 2):

2. prelazni režim taloženja (2 < Re < 500):

3. turbulentni režim taloženja (500 < Re < 200000): = 0. 45 = const Izrazi važe samo za taloženje čestice sferičnog oblika.

l Ako se radi o česticama drugog oblika onda se koristi ekvivalentni prečnik dek l (zapremina čestice izjednačuje se sa zapreminom zamišljene lopte):

Brzina kretanja čestice kroz fluid raste dok se ne uspostavi konstantna brzina taloženja.

l Ako su su čestice sferičnog oblika i ako je režim taloženja laminaran dobija se izraz za određivanje vremena taloženja:

Taloženje suspenzije l čvrste čestice ravnomerno raspoređene u tečnosti (a), ali one počinju da se talože pri čemu se na dnu taloži sloj najkrupnijih čestica (b-4). Iznad taloga formira se sloj koncentrovane suspenzije (b-3) u kome su čvrste čestice tako gusto raspoređene da je dalje zgušnjavanje suspenzije moguće samo istiskivanjem tečnosti iz prostora između čvrstih čestica (takozvana zona stešnjenog taloženja). Iznad ove zone se nalazi prelazna zona čija se gustina smanjuje odozdo na više do zone početne suspenzije (b-2).

l U obe zone taloženje se vrši slobodno pod uticajem sile zemljine teže. Iznad zone 2 nalazi se sloj čiste tečnosti (zona 1). Zone 1 i 3 rastu, pri čemu dolazi i do zgušnjavanja zone 3. Proces taloženja se završava kada zona 2 i prelazna zona isčezavaju i konačno se završava zgušnjavanje koncentrovane suspenzije, što odgovara potpunom razdvajanju na talog i čistu tečnost (e). Faza pri kojoj je nastala prelazna zona, ali nije završen proces zgušnjavanja koncentrovane suspenzije (d) naziva se kritična faza.

l Principijelno određivanje kapaciteta jednog kontinualnog taložnika i njegove površine može se izvršiti postavljanjem materijalnog bilansa za operaciju taloženja. Sl. 5 -3 Kontinualni taložnik

Oznake koje se koriste su: l A 0 - površina kontinualnog taložnika u m 2 , l h- visina sloja čiste tečnosti u l t- gustina teđne faze u kg/m 3 , l vtal- konstantna brzina taloženja u m/s , l - vreme taloženja u h , l V 0 - zapreminski protok tečne faze u suspenziji u l V 1 l V 2 - zapreminski protok tečne faze u talogu u l x- masena koncentracija čvrste faze u suspenziji u kg/kg , x(t)- masena koncentracija čvrste faze u talogu u kg/kg. l m , m 3/h , - zapreminski protok čiste tečnosti u m 3/h ,

l Materijalni bilans tečne faze glasi: V 0 = V 1 + V 2 m 3/h l V 0 - zapreminski protok tečne faze u suspenziji u m 3/h , V 1 - zapreminski protok čiste tečnosti u m 3/h , V 2 - zapreminski protok tečne faze u talogu u m 3/h , h- visina sloja čiste tečnosti u m , l l l Količina prečišćene tečnosti iznosi: m 3/h

a pošto je: lbiće kapacitet taložnika: m 3/h

l Kapacitet taložnika zavisi samo od brzine taloženja i površine taložnika, a ne zavisi od dubine taložnika. l Površina kontinualnog taložnika: l V 0 - zapreminski protok tečne faze u suspenziji u l x- masena koncentracija čvrste faze u suspenziji u l x(t)- masena koncentracija čvrste faze u talogu u m 3/h , kg/kg.

l Najpoznatiji taložnici su Dorr Oliver taložnici. 5 6 1 2 3 4 7 To je plitak cilindričan rezervoar sa koničnim dnom prema sredini čiji pad iznosi 8 -15 stepeni. (1)-rezervoar (2)-vratilo (3)-nosači (4)-lopatice (5)-cev (6)-sabirni oluk (7)-cev