LA DECANTAZIONE. La decantazione - solido/liquido. La decantazione - solido/liquido GENERALITA SUI SITEMI ETEROGENEI. Prof.

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1 GENERALITA SUI SITEMI ETEROGENEI LA DECANTAZIONE Sistema Fase Tecnica di separazione eterogeneo disperdente dispersa Sospensione Solida, filtrazione, Prof.ssa Silvia Recchia Emulsione Fumi Gas Solida,, filtrazione, Aerosol o nebbie Gas, filtrazione, 2 La decantazione - solido/liquido La decantazione consiste nella separazione fisica di due fasi insolubili fra di loro, sfruttando la gravità (legge di Stokes, moto staz, particelle sferiche in moto laminare) = g ( 18µ! s "! l )d 2 g = accelerazione di gravità;! = viscosità della fase continua La decantazione - solido/liquido (legge di Stokes, condizioni non staz. e particelle non sferiche) = K! g ( 18µ " s # " l )d 2 K = fattore correttivo sperimentale g = accelerazione di gravità;! = viscosità della fase continua 3 4

2 Criteri generali = K! g ( 18µ " s # " l )d 2 aumentare la temperatura per diminuire la viscosità aggregare le particelle più piccole con additivi coagulanti (flocculanti) neutralizzano le cariche elettriche dando precipitati flocculosi che inglobano le particelle più piccole La decantazione - liquido/liquido (legge di Stokes, condizioni non staz. e particelle non sferiche) = K! g ( 18µ " 2 # " 1 )d 2 Fase 1: coalescenza particelle disperse Fase 2: separazione per densità differente (smescolamento) K = fattore correttivo sperimentale g = accelerazione di gravità;! = viscosità della fase continua 5 6 La decantazione - gas/solido e gas/liquido (legge di Stokes, condizioni non staz. e particelle non sferiche) K = fattore correttivo sperimentale = K! g 18µ " P d 2!P = densità particella solida o liquida dispersa! = viscosità della fase continua (gas) La viscosità molto bassa del gas tenderebbe a d aumentare molto la velocità, ma il piccolo diametro delle particelle e l elevato volume specifico del gas richiedono apparecchi di notevoli dimensioni che ne limitano l impiego Tecniche di sedimentazione DISCONTINUA tempi lunghi e apparecchiature di notevoli dimensioni CONTINUA tempi minori, apparecchiature di volume minore anche automatizzate 7 8

3 I decantatori discontinui I decantatori discontinui A fondo conico TORBIDA A fondo conico Usato per separare il lievito dai liquidi alcolici di fermentazione Valvola a saracinesca LIQUIDO LIMPIDO FANGO 9 10 LIQUIDO LIMPIDO I decantatori discontinui A fondo inclinato: per separare l amido dalle sospensioni acquose TORBIDA Decantatori continui (liquido/solido) Circolari a flusso verticale-radiale (Dorr) Rettangolari a flusso orizzontale Valvola a saracinesca FANGO Rimosso a mano se serve Rimosso con getti d acqua se non serve 11 12

4 Decantatore di Dorr Decantatore di Dorr TORBIDA grondaia LIQUIDO LIMPIDO BRACCI con palette (bassa velocità: 2-30 giri all ora) Valvola a saracinesca FANGO Largo impiego nell industria chimica Decantatore di Dorr Decantatore di Dorr 15 16

5 Decantatore di Dorr Costruiti in materiale metallico (foto a sinistra), plastico o in cemento armato se di grandi dimensioni (foto a destra). Rivestiti di materiale anticorrosivo di liquidi immiscibili Procedimento discontinuo Valvola a tre vie Liquido a MAGGIOR peso specifico (prima) CARICO 19 Liquido a MINOR peso specifico (dopo) di liquidi immiscibili SIFONE a chiusura comandata da una SFERA di peso specifico intermedio tra i due liquidi Procedimento discontinuo CARICO Rubinetto a maschio Liquido a MAGGIOR peso specifico 20 Liquido a MINOR peso specifico

6 di liquidi immiscibili H1: QUOTA TROPPO PIENO per l uscita del liquido a MINOR peso specifico CARICO Separatore continuo a fiorentina: Il liquido deve avere il tempo di separarsi SFIATO H2: QUOTA SFIORATORE per l uscita del liquido a MAGGIOR peso specifico Sedimentatori gas/solido Sedimentatore di Howard (trattamento dei fumi dei forni metallurgici) SPURGO 21 22