Общие сведения о фильтровании

3.Фильтры  периодического действия

К фильтрам периодического действия относятся ёмкостные фильтры, листовые фильтры, фильтрпрессы, патронные фильтры и др.

1)Ёмкостный фильтр применяют для разделения небольших количеств суспензий. Он может работать под вакуумом (нутч-фильтр) и под избыточным давлением (друк-фильтр). Корпус ёмкостного фильтра бывает открытым или закрытым. ФП располагается на перфорированном днище. В верхнюю часть корпуса подаётся разделяемая суспензия. Из нижней части отводится фильтрат. В фильтре с механизированной выгрузкой осадок удаляется через откидное днище, а в фильтре с открытым корпусом – опрокидыванием или вручную. Нутч-фильтры используются для разделения хорошо фильтрующихся, нетоксичных и невзрывоопасных суспензий в малотоннажных производствах.   

2)Листовой фильтр используют для осветления растворов и разделения суспензий, содержащих не более 5% (по объёму) твёрдой фазы. Фильтрующие элементы круглой или прямоугольной формы, обтянутые ФП (обычно тканью), соединены с коллектором для отвода фильтрата. Суспензия подаётся в корпус фильтра. Слой осадка промывается (после удаления из корпуса остатка суспензии). Листовые фильтры бывают вертикальные и горизонтальные. По области применения эти фильтры близки к патронным фильтрам.

3)Патронный фильтр применяют для осветления или сгущения суспензий; работает под вакуумом или под давлением и состоит из корпуса с крышкой и днищем. Внутри находится решётка, на которой закреплена ФП в виде патрона (обычно патронный фильтр имеет несколько десятков таких патронов). Удаление осадка с последней производится обдувкой сжатым воздухом, пневмогидравлическим ударом или с помощью вибрационных устройств.

 Рис. 1. Схема патронного фильтра: 1 — корпус; 2 — фильтровальная перегородка; 3 — крышка; 4 — решётка; 5 — откидное днище.

 

-Фильтрпрессы.

4)Фильтрпресс (англ. filter-press) — аппарат периодического действия для разделения под давлением жидких неоднородных систем (суспензий, пульп) на жидкую фазу (фильтрат) и твердую фазу (осадок). Фильтрпрессы применяются для фильтрации широкого класса суспензий, а также они пригодны также для разделения суспензий с небольшой концентрацией твердых частиц и суспензий с повышенной температурой, охлаждение которых недопустимо вследствие выпадения кристаллов из жидкости.

• Принцип действия

Движущей силой процесса фильтрации является напор подаваемой в аппарат суспензии. Суспензия под давлением поступает внутрь пакета плотно сжатых фильтровальных плит (плит и рам). Плиты обтягиваются фильтровальной тканью. Частицы твердой фаза задерживаются на поверхности фильтровального полотна, а жидкая фаза свободно проникает через мелкие поры фильтроткани и далее через систему каналов выводится из фильтра.

• Основные параметры

1. Площадь фильтрации у современных фильтрпрессов может достигать значения более 1200 м²

2. Объем фильтровальных камер у современных фильтрпрессов может достигать значения более 30 м³
3. Толщина осадка от 5 до 50 мм
4. Размеры фильтровальных плит, мм: 200х200, 250х250, 300х300, 350х350, 400х400, 450х450, 470х470, 500х500, 630х630, 660x660, 700х700, 711x711, 800х800, 810x590, 815х815, 900х900, 914x914, 930x930, 1000х1000, 1048x1048, 1067x1067, 1092x1092, 1170x865, 1200х1200, 1210x1210, 1250х1250, 1300x1000, 1300х1300, 1320x1320, 1450x1450, 1500х1500, 1600x1600, 1700х1700, 1900x1300, 2000х1500, 2000х2000, 3000х2500, 4000х1700, 4000х2000, 4000х4000, φ800, φ1000 и др.
5. Рабочая температура от — 20 до + 150 °C
6. Давление фильтрации до 3,0 МПа.
7. Давление прессования (отжима) осадка до 6,0 МПа.

 

• Классификация фильтрпрессов.

 

 

Автоматический фильтр-пресс с  верхней подвеской плит, 2008 г.

По  типу фильтровального пакета

• Рамный фильтр-пресс
• Камерный фильтр-пресс
• Мембранный (камерно-мембранный) фильтр-пресс

По  типу привода

• С ручным приводом
• С электромеханическим приводом
• С электрогидравлическим приводом

По  типу подвески плит

• С боковой подвеской  плит
• С верхней подвеской плит

По  расположению плит

• Горизонтальный  фильтр-пресс
• Вертикальный фильтр-пресс

По  типу отвода фильтрата

• С открытым отводом  фильтрата
• С закрытым отводом фильтрата

Рамный фильтр-пресс представляет собой блок чередующихся вертикальных плит и рам, прижатых друг к другу ручным, гидравлическим или электромеханическим зажимом. Рамы образуют в собранном аппарате свободные плоские камеры (карманы) для приёма суспензии. Плиты с рифлёными боковыми поверхностями служат дренирующим основанием для ФП. Под действием избыточного давления фильтрат проходит через ФП, затем стекает по желобкам рифлёных плит и через отводные каналы поступает в сборник. Твёрдые частицы образуют в камерах слой осадка, который удаляется при раздвигании плит. Действие камерного фильтр-пресса подобно работе рамного фильтр-пресса, но он рассчитан на более высокое избыточное давление. Камерный автоматический фильтр-пресс ФПАКМ состоит из расположенных горизонтально на некотором расстоянии одна от другой фильтрующих плит, которые в свою очередь находятся между двумя поддерживающими плитами. Сверху каждая фильтрующая плита покрыта перфорированным листом, над которым находится ФП в виде бесконечной ленты. При сжатии плит между ними образуются камеры, в которые последовательно подаётся из соответствующих коллекторов суспензия, промывная жидкость и сжатый воздух для продувки. Фильтрат проходит через ФП, а твёрдая фаза остаётся на ней в виде осадка. По окончании цикла фильтрования плиты раздвигаются, между ними открывается щель и ФП приводится в движение, вынося осадок наружу, где он снимается ножами. Работа фильтра автоматизирована. Производительность ФПАКМ в 4–10 раз выше производительности рамного фильтра.

Плиточно-рамные (ФПР) и плиточно-камерные (ФПК) фильтрпрессы (рис. 5 и 6) предназначены для разделения средне- и трудно фильтрующихся суспензий из водных и др. невзрывоопасных, инертных и агрессивных сред. Несмотря на не герметичность и невозможность поддержания постоянной рабочей температуры, эти фильтры распространены в промышленности вследствие развитой фильтрующей поверхности, относительно низкой металлоемкости, возможности получения хорошо отмытых и отжатых осадков.

 

• Особенности фильтрпрессов

Общей особенностью фильтрпрессов  всех конструкций является пакет  фильтровальных элементов - плит (ФПК) или чередующихся плит и рам (ФПР), зажимаемый между неподвижной опорной  и подвижной нажимной массивными жесткими плитами. Фильтровальные элементы опираются спец. кронштейнами на балки-стяжки. Плиты ФПК имеют круглую, квадратную или прямоугольную форму, плиты  ПP - только квадратную либо прямоугольную. Все плиты снабжены рифлениями для стока фильтра и углублениями для накопления осадка, а для подачи и удаления осадка суспензии - сквозными отверстиями. Последние при сборке плит (рам) в пакет образуют каналы для подачи суспензии, промывной жидкости, сжатого газа и отвода фильтратов. На неподвижной плите имеются соответствующие этим каналам отверстия и штуцеры для присоединения трубопроводов. Между плитами (рамами) располагаются полотна ФП, в к-рых также находятся подобные отверстия.

Суспензия по каналу подается под давлением в камеры или рамы до заполнения этого пространства осадком, к-рый при необходимости промывают, подавая промывную жидкость через ткань или по каналу, через к-рый движется суспензия (во MH. горизонтальных фильтрах). Осадок обезвоживают продувкой сжатым газом или отжимом (эластичными диафрагмами из резины либо полипропилена) под  давлением до 1,5 МПа, Выгрузка осадка производится гравитационно (иногда с вибропобуждением) либо при перемещении бесконечной фильтровальной ленты и перегибе ее на роликах с подчисткой ножом. Фильтровальную ткань регенерируют активаторами в заполненной жидкостью камере либо перемещением вдоль фильтра распылит. устройства, вода в форсунки к-рого поступает под давлением до 10 МПа. Большинство фильтрпрессов работает автоматически.

 

4.Газовые фильтры

Газовые фильтры относятся к непрерывно действующим аппаратам. По устройству их разделяют на фильтры с плоской фильтрующей поверхностью и батарейные.

В зависимости от вида фильтровальной перегородки различают следующие  фильтры для газов:

А) с гибкими пористыми  перегородками из природных, синтетических  и минеральных волокон(тканевые материалы), нетканых волокнистых материалов(войлок, картон и др.), пористых листовых материалов(губчатая резина, пенополиуретан и др.), металлоткани;

К числу наиболее широко применяемых фильтров с гибкими пористыми перегородками относятся рукавные фильтры.

Б) с полужёсткими пористыми  перегородками (слои из волокон, стружки, сеток)

В) с жёсткими пористыми  перегородками из зернистых материалов (пористые керамика, пластмассы, спеченные  или спрессованные порошки металлов и др.);

Используются для сверхтонкой  очистки газов.

Г)с зернистыми слоями из кокса, гравия, кварцевого песка и  др.

Выбор пористой перегородки обусловлен рядом факторов, из которых основными являются: химические свойства фильтруемого газа, его температура, гидравлическое сопротивление фильтровальной перегородки и размеры взвешенных в газе частиц.

Список  используемой литературы.

 

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D1%82%D1%80
2. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/4772.html
3. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D1%82%D1%80-%D0%BF%D1%80%D0%B5%D1%81%D1%81
4. Ветцель Б., Новейшие конструкции фильтров, М., 1965; Фильтры для жидкостей, М., 1965;
5. Плановский А. Н., НиколаевП. И., Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии, 2 изд., М., 1972;
6. http://www.xumuk.ru/bse/2876.html
7. Касаткин А. Г., Основные процессы и аппараты химической технологии, 7 изд., М., 1961;
8. http://otherreferats.allbest.ru/manufacture/00097174_0.html
9. http://www.xumuk.ru/bse/2878.html
10. http://p-hp.ru/?p=40