základy procesního inženýrství - Vysoká škola báňská - Technická ...

3 Hydromechanické operace
3.4. Usazování
Cíl Po prostudování tohoto odstavce budete umět
• vysvětlit chování suspenze v gravitačním poli
• popsat průběh usazování v čase a charakterizovat konečný stav
• provést bilanci usazování
• popsat odpor při pohybu částice v kapalině a veličiny, které jej ovlivňují
• porozumět příčinám neideálního usazování částic
• stanovit odstředivou sílu a vysvětlit její použití
Výklad
Usazování částic v tekutině
Usazování – sedimentace je proces ve kterém se vlivem rozdílné hustoty oddělují dvě fáze. Může to
být děj žádoucí pro separaci materiálů i nežádoucí (např. usazování pigmentu v nátěrových hmotách).
Může to být děj probíhající v několika sekundách, ale jindy mohou být jeho časovým měřítkem měsíce
a roky. Spojitým prostředím bývá kapalina nebo plyn, tuhé částice vytvářejí usazeninu, kapky nebo
bubliny se po odsazení obvykle spojují (tomuto ději říkáme koalescence) a vytvářejí novou spojitou
fázi. Hnací silou usazování bývá nejčastěji tíže, využívá se však také setrvačnosti v odstředivkách a
v cyklonech. Pro kvantitativní hodnocení usazování je podstatné znát výsledný stav a rychlost, kterou
se k němu dospívá. Potřebné veličiny můžeme stanovit laboratorním modelovým experimentem, pro
idealizované případy je můžeme předpovědět na základě jednoduchých teorií.
Nejběžnějším je případ tuhých částic o hustotě ρ P suspendovaných v kapalině o hustotě ρ L