Оценка фильтрующих свойств материалов (железной руды, кокса, стружки и стальной дроби)

2

Исследования проводились на лабораторной модели с применением в качестве фильтрующих материалов железной руды, кокса, стружки и стальной дроби. Пыль подавали в воздушный поток электромагнитным вибропитателем. Фильтрующим материалом служил порошок окиси железа (Fe₂O₃) со средним медианным размером частиц 3,5 мкм. Для определения зависимости степени очистки (h) и гидравлического сопротивления слоя (Dр) от скорости фильтрации (средней скорости на сечение фильтрующего слоя) и начальной концентрации пыли в потоке (Z_н) исследования проводили при скорости фильтрации от 0,25 до 0,75 м/сек и начальной концентрации пыли  от 1,0 до 14,0 г/м³. Для оценке влияния на основные показатели работы фильтра начальных параметров слоя- высоты (Н_сл)  и порозности (e_сл),- а также физико-химические свойства фильтрующего материала опыты проводили на чистом слое высотой 30, 50, 70 и 100 мм для каждой исследуемой фракции  материала (1-2 и 2-3 мм). Для сравнительной оценки фильтрующих свойств материалов провели серию опытов при одинаковых параметрах потока и слоя (W_ср= 0,50 м/сек; Z_н= 5,92 г/м³; Н_сп= 70 мм).

Результаты исследований свидетельствуют о том, что параметры потока и слоя в значительной степени влияют на основные показатели процесса фильтрации, которые в свою очередь взаимозависимы и каждый из них изменяется в процессе фильтрации.

С увеличением высоты слоя повышается степень очистки для всех исследованных материалов и фракций. При этом для железной руды фракции 2-3 мм (при скорости фильтрации 0,50 м/сек) характерно незначительное различие в начальных значениях гидравлического сопротивления слоя разной высоты (35, 37 и 40 мм вод. ст.  для высоты слоя 50, 70 и 100 мм), а также небольшое повышение сопротивления слоя в процессе фильтрации (до 60 мм вод. ст. при продолжительности фильтрации 90 мин).

Однако для железной руды фракции 1-2 мм при той же скорости фильтрации (0,50 м/сек) для слоев высотой 30, 50 и 70 мм наблюдается значительное различие, как в начальном гидравлическом сопротивлении, так и в характере его изменения в процессе фильтрации.

Для слоя высотой 70 мм характерен наиболее значительный рост гидравлического сопротивления, поэтому для обеспечения максимальной степени очистки при небольшом повышении сопротивления слоя следует рекомендовать высоту слоя 50 мм.