ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Устройство и работа фильтров из "Общий курс процессов и аппаратов химической технологии" Фильтры бывают периодического и непрерывного действия. Они работают при атмосферном давлении, под повышенным давлением или под разрежением. [c.415] Простейший представитель фильтров периодического действия — простой фильтр — работает при атмосферном давлении над и под перегородкой, так что такое естественное фильтрование происходит под действием гидростатического давления столба жидкости р = pgh (пример из лабораторной практики — стеклянная воронка с фильтровальной бумагой). Достоинства таких фильтров — простота конструкции и дешевизна. Но низкая производительность простых фильтров при работе с промышленными суспензиями заставляет искать пути повышения движущей силы процесса фильтрования. [c.415] Аппарат, работающий с повышенным (сверх атмосферного) давлением, называется друк-фильтром. Вариант исполнения такого фильтра показан на рис.5.16. Фильтр работает в две стадии — накопление осадка с получением фильтрата выгрузка осадка. На первой стадии в аппарат с закрытой крышкой I, соединенной с линией 6 высокого давления р, подается суспензия I. Фильтрат II проходит через перегородку 4, давление под которой pi — атмосферное, и отводится из фильтра одновременно на перегородке накапливается осадок III. После накопления слоя осадка достаточной толщины подача суспензии прекращается (закрывается задвижка на линии 8) и отключается высокое давление р (перекрывается вентиль на линии б) — первая стадия завершена. На второй стадии открывают вентиль на линии 7 — в пространстве над перегородкой с осадком устанавливается атмосферное давление, после чего открывают крышку 1. Далее из фильтра механически выгружают осадок. В некоторых конструкциях друк-фильтров для облегчения выгрузки осадка предусмотрено поворотное устройство 5, с помощью которого фильтр опрокидывается (поворачивается на 180° около горизонтальной оси). [c.415] По выгрузке осадка аппарат собирают, герметизируют (закрывают вентиль на линии 7), соединяют с источником высокого давления р, после чего включают подачу суспензии — повторяется первая стадия. [c.415] Рассмотренные выще фильтры отличаются сравнительно небольшой рабочей поверхностью фильтрования, что ограничивает их производительность. Значительное увеличение поверхности фильтрования характерно для рамного фильтр-пресса — рис.5.18. Элементами фильтр-пресса являются рамы 1 и плиты 4, показанные в отдельности на виде а на виде 6 изображен фрагмент фильтра в сборке чередующиеся рамы и плиты одинаковой высоты и щирины. [c.416] Рама 1 имеет фигурное отверстие 2, открывающееся во внутреннюю ее полость. Плита 4 имеет сквозное отверстие 7, совпадающее в сборке с отверстием рамы, и фигурное отверстие 6. Форма отверстий рам и плит показана на рис. 5.18,5. На вертикальных поверхностях плиты (с обеих ее сторон) выполнены продольные углубления — ложбины заканчивающиеся внизу на наклонных ложбинах 5, ведущих к отверстию 6. На обеих сторонах плиты укреплена фильтрующая ткань 8 (на виде б она изображена штриховыми линиями). [c.416] В сборке рамы и плиты монтируются попеременно с обоих торцов сборка закрыта сплощными крыщками и стянута шпильками. Система из рам и плит помещена над ванной (на схеме не показана). [c.416] На стадии накопления осадка и получения фильтрата суспензия / подается под давлением и через отверстия 2 поступает в полости рам. Фильтрат проходит через ткань 8, стекает по ложбинам 3, подводится по ложбинам 5 к отверстиям 6 и выводится из фильтр-пресса по лотку 9. После накопления осадка в полостях рам (и его промывки в случае необходимости) наступает стадия выгрузки осадка. Ддя этого рамы и плиты раздвигают (в современных фильтрах эта операция механизирована), и осадок выгружают в ванну. После осмотра, а при необходимости — и починки ткани фильтр-пресс вновь собирают, и цикл повторяется. [c.417] Достоинство фильтр-пресса — развитая поверхность фильтрования и относительно высокая производительность. Основной недостаток — фомоздкость операции разборки и сборки фильтра и большие непроизводительные затраты времени на эту операцию. [c.417] Фильтры непрерывного действия характеризуются более высокой производительностью, стабильностью работы, отсутствием непроизводительных затрат времени на стадии выгрузки осадка, возможностью автоматизации процесса. Платить за это приходится усложнением и удорожанием аппаратуры. [c.417] Барабанный вакуум-фильтр (рис. 5.19, а) представляет собой медленно вращающийся (с частотой порядка 1 мин ) горизонтальный барабан 1, опущенный в ванну 2 с суспензией. Барабан разделен радиальными стенками 3 на отдельные секторы 4, в которых поддерживается разрежение. Фильтрующей является боковая (цилиндрическая) поверхность барабана 5 чаще всего это перфорированная металлическая поверхность, покрьггая снаружи фильтрующей тканью. Барабан вращается (на рисунке — против часовой стрелки) на полом валу 6, соединенном отверстиями с полостями секторов. В ванне размещено перемешивающее устройство 8, предотвращающее выпадение в ней осадка. Диаметр барабана достигает 3 м, длина по образующей — 4 м, поверхность фильтрации — 40 м . [c.417] ТОК III) в приемную емкость (на схеме не показана). При этом с помощью специального устройства в секторе, находящемся в положении А, отключается вакуум (часто даже дается небольщое избыточное давление) — это разрыхляет осадок и облегчает его отделение от фильтрующей поверхности. Последняя далее при вращении барабана опять погружается в ванну с суспензией, и на ней снова начинается накопление осадка. [c.418] В барабанном фильтре работает боковая поверхность, но торцевая в процессе фильтрования не участвует. Основанные на тех же принципах дисковые фильтры (фрагмент — на рис. 5.19, 6) в качестве фильтрующей поверхности используют торцы, выполненные в форме дисков (иногда сужающихся с ростом радиуса). Здесь фильтрующая ткань обтягивает каркас диска — перфорированный или рифленый. Осадок срезается фасонным ножом. Диаметр дисков достигает 2—3 м, число их в одном агрегате может превыщать 10, поверхность фильтрации — до 100 м . [c.418] Более детальные сведения о работе рассмотренных фильтров, а также о конструкциях и принципе действия других приводятся в учебной и научной литературе. [c.418] Вернуться к основной статье