Фильтровальные перегородки

Фильтрование. Способы фильтрования. Фильтрующие перегородки и требования к ним. Конструкции фильтров: Барабанный вакуум фильтр, дисковый ленточный, нутч-фильтров, друк-фильтр

. Фильтрованием называют процесс разделения суспензий при помощи пористой перегородки, пропускающей жидкость (фильтрат) н задерживающей взвешенные в ней твердые частицы.

Различают следующие виды фильтрования:

1) фильтрование с образованием слоя осадка на фильтровальной перегородке;

2) сгущение — отделение твердой фазы от жидкой не в виде осадка, а в виде высококонцентрированной (сгущенной) суспензии;

3) осветление ■— фильтрование жидкостей с незначительным содержанием твердой фазы.

Сгущение применяется для частичного отделения жидкой фа­зы путем фильтрования, т. е. для той же цели, что и отстаивание под действием сил тяжести. Однако сгущение путем фильтрова­ния можно проводить в значительно более компактной аппара­туре и получить более чистый фильтрат.

Осветление жидкостей часто производится путем добавки вспомогательных веществ в суспензию или создания намывного слоя этих веществ на фильтре.

В качестве вспомогательных веществ применяют кизельгур и диатомит, а также бумажную массу, уголь, асбест, отбеливаю­щую землю и др.

Эти вещества, накапливаясь на фильтре, задерживают очень мелкие частицы осадка (диаметром 1 мк и менее), а неко­орые из них, например отбеливающая земля и активированный уголь, адсорбируют на поверхности мельчайшие твердые частицы.

Получаемые при фильтровании осадки делятся на сжимаемые. частицы которых деформируются и размер пор уменьшается с повышением давления, н несжимаемые, в которых размер и форма частиц практически не меняются с изменением давления. Кроме того, различают кристаллические, аморфные и коллоидные осадки, причем аморфные и коллоидные осадки отделяются от жидкости труднее кристаллических и являются труднофильтруемыми.

Для более полного удаления из осадка находящейся в нем жидкости (маточного раствора) осадки промывают. Иногда для полноты промывки фильтрование проводят в двух последова­тельно работающих фильтрах, осадок нз первого фильтра смешивают с промывной жидкостью и вновь отфильтровывают (двухступенчатое фильтрование).

Промышленные фильтры разделяются по режиму работы на фильтры периодического и непрерывного действия, а по величине рабочего давления — на вакуум-фильтры и фильтры, работающие под давлением

.

Фильтры Типы

Вакуум-фильтры

Фильтровальные перегородки

должны быть такими,

чтобы частицы осадка задерживались на перегородке, 2) химической стойкостью к действию фильтруемой среды,

3) достаточной механической прочностью,

4) теплостойостью при температуре фильтрования.

Для нейтральных н слабощелочных сред (при температуре не выше 80°С) и для слабокислых сред (при кислотности не более 5% н температуре не выше 40° С) применяют различные хлопчатобумажные ткани (бельтинг, бязь, миткаль, диагональ и др.).

В качестве подкладочного материала под тонкие тканевые перегородки часто употребляют парусину.

в процессах фильтрования с закупориванием пор, используют плетеные ленты нз целлюлоз­ных волокон (нетканые перегородки).

.

При фильтровании химически агрессивных жидкостей употребляют тканевые перегородки из волокон минерального происхождения — асбестового волокна (при небольшом перепаде давлений) и стеклянного волокна.

Перфорированные резиновые листы с отверстиями 0,1—0,3 мм используются также самостоятельно в качестве фильтровальных перегородок. Гибкие металлические перегородки выполняются в виде перфорированных листов и сеток нз стали, цветных металлов или нх сплавов.

Из негибких жестких перегородок наиболее распространены керамические перегородки, В последнее время получают применение металлические негибкие фильтровальные перегородки, изготовляемые спеканием металлических порошков.

Принцип действия фильтр-пресса показан на рис. 19. Фильтр-пресс состоит из комплекта плит 1 и рам 2, раз­деленных фильтрующей тканью. Весь комплект сжимается с помощью гидравлического или механического зажимного устройства. Плиты и рамы имеют отверстия.

ханизированной разгрузкой осадка:

1 — привод; 2 — гидравличе­ский цилиндр для подъема ме­шалки; 3 — цилиндр для опус­кания днища; 4 — решетки;

5 — гребковая мешалка

Рис. 19. Схема действия фильтр-процесса:

ханизированной разгрузкой осадка:

1 — привод; 2 — гидравличе­ский цилиндр для подъема ме­шалки; 3 — цилиндр для опус­кания днища; 4 — решетки;

5 — гребковая мешалка

Фильтр-пресс показан на рис. 20. Основой фильтра служат упорная плита 3 и головка 4, связанные двумя стяжками 6 и 7. На стяжки опираются плиты и рамы, по ним же перемещается подвижная задняя рама 9 фильтр­пресса, связанная с зажимным механизмом. Сила зажа­тия, создаваемая зажимным устройством, очень велика и составляет десятки тонн.

Гидравлическое зажимное устройство представляет собой цилиндр, внутри которого перемещается поршень, связанный через шток с задней рамой фильтра. При по­даче в цилиндр жидкости под большим давлением поршень перемещается, сдвигая заднюю раму. Механическое за­жимное устройство выполняют в виде винта, связанного с электродвигателем системой передач.

Рис. 20. Фильтр-пресс:

1 и 2 — опорные стойки; 3 — упорная рама; 4 — головка; 5 — балки; 6 н 7 — стяжки; 8 — стойки; 9 — зажимная плита; 10 — ступица; 11 — винт; 12 — фильтрующие плиты; 13 — рама

Основной элемент барабанного вакуум-фильтра — вращающийся барабан, покрытый фильтровальной тканью, внутри которого с помощью вакуум-насоса создается разрежение (рис. 23).

у барабанных фильтров с внутренней поверхностью фильтрации. В этом фильтре секции с отводящими трубками расположены на наружной поверхности барабана, а фильтрующая ткань находится внутри него. Суспензия поступает внутрь барабана и в его нижнюю часть. Смена циклов работы фильтра такая, что и в барабанном фильтре с наружной поверхностью фильтрации осадок, снимаемый ножом,

Ленточный фильтр (рис. 25) состоит из сварной металлической станины, на которой укреплены два гуммированных барабана

. ЦентрифугиРис. 28. Схема центрифуги с ножевым съемом осадка:

1 — ротор; 2 — нож; 3 — кожух; 4 —
приемный желоб; 5 — труба для подачи
суспензии; 6 — гидравлический ци-
линдр для подъема ножа

Выгрузка Вход фугата

Центрифуги с ножевым съемом осадка (рис. 28) имеют горизонтальный ротор. Суспензия поступает в ротор / через питательную трубу 5. По истечении определенного срока подача суспензии прекращается. После фугования с помощью гидравлического цилиндра 6 нож 2 медленно поднимается и начинает срезать осадок, который падает в наклонный желоб 4. Для облегчения разгрузки осадка одновременно включается пневматический молоток, заставляющий вибрировать стенки желоба. На передней стенке центрифуги сделаны смотровые окна для наблюдения за процессом и люки осмотра центрифуги. Недостаток центрифуги с ножевым съемом осадка — сильное измельчение материала.