Sedymentacja cząstek ciała stałego Podstawy teorii z przykładami zastosowań

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, jak np. z obiektów służby zdrowia, ścieków weterynaryjnych lub z instalacji (zamknięć wodnych) 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 studiów 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:

1. Wstęp

2. Opadanie pojedynczej cząstki ciała stałego w płynie
2.1. Charakterystyka czastek stałych
2.2. Swobodne opadanie pojedynczej cząstki
2.3. Opadanie sztywnej kuli w ruchu nieustalonym
2.4. Opadanie pojedynczej cząski w płynie ograniczonym scianami
2.5. Sedymentacja w polu sił odśrodkowych

3. Swobodne opadanie kilku cząstek
3.1. Wprowadzenie
3.2. Opadanie dwóch cząstek kulistych
3.3. Opadanie trzech cząstek kulistych
3.4. Opadanie aglomeratów cząstek

4. Rodzaje zawiesin i ich właściwości
4.1. Definicja i rodzaje zawiesin
4.2. Właściwości zawisin
4.3. Rodzaje sedymentacji zawiesin

5. Opadanie cząstek ziarnistych w zawiesinie
5.1. Sedymentacja zawiesin monodyspersyjnych w nieograniczonej przestrzeni
5.2. Ruch pojedynczych duzych cząstek w zawiesinie
5.3. Sedymentacja zawiesin polidyspersyjnych w nieograniczonej przestrzeni
5.4. Sedymentacja zawiesiny monodyspersyjnej w naczyniu o pionowych ściankach
5.5. Sedymentacja zawiesin polidyspersyjnych w naczyniu o pionowych ściankach
6.6. Model osadnika prostopadłościennego o przepływie poziomym
6.7. Sedymentacja zawiesin w nachylonych naczyniach i przewodach
6.8. Sedymentacja zawiesin w naczyniu stozkowym
6.9. Sedymentacja zawiesiny w polu sił odśrodkowych

6. Opadanie cząstek kłaczkowatych w zawiesinie
6.1. Koagluacja i flokulacja
6.2. Opadanie kłaczków w zawiesinie
6.3. Jednowymiarowe modele osadników wtórnych o pracy ciągłej