Tadeusz Piecuch, Jacek Piekarski, Grażyna Malatyńska
Politechnika Koszalińska

Streszczenie
W niniejszej publikacji, rozpatrzono od strony teoretycznej proces filtracji mieszaniny cieczy i ciała stałego napływającej na siatkę filtracyjną. Ten rodzaj procesu filtracji jest charakterystyczny dla urządzeń filtracyjnych takich jak: filtry próżniowe, prasy filtracyjne oraz filtry ciśnieniowe w mniejszym stopniu wirówki filtracyjne [10, 17–22, 25–27]. Bazą rozważań jest więc ogólny zapis według równania (10) przedstawiony dla procesu filtracji z tworzeniem osadu ściśliwego na siatce filtracyjnej przy uproszczonym założeniu, że cała objętość zawiesiny (VN) nadana do procesu filtracji, przykładowo próżniowej lub ciśnieniowej [1–3, 23, 24, 33–39] zostanie zatrzymana na siatce filtracyjnej, a więc zagęszczenie filtratu będzie równe zero. Z przeprowadzonej analizy teoretycznej wynikają pewne ogólne wnioski dla badaczy procesu filtracji – w tym przypadku procesu filtracji przez siatkę filtracyjną z tworzeniem osadu ściśliwego w trakcie trwania procesu na tej siatce.
Nie można ustalić jednakowej formuły ogólnego równania filtracji takiego, w którym wystąpi parametr ściśliwości osadu w ogólnym zapisie fizykalnym (tutaj B=sO), do którego to równania będzie można podstawiać wprost dowolne wartości współczynnika ściśliwości sO, w granicach pomiędzy wartością zero oraz jeden i określać przepływ medium przez taką przegrodę porowatą – tu siatkę filtracyjną.
W przypadku procesu filtracji z tworzeniem osadów ściśliwych na siatce filtracyjnej – chcąc korzystać z ogólnego zapisu równania różniczkowego filtracji, należy je każdorazowo najpierw rozwiązać poprzez całkowanie podstawiając najpierw do tego równania, konkretną wartość współczynnika ściśliwości (sO=B). Końcowe fizykalne zapisy tych rozwiązań, dla wybranych współczynników ściśliwości sO przedstawiono w tablicy 1.
Przed ewentualnym wykorzystaniem ogólnego równania różniczkowego filtracji, jako równania wyjściowego, na podstawie którego chcemy wyliczyć przepływ (wydatek objętościowy) należy najpierw ustalić wartość stałej b0 z zapisu empirycznego (5) dla określenia wartości parametru przepuszczalności K; a więc parametru przepuszczalności, który musi być znany.
Wyznaczenie wartości współczynników stałych, które występują w zapisie ogólnego równania filtracji (11) (a więc t’, b0) będzie przedmiotem badań Autorów publikacji dla konkretnych, typowych mieszanin, które można spotkać w bieżącej praktyce inżynierskiej i będzie przedmiotem kolejnych publikacji Autorów jako dalszy ciąg badań podstawowych nad procesem filtracji.
Przeprowadzona powyżej analiza teoretyczna procesu filtracji osadów ściśliwych wskazuje jednoznacznie, że wykorzystywanie w praktyce ogólnego równania różniczkowego procesu filtracji poprzez jego rozwiązanie, tj. całkowanie, przy założonej (a więc w praktyce znanej wartości współczynnika ściśliwości sO=B) jest jednak bardzo trudne i skomplikowane, a tym samym nie rokuje pozytywnych perspektyw bieżącego wykorzystywania przez projektantów tego równania.

Słowa kluczowe
osady ściśliwe; filtracja
 
Pełny tekst