Параметры уравнения фильтрования

СФ = Параметры уравнения фильтрования - student2.ru

КФ = Параметры уравнения фильтрования - student2.ru

Таблица 7.6 – Области и условия применения фильтров.

Тип фильтра Соответствие GMP (+/-) Свойства суспензии Условия процесса
Размер частиц, dMIN, мкм Объёмная доля осадка, φД, % Скорость седиментации WOC, мм/с Целевой выделяе-мый продукт Режим процесса Скорость накопления осадка loc, мм/мин Нагрузка по фильтрату vф104, м/с
1. Нутч-фильтр статический (-) ≤30 Не ограничена Осадок+ фильтратА Перио- диче- ский ≤20 ≤5
2. Нутч-фильтр меха-низированный (+) ≤30 Осадок+ фильтратА ≤20 ≤5
3. Друк-фильтр статический (-) 0,5 ≤50 Фильтрат ≤40 ≤15
4. Друк-фильтр меха- низированный (+) 0,1…0,5 ≤50 Осадок+ фильтратА ≤40 ≤15
5. Патронный (+) 0,1 ≤10 ≤10 ФильтратБ Осадок ≤20 ≤20
6. Тарельчатый (+) 0,1 ≤10 ≤10 Осадок+ ФильтратА ≤20 ≤20
7. Фильтр-пресс рамный капсулированный (-) 0,5 ≤30 ≤20 Осадок фильтрат ≤20 ≤20
8. Фильтр-пресс рамный открытый (-) 0,5 ≤30 ≤20 ОсадокБ фильтрат ≤20 ≤20
9. Фильтр-пресс камерный (ФПАКМ) (+) 0,5 ≤40 Не ограничена ОсадокБ фильтрат ≤20 ≤20
10. Барабанный вакуумный (+/-)В ≤10 ≤20 ОсадокБ фильтрат Непре-рывный ≤20 ≤15
10. Барабанный напорный (+/-)В ≤20 Не ограничена ОсадокБ фильтрат ≤20 ≤10
11. Дисковый вакуумный (+/-)В ≤10 ≤20 ОсадокБ фильтрат ≤20 ≤5
10. Дисковый напорный (+) ≤20 Не ограничена ОсадокБ фильтрат ≤20 ≤15
12. Сеточный (+) 0,1…1 ≤1 Фильтрат Перио- дический ≤0,2 ≤10
13. Волоконный (+) <0,1 0,1…0,5 ≤1 Фильтрат ≤0,2 ≤10

Примечания: А) Одинаково пригоден для отделения дисперсного продукта и очистки жидкости. Б) В числителе дроби указан наиболее частый вид продукта; в знаменателе – относительно редкий. В) Герметизированные фильтры соответствуют; открытые – нет.

7.6.2. ЦЕНТРИФУГИ.

Применение центрифуг в целом более однозначно сравнительно с фильтрами. Центрифуги сравнительно редко применяют для очистного фильтрования жидких продуктов; главным образом - для выделения продуктов синтеза.

Если осадок сжимаемый (тиксотропный), следует применять только осадительные центрифуги. Другие аспекты применения определяются режимом производства, требованиями GMP и особенностями технологии.

Таблица 7.7 – Области и условия применения центрифуг.

Тип центрифуги Условия применения
Тип осадка Режим процесса Промывка Выгрузка GMP
Маятниковые ОМБ Сжимаемый Периодичес-кий Многократная Ручная -
ФМБ Жёсткий Механическая +
Бортовые ФВБ Жёсткий Многократная Ручная -
ОВБ Сжимаемый Механическая +
Днище-вые ОМД Сжимаемый Многократная Ручная -
ФМД Жёсткий Механическая +
Ножевые ОГН Сжимаемый Многократная Механическая +
ФГН Жёсткий
Поршневые ОГП Сжимаемый Однократная Механическая +
ФГП Жёсткий
Скрепер-ные ФСВ Жёсткий Многократная Механическая +
ФСД Жёсткий
Подвес-ные ОПБ Сжимаемый Многократная Ручная -
ОПД Механическая +
ФПД Жёсткий Многократная Ручная -
ФПБ Механическая +
Шнековые ОГШ Сжимаемый Непрерывный Однократная Механическая +
ФГШ Жёсткий
Инерционные ОИВ Сжимаемый Непрерывный Однократная Механическая +
ФИВ Жёсткий

Таблица 7.5 – Свойства основных фильтровальных материалов и перегородок

  Вид   Класс Применение
рН Стойкость dMIN, мкм ΔР, МПа tMAX, OC GMP
Орган. Окислит.
1. ВОЛОКНИСТЫЕ ТКАНЫЕ И НЕТКАНЫЕ
1.1. Бязь Мягкие гибкие 1…10 Х О 1…5 0,5 -
1.2. Диагональ 1…10 Х У 0,5…2 -
1.3. Бельтинг 1…12 Х У 0,5…2 -
1.4. Сукно и войлок 0…12 Х У 0,5…2 -
1.5. Нитрон (ПАН) 2…10 У О 1…5 +
1.6. Лавсан 1…10 У У 2…10 +
1.7. Полипропилен -1…10 У О 2…10 0,5 +
1.8. Стеклоткань -11…14 В В 2…10 0,5 -
1.9. Бумага/картон 0…10 Х О 0,5…1 0,5…2 -
1.9. Углеродные волокна -11…19 В Х 0,1…1 2,5 +
2. ДРЕНАЖНЫЕ («подушки»)
2.1. Уголь Мягкие негибкие -11…16 В У 0,01..0,1 >1000 -
2.2. Силикаты (перлит, кизельгур и т.п.) -8…14 В В >500
2.3. Древесная мука 0…12 Х Н <200
2.4. Песок+уголь -8…14 В В >0,1 - -
3. ПЛЕНКИ
3.1. Нитрон (ПАН) Мягкие гибкие 2…10 У О 10-…10-3 0,5…1 +
3.2. Лавсан 1…10 У У +
3.3. Тефлон -11…19 B B +
4. СЕТКИ
4.1. Нерж. Сталь Жёсткие гибкие -11…19 B B 5..50   >500 +
4.2. Титан -11…19 B B
5. КОМБИНИРОВАННЫЕ
5.1. Сетка+ ткань Жёсткие гибкие Определяются свойствами ткани и дренажа
5.2. Ткань+дренаж / ткань+бумага+дренаж Мягкие негибкие
6. МИКРОПОРИСТЫЕ
6.1. Нерж. СтальБ Жёсткие негибкие -11…19 B B 0,05..0,1   >500 +
6.2. ТитанВ -11…19 B B
6.3. Тефлон -11…19 B B 2,5 +
6.4. Керамика -11…14 B B 2,5 +
                   

Примечания А) коррозионная стойкость сталей определяется сочетанием кислотных и окислительных свойств среды.

Б) Титан стоек в средах, не содержащих влажных галогенов и галогенводородов.

МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС ФИЛЬТРОВАНИЯ И ЦЕНТРИФУГИРОВАНИЯ

Фильтрование и центрифугирование всегда включают два основных типа технологических процедур: разделение (собственно фильтрование) и промывку.

Разделение

Разделение является чисто гидромеханическим процессом. В этом процессе участвуют: разделяемая суспензия и фильтрующая перегородка аппарата. В ходе процесса происходит разделение суспензии на влажный осадок и маточный раствор; при этом перегородка увлажняется средой и частично удерживает [кольматируется (забивается)] осадок.

Соответственно, матбаланс процесса выражается соотношением

Параметры уравнения фильтрования - student2.ru

Наибольшие потери присущи процессам фильтрования на перегородках из тканых материалов, бумаги и на дренажных подушках. Удержание влаги в них достигает Параметры уравнения фильтрования - student2.ru = (200…500) г/м2 [(50…150) % собственной сухой массы]. Плёночные и микропористые мембраны удерживают в (2…10) раз меньше.

Удержание осадков зависит не только от свойств перегородки и осадка (дисперсность и адгезия к материалу перегородки), но и от способа выгрузки осадка. При ручной выгрузке с мягких гибких перегородок потери, как правило, максимальны: Параметры уравнения фильтрования - student2.ru = (20…200) г/м2; при выгрузке с жёстких гибких перегородок ножами или скребками (механизированные ёмкостные фильтры, ножевые и скреперные центрифуги) потери существенно меньше: Параметры уравнения фильтрования - student2.ru = (5…100) г/м2; при выгрузке с жёстких гибких и негибких перегородок пневмо- либо гидроударом (барабанные, дисковые, патронные и тарельчатые фильтры) потери еще меньше: Параметры уравнения фильтрования - student2.ru = (0,5…20) г/м2.

Наши рекомендации