Материальный баланс процессов осаждения и фильтрации

Представим материальный баланс процесса разделения системы, которая состоит из сплошной и дисперсной фазы. Основные обозначения:

G_см, G_оч, G_ос – расход исходной смеси, очищенной сплошной фазы и осадка (кг/с); тx_см, x_оч, x_ос – концентрация дисперсной фазы в исходной смеси, в очищенной сплошной фазе и в осадке (масс. доли).

Если в процессе разделения потери вещества отсутствуют, то уравнение баланса по всему веществу, следующее:

G_см = G_оч + G_ос

По дисперсному веществу:

G_см x_см = G_оч x_оч + G_ос x_ос

При условии того, что расход исходной смеси и все концентрации известны, то возможно рассчитать расходы G_оч и G_ос.

G_оч = G_см · (x_ос- x_см) / ( x_ос- x_оч)

G_ос = G_см · (x_см- x_оч) / ( x_ос- x_оч)

Материальный баланс разделения суспензий является самым распространенным процессом разделения жидких неоднородных систем.

Уравнение материального баланса, имеет следующий вид для всей системы:

G_с = G_ос + G_ж

Уравнение материального баланса, имеет следующий вид для твердой фазы:

G_с · х₁ = G_ос · х₂

G_с · х₁ = G_ос · (1-w)

где G_c – количество разделяемой суспензии, кг;
х₁ – весовая доля твердой фазы в суспензии;
G_oc - осадок (в кг, с содержанием твердой фазы x₂ и влажностью w=1-x₂);
G_ж – количество жидкости, кг.