ebook Sedymentacja cząstek ciała stałego Podstawy teorii z przykładami zastosowań Ryszard Błażejewski

Wydawca: Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania: 2015

Sedymentacja jest ważnym zjawiskiem w przyrodzie. Znany jest w medycynie test sedymentologiczny krwinek czerwonych, zwany opadem lub odczynem Biernackiego. Historycznie proces ten był wykorzystywany głównie do wzbogacania rud metali przez wymywanie ich z rozkruszonego materiału oraz do płukania złota. Jest także jednym z podstawowych procesów jednostkowych w inżynierii chemicznej i procesowej. Powszechnie się go stosuje w instalacjach przemysłowych w oczyszczaniu wód przemysłów koksowniczego, metalurgicznego, chemicznego, tekstylnego, celulozowo-papierniczego, kopalin, a także oczyszczaniu ścieków specjalnych (np. z obiektów służby zdrowia, ścieków weterynaryjnych, instalacji do spalania odpadów).

Książka wypełnia lukę w polskim piśmiennictwie. Jest w niej przedstawiona elementarna wiedza na temat zjawiska sedymentacji cząstek ciała stałego w płynach (głównie w cieczach newtonowskich), w tym:
- swobodne opadanie pojedynczej cząstki, kilku cząstek i aglomeratów,
- rodzaje zawiesin i ich własności,
- opadanie cząstek ziarnistych i kłaczkowatych w zawiesinie.

Matematyczny opis sedymentacji bywa bardzo skomplikowany i wymaga specjalistycznego przygotowania. W książce jest wykorzystany stosunkowo skromny aparat matematyczny, dostępny większości studentów kierunków matematyczno-fizycznych i technicznych.
Spośród różnych zastosowań omawianych zjawisk fizycznych przedstawiono m.in.:
- metodykę pomiaru lepkości wiskozymetrem z opadającą kulką,
- podstawy obliczeń technologicznych osadników,
- szacowanie zasięgu przenoszenia pyłów w powietrzu atmosferycznym.

Książka jest przeznaczona dla specjalistów z zakresu inżynierii wodnej i środowiska, inżynierii chemicznej i procesowej, biofizyki, geologii i fizykochemii. Skorzystają z niej również studenci powyższych kierunków.

Spis treści ebooka Sedymentacja cząstek ciała stałego

Przedmowa VII
Ważniejsze oznaczenia IX

1. Wstęp 1

2. Opadanie pojedynczej cząstki ciała stałego w płynie 5

2.1. Charakterystyka cząstek stałych 5
2.2. Swobodne opadanie pojedynczej cząstki 7
2.2.1. Opadanie cząstki kulistej 7
2.2.2. Opadanie pojedynczych cząstek niekulistych o regularnych kształtach 23
2.2.3. Opadanie pojedynczych cząstek o nieregularnych kształtach 29
2.3. Opadanie sztywnej kuli w ruchu nieustalonym 30
2.4. Opadanie pojedynczej cząstki w płynie ograniczonymścianami 32
2.4.1. Kula w cylindrze 32
2.4.2. Walec w cylindrze 38
2.4.3. Kula między równoległymi płytami 39
2.5. Sedymentacja w polu sił odśrodkowych 42

3. Swobodne opadanie kilku cząstek 45

3.1. Wprowadzenie 45
3.2. Opadanie dwóch cząstek kulistych 45
3.3. Opadanie trzech cząstek kulistych 52
3.4. Opadanie aglomeratów cząstek 54
3.4.1. Charakterystyka aglomeratów 54
3.4.2. Właściwości sedymentacyjne pojedynczych aglomeratów 60

4. Rodzaje zawiesin i ich właściwości 69

4.1. Definicja i rodzaje zawiesin 69
4.2. Właściwości zawiesin 70
4.2.1. Udziały faz w zawiesinie 70
4.2.2. Gęstość zawiesiny 72
4.2.3. Lepkość zawiesin 73
4.3. Rodzaje sedymentacji zawiesin 85

5. Opadanie cząstek ziarnistych w zawiesinie 87

5.1. Sedymentacja zawiesin monodyspersyjnychw nieograniczonej przestrzeni 87
5.1.1. Zawiesiny z przypadkowym rozmieszczeniem cząstek 87
5.1.2. Modele sedymentacji zawiesiny jako regularnego układu kul 98
5.2. Ruch pojedynczych dużych cząstek w zawiesinie 102
5.3. Sedymentacja zawiesin polidyspersyjnychw nieograniczonej przestrzeni 103
5.4. Sedymentacja zawiesiny monodyspersyjnejw naczyniu o pionowych ściankach 104
5.4.1. Sedymentacja okresowa 104
5.4.2. Sedymentacja ciągła 112
5.5. Sedymentacja zawiesin polidyspersyjnychw naczyniu o pionowych ściankach 115
5.6. Model osadnika prostopadłościennego o przepływie poziomym 118
5.7. Sedymentacja zawiesin w nachylonych naczyniach i przewodach 122
5.8. Sedymentacja zawiesin w naczyniu stożkowym 127
5.9. Sedymentacja zawiesiny w polu sił odśrodkowych 129

6. Opadanie cząstek kłaczkowatych w zawiesinie 132

6.1. Koagulacja i flokulacja 132
6.2. Opadanie kłaczków w zawiesinie 136
6.3. Jednowymiarowemodele osadników wtórnych o pracy ciągłej 141
6.3.1. Model granicznej gęstości strumienia osadu 141
6.3.2. Modele kinetyczne 144

Literatura 150
Skorowidz 161